《打开科学的黑匣子》课程安排

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### 《打开科学的黑匣子》：8个主题大纲

**第1讲：导论——“科学”不是答案，而是过程**
* **核心议题：** 破除“科学=绝对真理”的迷思。
* **内容框架：**
    * **破冰：** 学生眼中的“科学”是什么？（收集“教科书式”的刻板印象）。
    * **对比：** “教科书上的科学”（线性、英雄式、一锤定音） vs. “黑匣子里的科学”（曲折、充满争论、不断修正）。
    * **核心概念：** 什么是“科学精神”？（怀疑、实证、可证伪性）。
    * **案例引入：** 以一个简单的现代问题为例，比如“口罩到底防不防病毒？”——回顾一下疫情初期科学界是如何从“不确定”到“形成共识”的。

**第2讲：科学的“引信”——观察、灵感与“好问题”**
* **核心议题：** 伟大的科学发现是如何“开始”的？
* **内容框架：**
    * **观察的力量：** 科学始于对“反常”现象的敏锐观察。
    * **灵感的“神话”：** “牛顿的苹果”与“阿基米德的浴缸”是真的吗？（探讨“灵感”背后的长期积累——“机遇偏爱有准备的头脑”）。
    * **何为“好问题”：** 区分“科学问题”与“哲学问题”。一个可被研究的问题具备哪些特征？
    * **案例：** 亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）与青霉素的发现——一场“幸运”的意外，还是一次必然的观察？

**第3讲：科学的“Mortal Kombat”——对照实验与思想实验**
* **核心议题：** 科学家如何“拷问”自然并让它“开口说话”？
* **内容框架：**
    * **思想实验：** 在无法操作时如何推进认知？（如“伽利略的两个铁球”、“薛定谔的猫”）。
    * **对照实验的魔力：** 为什么“对照组”是科学方法论的基石？（变量控制：单一变量原则）。
    * **案例分析：**
        1.  路易·巴斯德（Louis Pasteur）的“鹅颈瓶实验”——如何用一个优雅的设计终结“自然发生说”。
        2.  詹姆斯·林德（James Lind）与坏血病——人类历史上第一次临床对照试验。
    * **（您的优势区）：** *您可以分享一个（简化的）神经生物学实验，说明您是如何设计对照组和双盲实验的。*

**第4讲：“范式”的革命——当地动山摇时，旧理论去了哪里？**
* **核心议题：** 科学不是简单的“累加”，而是时常发生“革命”。
* **内容框架：**
    * **核心概念：** 托马斯·库恩（Thomas Kuhn）的“范式革命”。
    * **“地心说”错了吗？** 为什么“地心说”在当时是“科学”且如此“好用”？
    * **革命的导火索：** 什么是“异常”？当数据无法再被“修补”时会发生什么？
    * **案例：** 哥白尼革命——不只是天文模型的变化，更是人类世界观的崩塌。

**第5讲：科学的“B面”——争吵、偏见与“高贵的失败”**
* **核心议题：** 科学是“人”做出来的，充满了人性的博弈。
* **内容框架：**
    * **优先权之争：** 牛顿 vs. 莱布尼茨（微积分的发明权）。竞争是动力还是阻力？
    * **“异端”的胜利：** 阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）的“大陆漂移说”——一个地理学家如何被整个科学界嘲笑，最后却被证明是对的。
    * **“高贵的失败”：** 开尔文勋爵（Lord Kelvin）——一个伟大的物理学家，却“算错”了地球的年龄，阻碍了进化论。
    * **（您的优势区）：** *您可以谈谈博士期间的“失败”实验，以及如何从失败中找到新方向的。*

**第6讲：科学的“守门人”——同行评议与学术共同体**
* **核心议题：** 一个“新发现”是如何被科学界“认证”的？
* **内容框架：**
    * **“发表或灭亡”：** 科学期刊的诞生与意义。
    * **什么是“同行评议”？** 它是如何运作的？它有哪些优点和局限性？
    * **（您的优势区）：** *您可以分享您（或您听说的）论文投稿经历，如何回复“审稿人意见”（Reviewer Comments）的。*
    * **反面案例：** “冷核聚变”事件——当科学家绕过同行评议，直接向媒体宣布“重大发现”时，会发生什么？

**第7讲：科学的“罗生门”——数据的解读与“统计陷阱”**
* **核心议题：** 为什么“数据会说谎”？（数据素养）
* **内容框架：**
    * **相关不等于因果：** 为什么“吃冰激凌”和“溺水人数”会同步上升？（引入“混杂变量”）。
    * **“平均”的误导：** 平均数、中位数、众数，你该看哪个？
    * **“P值”的滥用：** 什么是“统计显著”？为什么很多“显著”的科研结果无法重复？
    * **案例分析：** “吃巧克力有助于减肥”——一个记者如何故意设计有缺陷的实验并成功发表，以揭露“垃圾科学”的审查漏洞。

**第8讲：结语——打开“黑匣子”之后，我们如何面对未来？**
* **核心议题：** 作为非专业人士，我们为什么要懂“科学过程”？
* **内容框架：**
    * **科学的边界：** 科学能回答什么？科学不能回答什么？（科学 vs. 伦理 vs. 信仰）。
    * **“民科”与“反科学”：** 为什么他们如此有市场？我们该如何回应？
    * **公民的科学素养：** 面对AI、基因编辑、气候变化等议题，我们该如何决策？
    * **总结：** 科学不是万能的，但它是我们对抗不确定性时，最可靠的、可自我纠错的思维工具。

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