О чем говорят итоги проверки научной грамотности россиян

chrdk — 25.07.2018

Александр Сергеев разбирает данные «Открытой лабораторной — 2018»

Подведены итоги проекта «Открытая лабораторная», который предлагает всем желающим проверить научность своей картины мира. Статистическая обработка десятков тысяч анкет позволила сделать ряд наблюдений, которые будут интересны всем, кому небезразлична наука и ее популяризация. Александр Сергеев, научный журналист, член Комиссии по борьбе с лженаукой при Президиуме РАН и сооснователь «Открытой лабораторной», рассказывает, что он увидел, посмотрев в сводные данные «Лабы».

Читать оригинальный текст на chrdk.ru

О чем говорят итоги проверки научной грамотности россиян

В 2007 году опрос ВЦИОМ обнаружил: треть россиян не уверены, что Земля обращается вокруг Солнца. Оказывается, в стране, запустившей первый спутник, для многих словно не было гелиоцентрической революции Коперника с последующими пятью веками развития науки. Повторный опрос 2011 года показал негативный тренд: число правильных ответов сократилось с 67 до 62%.

На такую почву хорошо ложатся околонаучные мифы наподобие вреда ГМО или отрицания глобального потепления, наукообразная мистика вроде биополей и гомеопатии и даже абсурдные идеи вроде плоской Земли или происхождения людей от дельфинов. Причем заблуждения не ограничивается малограмотными слоями населения. В эпоху постправды люди, боясь обмана, ставят под сомнение буквально любые факты и источники информации и нередко, думая, что освободились от «официальной» лжи, впадают в заблуждения.

Тренд этот обрел сегодня такой масштаб, что, кажется, начались эффекты второго порядка: некоторые носители заблуждений стали все же догадываться, что некоторые вызывающие у них доверие представления на самом деле неверны. Вот только как узнать, какие именно? Интернет переполнен аргументами «за» и «против», но, чтобы оценить их качество, нужна масса времени, а уверенности все равно не будет.

Проект «Открытая лабораторная» помогает решить эту проблему. Он позволяет всем желающим пройти добровольную проверку научности своей картины мира. В феврале этого года «Лаба» была проведена во второй раз, и вот совсем недавно подведены ее итоги.

Протестировалась 41 тыс. участников (в т.ч. более 15 тыс. в онлайне), из которых около 10% принимали участие в прошлогодней «Лабе». Акция прошла на 165 площадках в 70 городах, причем не только в России, но и еще в 10 странах, а онлайн-тестирование охватило людей из более чем 60 стран. Пришедшие на «Лабу» в офлайне сначала отвечали на несколько десятков вопросов, построенных вокруг типичных заблуждений, а затем «завлабы» — ученые или популяризаторы науки — проводили разбор полетов: объясняли подводные камни каждого задания и отвечали на вопросы участников.

Следует предупредить, что статистику «Открытой лабораторной» не следует воспринимать как репрезентативную. Ее участники — люди, проявившие интерес к проверке своей картины мира, так что качество их научных представлений должно быть выше, чем в среднем по стране. Если какие-то мифы и заблуждения проявляют себя на «Лабе», то, скорее всего, среди населения в целом картина будет хуже. Также надо учитывать разный демографический состав участников в онлайне и в офлайне. На площадках в день проведения «Лабы» отчетливо доминировали школьники: 50% составили участники в возрасте от 14 до 18 лет (медианный возраст 16 лет). В то же время в онлайне было гораздо больше студентов и выпускников вузов: половина участников охватывает диапазон возрастов от 16 до 26 лет с медианой 24 года. Также в онлайне мужской и женский пол были представлены практически поровну, а в офлайне женщин оказалось на 10% больше.

«Реникса»

Это слово, введенное в оборот Антоном Чеховым, получается, если записанное прописью слово «чепуха» прочитать как латинское. Полвека назад физик А.И. Китайгородский назвал так свою книгу о лженауке. А в «Лабе» так называется главный раздел теста, в котором надо было отличать научные факты от псевдонаучной чепухи. В этом году фактов было 19. Если бы участники отвечали наугад, то средний балл составил бы 9,5. На деле же получилось 12,1. То есть участники смогли отличить факты от чепухи в 64% случаев (на 14 процентных пунктов лучше, чем при случайном угадывании).

В офлайне только 1 участник из 1000 правильно отвечал на все вопросы «Рениксы», 1 из 240 допускал не более одной ошибки, 1 из 100 — не более двух. (В онлайне высоких результатов было больше, поскольку некоторые участники выясняли ответы заранее.) Конечно, не все вопросы оказались одинаково сложными. Например, 93% участников отмели как чепуху утверждение, будто металлы всегда прочнее дерева. Жаб винят в появлении бородавок только 11% участников, а когда-то этот миф был широко распространен. Более 80% знают, что в любом органическом веществе есть углерод. Хотя важнее, что 20% этого не знают и вполне могут поверить, если им назовут органикой воду или кислород.

Порадовало то, что не так много участников подвержены пропаганде, отрицающей антропогенное потепление климата. Лишь 22% не согласились, что автомобили выбрасывают больше углекислого газа, чем вулканы. (Автомобильные выбросы CO2 на два порядка больше вулканических.) Кстати, это был самый «женский» вопрос теста: доля правильно ответивших на него женщин на 14% (10 п.п.) выше, чем мужчин. Неясно, правда, в чем причина — в лучшем знании климатологии или в женском негативизме в отношении техники. Кстати, в вопросе о выбросах CO2 обнаружилась и еще одна аномалия: качество ответов на него заметно снижается с ростом уровня образования. Школьники ошибались только в 16% случаев, участники со средним образованием — в 18%, у студентов ошибок было уже 22%, у выпускников вузов — 26%, а среди обладателей ученых степеней — 34%. По-видимому, это отражает политическое напряжение вокруг вопроса о климате, которое мало влияет на школьников, но с возрастом становится все более значимым.

Наиболее выраженным «мужским» вопросом оказалось утверждение о том, что летом Эйфелева башня выше, чем зимой. Очевидно, тема теплового расширения материалов ближе мужчинам — правильных ответов у них на 29% (17 п.п.) больше, чем у женщин. То же можно сказать и о строении атома (предлагалось ошибочное утверждение: «Ядра атомов состоят из протонов, нейтронов и электронов», преимущество 26% (10 п.п.). «Мужским» неожиданно оказался вопрос о необходимости на фоне лечения антибиотиками принимать пробиотики. Хотя научных обоснований для этого нет, 60% участников тестирования верят, что это нужно. Причем женщины верят на 33% (11 п.п.) чаще, чем мужчины.

Порадовало то, что правильные ответы преобладали по многим научным вопросам, имеющим более мировоззренческую, чем практическую ценность. Так, 77% участников в курсе, что источником головной боли не являются ткани мозга, 74% знают, что Вселенная не просто расширяется, но делает это с ускорением, 71% понимает, что для термоядерного горения водорода на Солнце не нужен кислород, а 69% — что уровень интеллекта не связан с размером мозга.

Самое трудное

Наибольшие трудности вызвали вопросы, которые можно назвать обратной стороной популяризации науки, которая из-за упрощения неизбежно теряет важные научные оговорки. Если адепты популярной науки догматизируют такую неточную формулировку, они могут с излишней категоричностью отрицать все, что в нее не вписывается.

Самой характерной иллюстрацией служит использованный в «Рениксе» тезис, что солнечный зайчик может двигаться быстрее света. Чепухой это сочли 80% участников, памятуя о запрете сверхсветовых скоростей в теории относительности. Подвох, однако, в том, что это ограничение касается лишь движения физических объектов, способных переносить энергию и информацию. Солнечный зайчик (а равно пятно от лазерной указки или тень) — не физические объекты, а лишь места пересечения лучей света с поверхностью. Пятно света не может переносить энергию или информацию из одной точки поверхности в другую, поэтому теория относительности не ограничивает его скорость. Этот факт настолько противоречит привычной догме о невозможности сверхсветовых скоростей, что даже некоторые «завлабы» требовали от организаторов «Лабы» дополнительных подтверждений.

Другой пример подобного научно-популярного заблуждения — «Все вещества состоят из молекул». Такое представление остается после школьного курса химии, где формулы описывают молекулы — «минимальные порции вещества, сохраняющие его свойства». Однако есть масса случаев — кристаллы, инертные газы, пары металлов, плазма, — когда вещество вовсе не состоит из отдельных молекул, но об этом вспомнили только 28% участников.

Наконец, одним из самых сложных оказался тезис о том, что «один бит — это минимальное возможное количество информации». Всех учат, что память компьютеров состоит из двоичных ячеек — битов, которые могут находиться в состояниях — «0» или «1». Однако емкость памяти надо отличать от количества информации. Сообщение, занимающее 1 бит памяти, несет 1 бит информации, лишь если в потоке сообщений с равной вероятностью встречаются значения «0» и «1». В противном случае более вероятное сообщение несет меньше 1 бита информации. Проверяя лотерейный билет, вы не удивитесь проигрышу, поскольку он более вероятен, и сообщение о нем несет намного меньше 1 бита информации. А вот сообщение о выигрыше покажется тем информативнее, чем реже он выпадает. Все это лежит в основе теории информации и широко используется, например, при создании программ-архиваторов, сжимающих файлы. Однако 88% участников «Лабы» были уверены, что сообщений, несущих менее 1 бита информации, не бывает.

Эти наблюдения показывают, что при популяризации науки важно подчеркивать сделанные упрощения и не допускать, чтобы те или иные научные тезисы воспринимались догматически.

Практические вопросы

Многие вопросы «Открытой лабораторной» имеют прямое отношение к повседневно принимаемым решениям. Например, один из вопросов рубрики «Ваша версия», где надо выбрать правильный из нескольких предложенных ответов, был посвящен так называемым органическим продуктам. То, что преподносится как их преимущества, — не более чем маркетинговые мифы (за редкими исключениями). В задании все варианты ответа были мифами, и надо было выбрать вариант «Нет правильного ответа», что и сделали 61% участников. Причем в этом случае доля правильных ответов уверенно растет с ростом уровня образования — от 38% у школьников до 81% у обладателей ученой степени. Если учитывать, что доходы коррелируют с образованием, получается интересный вывод о рыночной ориентации «органических продуктов». Поскольку они относятся к премиум-сегменту, они не предназначены для верящих в них малообразованных низкодоходных слоев населения, а наиболее образованные в них не верят. Получается, что основной их рынок — люди среднего достатка и образования, которые, переплачивая за «органические» мифы, думают, что заботятся о своем здоровье.

Другой вопрос, связанный со здоровьем, касался опасности облучения при рентгеноскопии. В рубрике «Масштаб явлений» его предлагалось сравнить с облучением из-за космических лучей при дальнем авиаперелете. Оказалось, что почти половина участников считает, что в рентгеновском кабинете облучение заметно (возможно, на порядки) больше, чем в самолете. Это, однако, сильно устаревшая информация. На старых пленочных рентгеновских аппаратах снимок действительно давал хотя и безопасную, но существенную дозу облучения, и делать свыше трех-четырех таких обследований в год было нежелательно. Однако современные рентгеновские аппараты перешли на цифровую съемку, и за счет большей чувствительности приемников дозы облучения снизились на один-два порядка величины и сравнялись с теми, что получают авиапассажиры, а скоро станут еще ниже. Боязнь рентгеновского кабинета — это одна из разновидностей радиофобии, и тут, как мы видим, есть поле для работы популяризаторов науки.

Футурология и псевдонаука

Отдельно, без подсчета баллов, участникам офлайн-тестирования давался список из 12 научных открытий и технических достижений и предлагалось определить, какие из них уже стали реальностью, а какие еще нет. В среднем качество ответов близко к случайному угадыванию, однако в разных темах уровень ошибок значительно различается.

Так, 78% участников не знают, что квантовая телепортация уже давно реализована и активно исследуется (не путать с фантастической телепортацией вещей). Зато многие уверены, что мы уже умеем вырабатывать электроэнергию на термоядерных реакторах (65%) и печатать органы для трансплантации на 3D-принтерах (76%), хотя обе эти технологии пока находятся в разработке. Причем по этим вопросам у участников самый низкий уровень сомнений в правильности своих представлений. Похоже, фантастика и научпоп создают у людей сильно завышенные ожидания, а это не так безобидно, особенно когда касается медицины. В свое время многие дорого заплатили, поверив шарлатанам, которые спекулировали на преждевременно раскрученной идее «лечения стволовыми клетками».

Несмотря на то что на «Лабораторную» пришли люди, интересующиеся наукой, более половины из них, как оказалось, верят не только в существование биополя, но и приборов для его измерения. Характерно, что у верящих в биополе средний результат за «Рениксу» ниже на 0,5 балла, а за весь тест в целом — почти на целый балл.

Другим предиктором сниженного качества ответов на общенаучные вопросы служит вера в «лунный заговор» (т.е. то, что американцы не были на Луне). Вообще-то, на этот вопрос дано больше всего правильных ответов — 92,4%. Но это значит, что 7,6% интересующихся наукой людей все же склонны к самой примитивной конспирологии. В целом же по населению этот показатель должен быть значительно выше. Например, на выборке участников «Лабы», которые ответили только на часть вопросов этого дополнительного теста, «лунных конспирологов» уже 9,5%.

Тяжелое положение наблюдается с теорией эволюции: 57% участников уверены, что переходных видов между обезьяной и человеком до сих пор не открыто, хотя в действительности их известно не менее десятка. Половина не знает, что уже есть возможность управлять техническими устройствами силой мысли. Конечно, речь не идет о чтении содержания мыслей, но о возможности, меняя состояние сознания, посылать несложные сигналы через интерфейс мозг-компьютер.

И все же кое-что порадовало: 69% знают об открытии гравитационных волн, 71% — о технологии беспроводной передачи электроэнергии, а о возможности прогноза вулканических извержений (в отличие от землетрясений) известно 85% участников. Так что недавние жертвы извержения в Гватемале связаны не с непредсказуемостью извержений, а исключительно с недостаточностью работ по их прогнозу и реагированию на них.

Чему не учат в школе

В отдельном пункте с открытым ответом у участников «Лабы» (в офлайне) спрашивали, чего им не хватает в школьной программе обучения. С учетом контингента тестирующихся первое место в списке пожеланий заняли естественные науки (63%), среди которых особо выделяется астрономия — ее упомянули 22% ответивших на данный вопрос.

Однако самым главным минусом школьного образования люди называют недостаток практики: 35% респондентов в разной форме высказывают пожелания увеличить ее объем. Они просят больше лабораторных работ и экспериментов, производственной практики и экскурсий. Более четверти участников хочет изучать в школе технику, в особенности информационные технологии и робототехнику.

При этом многие сетуют на то, что школьное образование перенасыщено ненужной теорией, полноценного понимания которой все равно не достигается (13%), а вот знаний и навыков, необходимых в реальной жизни (функциональной грамотности), школа не дает (29%). Многие указывают, что хотели бы получать больше знаний по психологии (10%), языкам и навыкам общения (7%), социальным вопросам (6%), медицине (3%).

Выводы

Главное понимание, которое дает анализ результатов «Лабы», — всем, даже тем, кто всерьез интересуется наукой, надо с большой осторожностью относиться к собственному мнению и твердым убеждениям. Можно дать гарантию, что многие из них неверны. Не работает и популярный тезис о мудрости толпы. По многим научным вопросам в обществе доминируют или имеют большой вес ошибочные представления. И более того, сами научные представления могут неожиданно меняться по мере получения новых данных или обнаружения старых ошибок.

Насколько трудно бывает надежно прояснить актуальные научные представления, иллюстрирует эпизод из подготовки «Лабы-2018». В рубрике «Реникса» на самом деле было не 19, а 20 тезисов. Один из них звучал так: «Нейроны составляют менее половины клеток мозга человека». С 1950-х годов считалось, что глиальных клеток в мозге примерно в 10 раз больше, чем нейронов. Поэтому при включении данного утверждения в тест оно сначала считалось верным. Однако вскоре выяснилось, что это уже опровергнутый миф, об истоках которого рассказывает научно-исторический обзор, опубликованный в 2016 году опровергнутый несколько лет назад. По современным оценкам, нейронов в мозге немного большее, чем клеток глии, то есть больше половины. Тогда было решено считать приведенный тезис ошибочным, и бланки с заданиями ушли в печать. И вот тут выяснилось, что величина погрешности, с которой оценивается число нейронов и клеток глии, превышает разницу в их числе. Так что, хотя нейронов, вероятно, несколько больше, с уверенностью утверждать это нельзя. Пришлось данный вопрос снимать из теста, поскольку содержащееся в нем утверждение, которое десятки лет считалось верным, теперь не может считаться ни фактом, ни чепухой.

Зная обо всем этом, мы должны привыкать жить в меняющемся мире, постоянно контролировать адекватность своих представлений и быть готовыми их уточнять и менять. Это центральная идея непрерывного образования, потребность в котором видна из ответов на вопрос о том, чего не хватает в школе. Вот только реализовать эту идею в рамках системы просвещения пока не удается, поскольку образование — самый консервативный социальный институт. Поэтому каждому необходимо самостоятельно следить за адекватностью и актуальностью своей картины мира.

Александр Сергеев