25、科学家的思维与日常工作揭秘

科学家的思维与日常工作揭秘

1. 科学家的思维方式

1.1 计算机模型中的科学思维

在科学研究中，计算机模型是常用的工具。但运行这些模型存在诸多挑战，有很多假设条件，还有一些数据需要进行平均和估算，即便使用最大型的计算机也是如此。专业气象学家通常会运行多个不同的程序，这些程序有着不同的潜在假设、优势和劣势，然后凭借经验将结果整合为天气预报。

一旦拥有了值得信赖的气象计算机模型，就可以将其作为实验的基础。可以从一个气象模型入手，添加更多影响因素，以实现更准确的预测。然而，这些模型的质量取决于其中的数据和假设。对于模拟整个地球的模型而言，准确判断该纳入哪些因素、估算哪些因素，需要深厚的物理学和其他领域的知识。

科学家们对于计算机模型中应包含哪些重要因素往往存在分歧。理想情况下，这些分歧会促使他们开展实验，测量相关物理量，观察其变化，并研究这些变化对天气和气候的影响。在复杂的情况下，科学家需要花费大量时间确定外出测量的优先级。

在许多科学领域，我们仍在学习基础内容，还无法开发出计算机模型，只能暂时借助小鼠或酵母细胞进行研究。不过，模型永远不可能完美，但每个新的模型和实验都会比上一个有所改进，我们也会逐渐深入了解世界（或宇宙）的运行规律。

1.2 不同年龄段的科学思维培养

在担任科学展览评委的过程中，能看到学生们学习科学方法的方式。由于年轻学生掌握的科学和数学知识有限，他们的项目大多倾向于实验科学而非理论研究。很多时候，科学展览项目看起来更像是烹饪节目，只注重过程而忽略了提出新问题。科学家评判科学展览时，最沮丧的就是看到一个执行良好但没有明确问题解答的项目，就像只是简单地混合化学物质却没有明确目的。