想象一下,您已经被放在沙漠中间,并要求在接下来的七个小时内制作周围平方英里的地质地图。你会怎么做?您将如何开始?在这种环境中做出决定取决于解释周围的环境,以创建工作假设,这些假设可以帮助您决定去哪里,何时以及一旦到达那里。
每个科学领域都有自己的学科特定技能集。当学习进行科学研究时,大多数人都从批判性分析和定义研究问题开始。但是最终,需要发展的技能变得不那么传统:立即识别鸟类的电话,每天八个小时的飞行中的科学仪器,甚至远足。这些技能和经验不仅仅是研究人员的工具箱,而是一种思考和解决问题的方式。
在田间地质学世界中,最近有一个努力开始研究地球科学家在现场处理问题的方式 - 一种称为地理认知的过程。普通的地质学家的格言表明,这些技能只是通过经验来建立的,短语浮出水面,就像“最好的地质学家是看过最多的岩石的人。”但是,除了曝光和经验外,在此过程中还必须获得其他一些东西,这使经验丰富的地质学家能够更好地提出正确的问题,到达正确的位置,并尽最大可能利用自己的时间。通过研究从学生到专家的许多人的运动和动机 - 研究人员开始确定一些构成这种特殊方法的技能和方法。
当试图对地质学家在现场面临的认知任务的类型进行分类时,研究人员将其与其他负责自然主义决策的人进行了比较 - 必须做出决策或在有限的数据贫乏情况下进行决策或迭代解决问题的情况。时间。研究了NDM的其他一些领域包括消防,军事司令部和空中交通管制。这些可能不是传统上认为是科学的一部分的技能,但它们肯定是相关的。
初步的地理认知研究在其方法中有所不同,每个研究都试图确定哪些数据将为实践中地质学家的决策过程提供洞察力。在一项研究中,一系列的学生仅在我们开幕段落中得到了任务 - 七个小时以约2公里的地质地图生产地图2。他们的动作是通过GPS跟踪的,并根据地图的整体准确性给予得分,他们的路径是否将其带到包含关键数据的区域以及他们在该地区中移动的效率。另一项研究涉及学生和专家,并为某些参与者绘制了密歇根州较小的区域时,还为一些参与者提供了另一个思维音频日志。
尽管这些研究的发现是初步的,而且值得进一步研究,但已经有一些有趣的观点值得注意。
经验不足的映射器倾向于在空间中逐步发展得多 - 在区域上重新翻倍,或者被迫在末端采取更快的步伐。经验不足的映射者也可能错过关键领域,或者不了解这些位置数据的重要性。即使这些映射器确实找到并正确地测量了重要结构,它们也不太可能将其放置在地图上正确的位置。
其中一些结果可以归因于对岩石类型,地质结构的熟悉程度,甚至缺乏将真实景观与地图表示相关的经验。但是,研究人员确定了另一个基本差异,也可能影响每个要点:映射者是否对该地区的整体背景有一个工作假设。
当经验丰富的映射者会大声思考或解释其地图时,通常会考虑他们认为可能在表面以下发生的事情或在该地区结构中看到的整体模式。当他们进行测量并遇到新的结构时,他们会承认,有些假设变得更强大,而另一些假设则不太可能。随着信息积累到这一整体心理模型中,根据最可能的情况面临未来的决策和问题。
在没有此类假设的情况下,路径和测量值更为任意,更有可能在最后进行巩固以进行潜在的解释。
尽管这些地理认知研究是一个基于科学的自然主义决策在短窗口中的样子的一个例子,但在整个科学世界中,这种决策都会很普遍,这似乎是合理的。当乐器失败时,自然灾害罢工,诊断出疾病或卫星只能在遥远的星球上获得一次通行证,必须做出决定。所有所需的信息都没有机会用于理想的决定,但是将所有可用信息集成到有意义的模型集中的能力使至少可以做出您可以做出的决定是可能的。
参考:
Heather L. Petcovic,Julie C. Libarkin和Kathleen M. Baker(2009)研究现场地理认知的经验方法。地球科学杂志:2009年9月,第1卷。57,第4号,第316-328页。
Eric M. Riggs,Christopher C. Lieder和Russell Balliet(2009)现场地质问题解决:高级本科生对现场导航和映射的分析。地球科学杂志:2009年1月,第1卷。57,第1号,第48-63页。