科学网—PAD-I量表与国家植物园意象体系的体验侧刻度

速读：2022年国际学界最新开发的“植物认知差距指数（PAD-I）”工具，包括25题标准化量表，并首次将“游客有没有真的看见植物”从模糊感受转化为可测量的行为指标，拆解出“注意-态度-知识-相对兴趣”四个独立维度。 2022年，美国学者发表了一篇工具开发论文，给这种现象起了一个可测量的名字：植物认知差距（PlantAwarenessDisparity，PAD）。注意来自视觉注意研究：人的注意资源有限，移动的、像人的刺激更容易赢得竞争；分析结果没有给出理论预期的四因子，而是六个因子：对植物的照料与投入、植物的必要性/重要性、认为植物优于动物、认为动物优于植物、对食用植物的注意、对植物的积极情感。研究显示，传统植物教育普遍存在“知识涨了、热爱没跟上”的困境，而PAD-I恰好可为国家植物园的体验评估提供可复用的测量框架，帮助破解“专业但不好逛”的普遍难题。

PAD-I量表与国家植物园意象体系的体验侧刻度

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2026-10-24 21:45

| 个人分类: 植物园意象体系 | 系统分类: 观点评述

2022年国际学界最新开发的 “ 植物认知差距指数（ PAD-I） ” 工具，包括 25题标准化量表，并首次将 “游客有没有真的看见植物”从模糊感受转化为可测量的行为指标，拆解出“注意-态度-知识-相对兴趣”四个独立维度。研究显示，传统植物教育普遍存在“知识涨了、热爱没跟上”的困境，而PAD-I恰好可为国家植物园的体验评估提供可复用的测量框架，帮助破解“专业但不好逛”的普遍难题。

在植物园及其专类园里，最常见的参观动作是拍照。镜头对准月季、牡丹、温室里的王莲，或者远处掠过的鸟；脚边成片的未名小草、头顶交错的树冠，往往只作为背景留在画面边缘。游客并非看不见这些植物，但它们在注意里没有位置。

2022年，美国学者发表了一篇工具开发论文，给这种现象起了一个可测量的名字：植物认知差距（ Plant Awareness Disparity，PAD）。论文开篇定义就很克制： PAD不是学生看不见植物，而是他们倾向于不注意、不欣赏环境中的植物，并由此形成 “ 植物不重要、植物无聊、植物什么也不做 ” 的朴素观点。

这篇论文的中心思想，是要判断一次植物教育是否真的改变了人，不能只测他多认识了几种植物，而要分别测他是否注意、是否在意、是否理解植物为何重要、以及他是否仍然觉得动物更有意思。为了把这四件事分开测，作者开发并验证了植物认知差距指数（ Plant Awareness Disparity Index，PAD-I）。沿着这篇论文的建造过程读下去，回到一个更具体的问题：这套来自教育测量的工具，能为国家植物园的意象体系补上哪一块刻度。本文的判断是： PAD-I最大的价值，不是给植物园添一份问卷，而是把 “ 看见植物 ” 从修辞变成可核对的行为指标，在 “ 意象体系 ” 双侧结构中，这属于体验侧（ experience-side）的测量。

1 从 “ 植物失明 ”到“植物认知差距”：命名的修正

植物失明（ plant blindness）这个词，1999年由旺德西（James H. Wandersee）与舒斯勒（Elisabeth E. Schussler）提出，用来描述学生对环境中植物的普遍忽视。它形象，但也容易误导：好像问题出在眼睛，好像只要“睁开眼睛”就能解决。2020年，帕斯利在《植物、人与地球》（Plants, People, Planet）上撰文，主张把“ 植物失明 ”改名为“植物认知差距”。理由不是修辞洁癖，而是测量： “ 失明 ”暗示一种缺陷，“差距”则允许比较——人与植物之间的注意、态度、知识与兴趣，原本就可以有高低，也可以被改变。

论文沿用这一改名，并把 PAD拆成四个组分：

注意（ attention）：一个人在环境中主动觉察植物个体的程度；

态度（ attitude）：他对植物产生的主观好恶与情感；

知识（ knowledge）：他是否理解植物对生物圈与人类事务的重要性；

相对兴趣（ relative interest）：与动物相比，他对植物有多大兴趣。

四个组分不是并列的口号，它们有各自的证据来源。注意来自视觉注意研究：人的注意资源有限，移动的、像人的刺激更容易赢得竞争；植物不以动物的时间尺度自主移动，于是被人眼 “看见”，却被人脑归入背景。舒斯勒与奥尔扎克（Schussler & Olzak, 2008）发现，大学生能回忆出的动物名字多于植物名字，即使两类名字同样容易命名；巴拉斯与莫姆森（Balas & Momsen, 2014）则用“注意眨眼”实验证明，植物图像与动物图像在注意的时间窗口里待遇不同。论文用了一个很准确的说法：看见而不觉察（ perception without awareness）。不是视网膜没有收到信号，而是信号没有进入意识的前台。

图1-论文表1四组分与例题.png

图 1 PAD的四个组分与首版PAD-I例题把四个组分各自的两道例题并排放在一起，读起来像一份小小的自检表。注意组问的是 “散步时我是否注意到身边的植物”，以及反向计分题（reverse-coded item）“在户外，植物会融进背景”；态度组问“我是否对植物有许多美好记忆”“我是否愿意逛植物园”；知识组问“没有植物，地球生命能否存在”；相对兴趣组则直接把动物拉进来：“我宁愿家里养植物而不是养宠物”“我对保护动物的兴趣高于保护植物”。这四组题目里，最容易被忽略的是最后一组：它测的不是 “喜不喜欢植物”，而是“在植物与动物之间，你把注意力默认给谁”。

2 把 “差距”做成一把尺：PAD-I的建造史

在 PAD-I之前，并非没有工具。帕斯利等人提到，凡乔维乔娃与普罗科普（Fančovičová & Prokop, 2010）的植物态度问卷（ Plant Attitudes Questionnaire，PAQ）可以测态度，但它只覆盖态度一个组分，且只在10—15岁的斯洛伐克学生中验证过。PAD有四个组分，只测其中一个，无法回答“一次干预到底改变了什么”。更麻烦的是，此前大量干预——种一盆“宠物植物”、以研究为中心的植物课程、植物地方感写作、户外实践、以行道树为入口的教学——都缺少一把能对全部四个组分下刀的尺子。没有尺子，干预是否有效，只能靠感觉。

PAD-I的建造，按论文的说法，围绕三类效度证据展开：基于测验内容的效度证据（ evidence based on test content）、基于反应过程的效度证据（ evidence based on response processes）与基于内部结构的效度证据（ evidence based on internal structure）。这三类证据对应三个问题：题目是否覆盖了PAD的全部概念？受访者答题时是否真的按研究者理解的方式在想？题目的统计结构是否支持理论上的组分？

第一类证据来自专家评审。作者把初步拟定的题目送给舒斯勒 ——正是“ 植物失明 ”概念的提出者之一——逐题判断归属、拆分复合题、标出可能不被目标读者理解的术语；此后又请唐纳德·丹福斯植物科学中心（Donald Danforth Plant Science Center）教育研究与推广部主任卡利斯-杜尔（Kristine Callis-Duehl）复核。第二类证据来自小样本试点：2018年两个学期，共78名本科生参与，60人完成前后测配对，10人接受访谈；访谈按PAD-I前测分数分层抽取，以便听到不同PAD水平学生的说法。第三类证据来自两轮探索性因子分析（ exploratory factor analysis，EFA），样本分别来自美国生物教育研究学会（Society for Advancement of Biology Education Research，SABER）与美国科学教学研究协会（National Association for Research in Science Teaching，NARST）两个科学教育邮件列表。

图2-论文图1开发与验证流程.png

图 2 PAD-I的开发与验证流程图 2是整篇论文的路线图：从文献与舒斯勒的对话中确定四个组分，写出28道题；经专家评审与试点修订，形成30题的第一版；再经两轮EFA，最后留下25题。值得注意的是，图2把“内容效度”“反应过程效度”“内部结构效度”三条证据画成了并行的回路，而不是一条单向流水线。论文自己提醒：实际过程是迭代的，专家评审在因子分析前后都发生过。量表不是从理论直接落到纸面的，它是在理论、访谈与统计之间来回打磨出来的。

第一轮 EFA回收1231份问卷，清洗后剩1062份；初步克隆巴赫 α系数（ Cronbach’s alpha）为0.85。分析结果没有给出理论预期的四因子，而是六个因子：对植物的照料与投入、植物的必要性/重要性、认为植物优于动物、认为动物优于植物、对食用植物的注意、对植物的积极情感。首轮模型的拟合优度（ goodness-of-fit）指标为χ²=666.92，自由度（ df）=225，p<0.01， Tucker-Lewis指数（ TLI）=0.917，近似误差均方根（ RMSEA）=0.043。

这里出现了一个值得停下来看的细节： “注意”在首轮分析里只以“对食用植物的注意”的形式出现。也就是说，学生最先注意到的，往往是能吃的植物。作者没有把这个结果当作统计噪声，而是据此新增了一个 “一般注意”（General Attention）假设因子，专门测试学生是否只在“植物对人有用”的语境里才看见植物。加上这个因子后，第二版量表扩展到30题。第二轮EFA回收700份，清洗后剩553份；作者比较了四个模型——两个七因子、两个六因子——最后选定模型四：六因子，删除第13、14、20—22题，χ²=301.73，df=165，TLI=0.955，RMSEA=0.04。最终量表25题，总分25—100，克隆巴赫α系数0.884，六个因子的α系数在0.71—0.83之间。分数可以换算成百分比：（总分−25）÷75。

图3-论文图2七因子暂定结构.png

图 3 七因子暂定结构与原初四组分图4-论文表7模型比较.png

图 4 第二轮EFA四个模型的拟合优度比较图 3与图4把这段“讨价还价”的过程留在了纸面上。图3是首轮分析后的七因子暂定结构：原初的“注意”被拆成“一般注意”与“对食用植物的注意”，原初的“态度”被拆成“积极情感”与“照料/投入”，原初的“相对兴趣”被拆成“植物优于动物”与“动物优于植物”，原初的“知识”则对应“植物的必要性/重要性”。图4是第二轮四个模型的拟合比较，模型四的TLI最高（0.955），RMSEA为0.04，因而被选中。

3 四个组分，六个因子：量表的结构发现

最终量表保留了六个因子，而论文在概念讨论中仍然使用四个组分。这不是前后矛盾，而是两个层次的语言：四个组分是理论语言，六个因子是统计语言。论文的原话是，量表把四个组分中的两个 ——“相对兴趣”与“态度”——各拆成了两个更细的子类；四个组分与六个因子在概念上对齐，但统计上并不一一对应。论文并称，这是首次用数据支持PAD四个组分的假设。

图5-论文图3最终六因子结构.png

图 5 最终六因子模型与原初四组分的对应图 5是最终的对齐关系。读法可以更具体一些：

(1) 注意对应 “ 对植物的注意 ”（Attention toward Plants），这一因子把食物植物与非食物植物的条目合在一起；论文表8的列名仍写作“ 一般注意 ”（General Attention），正文与图3则称“对植物的注意”，所指相同。它的因子载荷（ factor loading）较高的题目包括“在树林里，我注意到的是个别植物，而不只是整片森林”（0.825）与“我注意到环境里的所有植物，而不只是我吃的那几种”（0.758）。

(2) 知识对应 “ 植物的必要性 /重要性 ”，题目问的是植物对气候、食物、生态系统、氧气、药物的意义，而不是植物学的名称与结构。

(3) 态度拆成 “ 对植物的积极情感 ”与“ 对植物的照料 /投入 ”：前者如“植物在身边让我感到快乐”（0.876），后者如“我喜欢在户外照料植物”（0.897）。

(4) 相对兴趣拆成 “ 植物优于动物 ”与“ 动物优于植物 ”：前者如“我认为植物比动物更值得学习”，后者如“一般来说，我觉得动物比植物更有趣”（0.838）。

六个因子的意义，不在于把四个组分切得更细，而在于它让 “总分”不再是唯一的结论。一个访客可以在知识上得分很高，却在注意上得分很低；可以说自己 “喜欢植物”，却在“动物优于植物”上点头；可以在“照料/投入”上得分很高，却在“积极情感”上平平。把这些子分并排看，得到的是一张剖面，而不是一个名次。论文在访谈里已经看到这种分离：有人植物课成绩不错，却依然觉得植物无聊；有人对植物有美好记忆，却在成年后与植物断了联系。

4 知识涨了，热爱没有跟上：知识赤字模型的失效

论文最刺眼的结果，不在量表的结构，而在试点前后测的对比。

两个学期， PAD-I总分都显著上升。以下用偏 η² （ partial eta-squared）表示效应量：第一学期从82.3升到85.2（F=7.261，p=0.012，偏η²=0.206），第二学期从80.0升到84.2（F=21.039，p<0.001，偏η²=0.375）。但如果把四个子量表拆开，画面立刻变得不均匀：知识子量表的效应量最大（第一学期 0.374，第二学期0.565），注意子量表只有小幅上升（ 0.182与0.153），态度子量表在两个学期都不显著（ p=0.108与0.269），相对兴趣在第一学期完全不显著（ p=0.866），第二学期虽显著，效应量却是几个显著变化中最小的（0.127）。

图6-论文表4前后测.png

图 6 第二学期试点前后测结果图 6是第二学期的数据。知识从3.39升到3.60，偏η²=0.565；注意从2.75升到2.92，偏η²=0.153；相对兴趣从2.06升到2.18，偏η²=0.127；态度从2.99升到3.05，p=0.269，不显著。一句话：一学期的植物学课程，把 “知道”推上去了，却没有把“在意”和“感兴趣”一起推上去。

论文用四个访谈对象把分数背后的故事摊开。尼克（ Nick）是全班最高分，100/112；他原本走预医方向，后来转向与自然相关的职业，母亲是他的“植物导师”，问他植物有什么无聊的地方，他说想不出来；一个学期后，他的分数仍是100。阿什莉（Ashley）是全班最低分，68/112；她说植物课让她学到很多，生理、解剖，“比我以为的复杂”，但后测降到67，知识分还降了1分；她嫌植物学术语无聊，童年的美好记忆不足以维持低PAD。蒂芙尼（Tiffany）97/112，后院就是森林，母亲是个“植物迷”，后测仍是97；她觉得植物不如动物互动，但仍保持兴趣。布伦登（Brendon）64/112，微生物学方向，直说“我并不怎么在意植物”；后测升到76，注意子分从9跳到17，知识22→24，相对兴趣12→11，态度21→24——课程主要改变的是他的注意。

四个人的分数变化，把 “知识”与“注意、态度、兴趣”拆开了。论文的结论因此不是 “植物课没用”，而是更精确的一句：植物课能有效增加知识，但知识增加不一定带来注意、态度与相对兴趣的同步变化；依赖知识赤字模型（ knowledge-deficit model）——以为多讲科学知识，公众自然会理解、支持并热爱科学——在PAD这里不够用。这个模型在科学传播领域早已被大量证据削弱（Besley & Tanner, 2011），植物教育却长期把它当作默认假设。

这与另一项研究相呼应： Williams等（2015）在英国五座植物园对1054名访客做入园/离园对比，发现植物园“对知识的影响甚微”，而离园者的环境态度比入园者更积极。两项研究一个在课堂、一个在园门，指向同一个判断：知识传递与态度改变之间，没有一条自动的因果链。植物园意象体系导论因此把 “体验侧测量空白”列为当前最迫切的方法学任务；PAD-I的价值，正在于它把这条链上的几个环节分别做成了可测的题目。

论文还补了一层概念区分： PAD的“知识”不是一般植物学知识，而是“理解植物为何对生物圈与人类事务重要”。一个人可以记住叶序、花程式与光合作用，却仍然不觉得植物重要；反过来，一个人可能说不清植物的解剖结构，却清楚地知道没有植物就没有食物与氧气。植物园要补的，不是前者，而是后者。

5 把这把尺子放进植物园：意象体系的体验侧测量

论文在 “未来方向”里写了一句很具体的话：作者计划与科学中心、植物园、环境教育项目合作，在非正式学习场景中继续验证这套工具，以比较非正式教育与正式课堂的效果差异。这句话把PAD-I与国家植物园意象体系接上了：国家植物园正是中国植物非正式学习场景中最具代表性的一类场所。

但接法要准确。 PAD-I不是“意象量表”，它测的是“植物被看见的程度”，是意象体系最底层、最前置的一个变量。植物园意象体系导论把这一点说得很清楚： PAD-I是目前可直接测量“植物被看见的程度”的标准化工具，可以把它作为意象问卷的行为锚（ behavioral anchor）纳入，以抵消自评量表的社会赞许偏差（ social desirability bias）——受访者可能自称“很关注植物”，而能否说出眼前三种植物，测到的是不同的东西。植物园意象体系导论甚至进一步设计了两道锚题：一道行为锚（请说出眼前三种植物），一道态度锚（你认为植物是否具有自身的利益），两题并置，用来检验PAD究竟只是生理构造的结果，还是也有文化的成分。

第一，它把 “看见”从一句形容，变成了问卷里可以核对的行为。对植物园来说，这一转变很实际：过去评估一次导览，常问 “您是否满意”“您是否学到了知识”；PAD-I把问题往前推了一步——访客是否真的注意到了植物个体？他能否在“整片森林”里指出那一株？他是否只在“能吃的植物”面前才抬起头？

第二，它给四层框架提供了可拆分的剖面。植物园意象体系框架把意象分为感知、认知、情感、文化四层，四层递进但不串联，各层可以单独失败。 PAD-I的六个因子，恰好可以对接前三个层与情感—文化之间的一个关键变量：

注意对应感知层。展陈、导览、专类园改造的前后测，测的是访客是否从“一片绿”中分出个体植物，是否注意到“整片森林”之外的那一株。

知识对应认知层。解说与课程是否讲清“植物为何重要”，而不只是名称、分类与结构。

态度（积极情感、照料/投入）对应情感层。一次活动是否留下愉悦、记忆与照料意愿。

相对兴趣（植物优于动物、动物优于植物）横跨情感层与文化层。访客是否仍以动物为默认焦点，园内的叙事、标识与展陈是否也在无意中强化这种“动物中心主义”。

这张对接表的用处，是把 “专业但不好逛”从一句感受变成一个可核对的组合。植物园意象体系导论用 “斜对角诊断”描述这类错配：认知层很强、感知层很弱，植物园讲得深，访客却读不进去。 PAD-I的剖面可以把这种错配量化：知识分高、注意分低，说明植物园的科学内容没有转化为可感知的植物个体；注意分高、知识分低，说明访客看见了植物，却没有理解它们为何重要；态度分高、相对兴趣分低，说明访客喜欢植物，却仍把动物放在更重要的位置。总分相同的人，可能需要完全不同的干预。

第三，它给 “知识赤字”的批评提供了一套可复制的实验设计。论文的试点不是一次性的满意度调查，而是 “前测—干预（一学期植物课）—后测—访谈”的组合：前测建立基线，后测看变化，访谈解释变化为什么发生或不发生。植物园可以把这套设计缩小到一次展览、一次导览、一次课程：开展前测一次，结束后再测一次，分别报告四个子量表，而不是只报告总分。如果一次展览只把知识分推高，注意、态度与相对兴趣没有动，那么它可能是一次成功的 “知识交付”，却是一次失败的“意象建构”。这正是植物园意象体系导论判断六所要防的那种 “显著改善的数字”：评估只测知识，数字很好看，真实的意象效果没有发生。

第四，它给体验侧测量提供了一个可复用的基线工具。植物园意象体系导论的双侧结构主张设计侧（ design-side）与体验侧并测，产出“落差”而不是“分数”：某要素的落差＝设计侧的可及度−体验侧的达成度。PAD-I不能单独完成这个落差，因为它只测访客一侧，而且只测与植物认知差距有关的变量；但它可以为体验侧的“注意—知识—态度—相对兴趣”提供一组稳定的基线，与认知地图（ cognitive map）、照片辨识（ photo identification）、寻路任务（ wayfinding task）、半结构访谈（ semi-structured interview）并用。它的优点是短（25题，论文的在线施测约15—20分钟）、可靠（α=0.884）、可拆（六个因子）；它的缺点是自评，所以必须与行为锚、行为观察并用。它不是整套工具箱，它是工具箱里第一把带刻度的尺子。

第五，它把中国植物园放进一个国际验证议程。论文明确说，这套工具目前只在美国本科生物课程样本中验证过；样本以白人女性为主（第二轮 EFA样本74.32%为女性、69.08%为白人），作者反复提醒，若用于更多样的人群、美国以外的地区、其他语言与非正式学习场景，必须重新做验证性因子分析（ confirmatory factor analysis，CFA）与质性访谈。对中国国家植物园而言，这不是一条障碍，而是一个机会：中国有极为丰富的植物文化传统——药用、农耕、花木审美、节气与诗词。如果 PAD确有文化成分，那么同一份PAD-I在中国植物园里测出的剖面，应当与在美国课堂里测出的不同；这种不同本身，就是 “文化是否教会人看见植物”的证据。植物园意象体系导论引用霍尔（ Matthew Hall）的保留，正是这个意思：若把PAD完全写成生理构造的必然，测量就只能得到一个“差距有多大”的数字；若它同时由文化塑造，那么不同园区、不同文化背景下的数值差异，本身就具有解释力。

6 使用纪律：一把尺子的边界

PAD-I值得引进，但不能直接照搬。论文自己列了四条限制，每一条都对应一项使用纪律。

第一，样本限制。试点是两个学期的美国本科生，验证性因子分析的主要样本以白人女性为主；论文明确说，若用于不同人口特征的人群，必须重新检验因子结构，最好做 CFA。对中国访客，第一步不是翻译题目，而是翻译—回译、专家评审、认知访谈，再以本地样本做EFA/CFA；题目里的“houseplants”“plant mentor”“botanical garden”等概念，在中国语境中未必等价。

第二，自评限制。论文说得很直白：这是一份自评量表，受受访者对自己行为的判断所限。访客说自己 “很注意植物”，不等于他真的注意到；所以植物园意象体系导论才要加行为锚。量表与行为锚并置，才能把 “自我印象”与“实际行为”分开。

第三，构念限制。 PAD-I测的是植物认知差距，不是完整的意象。它不测意义、不测文化认同、不测寻路、不测审美体验；它能告诉你“植物有没有被看见”，不能告诉你“这座植物园为什么被记住 ”。把它放进植物园意象体系导论的双侧结构，它是体验侧的一个变量，不是体验侧的全部。

第四，因果限制。论文的试点是前后测，不是随机对照实验；分数变化可以提示课程可能起了作用，但不能排除成熟、季节、教师、同伴等混杂因素。植物园若要用它评估一次展览，最好设置对照（例如未看展的访客、看展前后的配对样本），并把访谈与行为观察一并纳入。

还有一条更深的限制，来自植物园意象体系导论对 “生理必然论”的保留。论文把视觉注意的演化偏向作为PAD的一条解释线索；在引用霍尔时提醒，若把差距完全写成生理构造的必然，就暗示这种动物中心主义在某种意义上是自然的、不可避免的，从而取消了文化与教育的责任。 PAD-I的用途，不是证明“人天生看不见植物”，而是检验“这座植物园有没有教会人看见植物 ”。这两种用法，决定了同一份量表是宿命的证据，还是改进的工具。

7 结语：让植物园学会自证

论文的标题里有一个很诚实的词： Initial。它是“初步的开发与验证”，不是终版。作者没有声称PAD-I已经解决了PAD，只声称它提供了第一份把四个组分放在同一张量表里、并经过内容、反应过程与内部结构三类证据检验的工具；他们下一步要做的，是在更年轻的人群、更多样的文化与非正式学习场景中继续验证。这份克制，恰恰是它最值得植物园学习的地方。

国家植物园意象体系的野心，不是把植物园建得更美，而是让 “人与植物的关系”成为一件可以被设计、被读取、被测量的事。PAD-I不能替植物园种树，也不能替访客心动；它只能让植物园在下一次布展、下一次解说、下一次课程之前，知道自己上一次到底改变了什么。一座植物园可以种下十万株植物，却无法保证有一位访客真正看见其中一株。测量 “看见”，就是让这句话不再只能靠感觉。

我国已经积累了相当丰富、且在若干方面颇具深度的可读性做法，但这些做法尚未收敛为一套可自证的体系；而所谓 “收敛为体系”，其技术前提是一套能够测出“设计意图”与“访客实感”之间落差的工具。意象体系说，这一改动 “看似平常，却是从价值倡导走向可累积研究的关键一步”——把问题从“做得好不好”，改成了“能不能自证做得好”。

PAD-I就是这条路上的一把尺子。它量不出整座植物园的好坏，但它能量出：访客走进园门时，眼前是一片绿色，还是一株一株的植物。