Die struktuur van die proses van wetenskaplike kennis word deur sy metodologie gegee. Maar wat moet hieronder verstaan word? Kognisie is 'n empiriese metode om kennis te verkry wat die ontwikkeling van die wetenskap sedert ten minste die 17de eeu gekenmerk het. Dit behels noukeurige waarneming, wat streng skeptisisme impliseer oor wat waargeneem word, gegewe dat kognitiewe aannames oor hoe die wêreld werk 'n invloed het op hoe 'n persoon persepsie interpreteer.
Dit behels die formulering van hipoteses deur middel van induksie gebaseer op sulke waarnemings; eksperimentele en meting-gebaseerde toetse van afleidings gemaak uit hipoteses; en verfyning (of uitskakeling) van hipoteses gebaseer op eksperimentele resultate. Dit is die beginsels van die wetenskaplike metode, in teenstelling met 'n stel stappe wat van toepassing is op alle wetenskaplike pogings.
Teoretiese aspek
Alhoewel daar verskillende tipes en strukture van wetenskaplike kennis is, is daar oor die algemeen 'n deurlopende proses wat waarnemings oor die natuurlike wêreld behels. Mense natuurlikis nuuskierig, daarom vra hulle dikwels vrae oor wat hulle sien of hoor, en kom dikwels met idees of hipoteses oor hoekom dinge is soos dit is. Die beste hipoteses lei tot voorspellings wat op 'n verskeidenheid maniere getoets kan word.
Die mees oortuigende hipotesetoetsing kom van redenasie gebaseer op noukeurig beheerde eksperimentele data. Afhangende van hoe die bykomende toetse by die voorspellings pas, moet die oorspronklike hipotese dalk verfyn, gewysig, uitgebrei of selfs verwerp word. Indien 'n bepaalde aanname baie goed bevestig word, kan 'n algemene teorie ontwikkel word, asook 'n raamwerk vir teoretiese wetenskaplike kennis.
prosedurele (praktiese) aspek
Hoewel prosedures van een studierigting na 'n ander verskil, is dit dikwels dieselfde vir verskillende rigtings. Die proses van die wetenskaplike metode behels die maak van hipoteses (raaiings), die afleiding daarvan as logiese gevolge, en maak dan eksperimente of empiriese waarnemings gebaseer op daardie voorspellings. 'n Hipotese is 'n teorie gebaseer op kennis wat opgedoen is terwyl jy na antwoorde op 'n vraag soek.
Dit kan spesifiek of breed wees. Wetenskaplikes toets dan die aannames deur eksperimente of studies uit te voer. 'n Wetenskaplike hipotese moet falsifiseerbaar wees, wat beteken dat dit moontlik is om 'n moontlike uitkoms van 'n eksperiment of waarneming te bepaal wat die voorspellings wat daaruit afgelei is, weerspreek. Andersins kan die hipotese nie sinvol getoets word nie.
Eksperiment
Die doel van die eksperiment is om te bepaal of die waarnemings ooreenstem met of in stryd is met die voorspellings wat uit die hipotese afgelei is. Eksperimente kan enige plek uitgevoer word, van 'n motorhuis tot CERN se Large Hadron Collider. Daar is egter probleme met die formulering van die metode. Alhoewel die wetenskaplike metode dikwels as 'n vaste volgorde van stappe aangebied word, is dit eerder 'n stel algemene beginsels.
Nie alle stappe vind in elke wetenskaplike studie plaas nie (nie in dieselfde mate nie), en hulle is nie altyd in dieselfde volgorde nie. Sommige filosowe en wetenskaplikes redeneer dat daar geen wetenskaplike metode is nie. Dit is die mening van die fisikus Lee Smolina en die filosoof Paul Feyerabend (in sy boek Against the Method).
Probleme
Die struktuur van wetenskaplike kennis en kognisie word grootliks deur die probleme daarvan bepaal. Meerjarige geskille in die geskiedenis van wetenskap kom:
- Rasionalisme, veral met betrekking tot René Descartes.
- Induktivisme en/of empirisme, soos Francis Bacon dit gestel het. Die debat het veral gewild geraak onder Isaac Newton en sy volgelinge;
- Hypotese-deduktivisme, wat in die vroeë 19de eeu na vore gekom het.
Geskiedenis
Die term "wetenskaplike metode" of "wetenskaplike kennis" het in die 19de eeu verskyn, toe daar 'n beduidende institusionele ontwikkeling van die wetenskap was en 'n terminologie verskyn het wat duidelike grense tussen wetenskap en nie-wetenskap daargestel het, soos konsepte soos " wetenskaplike" en "pseudowetenskap". Gedurende die 1830's en 1850'sGedurende die jare toe Baconism gewild was, was natuurkundiges soos William Whewell, John Herschel, John Stuart Mill betrokke by besprekings oor "induksie" en "feite" en het gefokus op hoe om kennis te genereer. In die laat 19de eeu is realisme vs. anti-realisme debatte gehou as kragtige wetenskaplike teorieë wat die waarneembare sowel as die struktuur van wetenskaplike kennis en kognisie oorskry het.
Die term "wetenskaplike metode" het in die twintigste eeu wydverspreid geraak en in woordeboeke en wetenskaphandboeke verskyn, hoewel die betekenis daarvan nog nie wetenskaplike konsensus bereik het nie. Ten spyte van groei in die middel van die twintigste eeu, teen die einde van daardie eeu, het talle invloedryke wetenskapsfilosowe soos Thomas Kuhn en Paul Feyerabend die universaliteit van die "wetenskaplike metode" bevraagteken en sodoende die idee van wetenskap as 'n homogene en universele metode deur gebruik te maak van 'n heterogene en plaaslike praktyk. Paul Feyerabend het veral aangevoer dat daar sekere universele reëls van die wetenskap is, wat die besonderhede en struktuur van wetenskaplike kennis bepaal.
Die hele proses behels die maak van hipoteses (teorieë, vermoedens), om voorspellings daaruit af te lei as logiese gevolge, en dan eksperimente uit te voer gebaseer op daardie voorspellings om te bepaal of die oorspronklike hipotese korrek was. Daar is egter probleme in hierdie formulering van die metode. Alhoewel die wetenskaplike metode dikwels as 'n vaste volgorde van stappe aangebied word, word hierdie aktiwiteite die beste as algemene beginsels beskou.
Nie alle stappe vind in elke wetenskap plaas niestudie (nie in dieselfde mate nie), en hulle word nie altyd in dieselfde volgorde uitgevoer nie. Soos die wetenskaplike en filosoof William Whewell (1794–1866) opgemerk het, is "vernuf, insig, genie" in elke stadium nodig. Die struktuur en vlakke van wetenskaplike kennis is presies in die 19de eeu geformuleer.
Belangrikheid van vrae
Die vraag kan verwys na die verduideliking van 'n spesifieke waarneming - "Hoekom is die lug blou" - maar dit kan ook oop wees - "Hoe kan ek 'n geneesmiddel ontwikkel om hierdie spesifieke siekte te behandel." Hierdie stadium sluit dikwels die soek en evalueer van bewyse van vorige eksperimente, persoonlike wetenskaplike waarnemings of aansprake en die werk van ander wetenskaplikes in. As die antwoord reeds bekend is, kan 'n ander vraag op grond van die bewyse gevra word. Wanneer die wetenskaplike metode op navorsing toegepas word, kan die identifisering van 'n goeie vraag baie moeilik wees en sal dit die uitkoms van die navorsing beïnvloed.
hipoteses
Aanname is 'n teorie gebaseer op kennis wat verkry is deur die formulering van 'n vraag wat enige gegewe gedrag kan verduidelik. Die hipotese kan baie spesifiek wees, soos Einstein se ekwivalensiebeginsel of Francis Crick se "DNA maak RNA maak proteïene", of dit kan breed wees, soos onbekende lewensspesies wat in die onontginde dieptes van die oseane leef.
'n Statistiese hipotese is 'n aanname oor 'n gegewe statistiese populasie. Die bevolking kan byvoorbeeld mense met 'n spesifieke siekte wees. Die teorie kan wees dat die nuwe middel die siekte by sommige van hierdie mense sal genees. Terme is gewoonlikwat met statistiese hipoteses geassosieer word, is die nul- en alternatiewe hipoteses.
Nul - die aanname dat die statistiese hipotese verkeerd is. Byvoorbeeld, dat 'n nuwe dwelm niks doen nie en enige dwelm word deur 'n ongeluk veroorsaak. Navorsers wil gewoonlik wys dat die nulraaiskoot verkeerd is.
Die alternatiewe hipotese is die gewenste uitkoms dat die middel beter werk as toeval. Een laaste punt: 'n wetenskaplike teorie moet falsifiseerbaar wees, wat beteken dat dit moontlik is om 'n moontlike uitkoms van 'n eksperiment te bepaal wat die voorspellings wat uit die hipotese afgelei is, weerspreek; anders kan dit nie sinvol geverifieer word nie.
Vorming van teorie
Hierdie stap behels die bepaling van die logiese implikasies van die hipotese. Een of meer voorspellings word dan gekies vir verdere toetsing. Hoe minder waarskynlik 'n voorspelling waar is deur blote toeval, hoe meer oortuigend sal dit wees as dit waar word. Die bewyse is ook sterker as die antwoord op die voorspelling nog nie bekend is nie, weens die invloed van partydigheid (sien ook boodskap).
Ideaal gesproke moet die voorspelling ook die hipotese van die waarskynlike alternatiewe onderskei. As twee aannames dieselfde voorspelling maak, is die voldoening aan die voorspelling nie 'n bewys van die een of die ander nie. (Hierdie stellings oor die relatiewe sterkte van bewyse kan wiskundig afgelei word deur Bayes se stelling te gebruik.)
Hipotesetoetsing
Dit is 'n studie van of die werklike wêreld optree soos voorspelhipotese. Wetenskaplikes (en ander) toets aannames deur eksperimente te doen. Die doel is om te bepaal of die waarnemings van die werklike wêreld konsekwent is of die voorspellings wat uit die hipotese afgelei is, weerspreek. As hulle saamstem, neem vertroue in die teorie toe. Andersins neem dit af. Die konvensie waarborg nie dat die hipotese waar is nie; toekomstige eksperimente kan probleme openbaar.
Karl Popper het wetenskaplikes aangeraai om die aannames te probeer vervals, dit wil sê om daardie eksperimente te vind en te toets wat die mees twyfelagtige lyk. 'n Groot aantal suksesvolle bevestigings is nie afdoende as hulle spruit uit eksperimente wat risiko vermy nie.
Eksperiment
Eksperimente moet ontwerp word om moontlike foute te minimaliseer, veral deur die gebruik van toepaslike wetenskaplike kontroles. Byvoorbeeld, dwelmbehandelingstoetse word gewoonlik as dubbelblinde toetse uitgevoer. Die proefpersoon, wat onbewustelik ander kan wys watter monsters die gewenste toetsmiddels is en watter die placebo is, weet nie watter nie. Sulke leidrade kan die response van die proefpersone beïnvloed, wat die struktuur in 'n spesifieke eksperiment bepaal. Hierdie vorme van navorsing is die belangrikste deel van die leerproses. Hulle is ook interessant vanuit die oogpunt van die bestudering van die (wetenskaplike kennis) struktuur, vlakke en vorm daarvan.
Die mislukking van 'n eksperiment beteken ook nie noodwendig dat die hipotese verkeerd is nie. Navorsing hang altyd van verskeie teorieë af. Byvoorbeeld, dat die toetstoerusting behoorlik werk endie mislukking kan die mislukking van een van die ondersteunende hipoteses wees. Vermoede en eksperiment is 'n integrale deel van die struktuur (en vorm) van wetenskaplike kennis.
Laasgenoemde kan gedoen word in 'n kollege-laboratorium, op 'n kombuistafel, op die seebodem, op Mars (met een van die werkende rovers) en elders. Sterrekundiges doen toetse op soek na planete rondom verre sterre. Ten slotte, die meeste individuele eksperimente handel oor baie spesifieke onderwerpe vir praktiese redes. Gevolglik versamel bewyse oor breër onderwerpe gewoonlik geleidelik, soos vereis word deur die struktuur van die metodologie van wetenskaplike kennis.
Versamel en bestudeer resultate
Hierdie proses behels om te bepaal wat die resultate van die eksperiment toon en om te besluit hoe om voort te gaan. Die voorspellings van die teorie word vergelyk met dié van die nulhipotese om te bepaal wie die beste in staat is om die data te verduidelik. In gevalle waar die eksperiment baie keer herhaal word, kan 'n statistiese ontleding soos 'n chi-kwadraattoets vereis word.
As die bewyse die aanname weerlê, word 'n nuwe een vereis; as die eksperiment die hipotese bevestig, maar die data is nie sterk genoeg vir hoë vertroue nie, moet ander voorspellings getoets word. Sodra 'n teorie sterk deur bewyse ondersteun word, kan 'n nuwe vraag gevra word om 'n dieper begrip van dieselfde onderwerp te gee. Dit bepaal ook die struktuur van wetenskaplike kennis, die metodes en vorme daarvan.
Bewyse van ander wetenskaplikes en ervarings dikwelsop enige stadium van die proses ingesluit. Afhangende van die kompleksiteit van die eksperiment, kan dit baie herhalings neem om genoeg bewyse in te samel en dan 'n vraag met selfvertroue te beantwoord, of baie antwoorde op baie spesifieke vrae te skep en dan een breër een te beantwoord. Hierdie metode van vrae stel bepaal die struktuur en vorme van wetenskaplike kennis.
As 'n eksperiment nie herhaal kan word om dieselfde resultate te lewer nie, beteken dit dat die oorspronklike data dalk verkeerd was. Gevolglik word een eksperiment gewoonlik verskeie kere uitgevoer, veral wanneer daar onbeheerde veranderlikes of ander aanduidings van eksperimentele fout is. Vir betekenisvolle of onverwagte resultate kan ander wetenskaplikes ook probeer om dit vir hulself weer te gee, veral as dit belangrik sal wees vir hul eie werk.
Eksterne wetenskaplike assessering, oudit, kundigheid en ander prosedures
Waarop is die gesag van die struktuur van wetenskaplike kennis, sy metodes en vorme gebaseer? Eerstens, op die mening van kenners. Dit word gevorm deur die evaluering van die eksperiment deur kundiges, wat gewoonlik hul resensie anoniem gee. Sommige joernale vereis dat die eksperimenteerder lyste van moontlike beoordelaars verskaf, veral as die veld hoogs gespesialiseerd is.
Die portuurbeoordeling bevestig nie die korrektheid van die resultate nie, net dat, na die mening van die beoordelaar, die eksperimente self geldig was (gebaseer op die beskrywing verskaf deur die eksperimenteerder). As die werk eweknie-geëvalueer word, kan dit soms vereis dat nuwe eksperimente aangevra wordresensente, sal dit in die toepaslike wetenskaplike tydskrif gepubliseer word. Die spesifieke tydskrif wat die resultate publiseer, dui die waargenome kwaliteit van die werk aan.
Opname en deel van data
Wetenskaplikes is geneig om versigtig te wees om hul data op te teken, 'n vereiste wat deur Ludwik Fleck (1896–1961) en ander gestel word. Alhoewel dit nie normaalweg vereis word nie, kan hulle gevra word om verslae te verskaf aan ander wetenskaplikes wat hul oorspronklike resultate (of dele van hul oorspronklike resultate) wil reproduseer, wat strek tot die uitruil van enige eksperimentele monsters wat moeilik kan wees om te verkry.
Klassiek
Die klassieke model van wetenskaplike kennis kom van Aristoteles, wat onderskei het tussen vorme van benaderde en presiese denke, die drieledige skema van deduktiewe en induktiewe redenering uiteengesit het, en ook komplekse opsies oorweeg het, soos redenering oor die struktuur van wetenskaplike kennis, sy metodes en vorms.
hipoteties-deduktiewe model
Hierdie model of metode is 'n voorgestelde beskrywing van die wetenskaplike metode. Hier is die voorspellings van die hipotese sentraal: as jy aanvaar die teorie is korrek, wat is die implikasies?
As verdere empiriese navorsing nie aantoon dat hierdie voorspellings ooreenstem met die waargenome wêreld nie, kan ons tot die gevolgtrekking kom dat die aanname verkeerd is.
Pragmatiese Model
Dit is tyd om te praat oor die filosofie van die struktuur en metodes van wetenskaplike kennis. Charles Sanders Pierce (1839–1914) gekenmerknavorsing (studie) is nie as 'n strewe na waarheid as sodanig nie, maar as 'n stryd om weg te kom van irriterende, inperkende twyfel wat deur verrassings, meningsverskille, ensovoorts gegenereer word. Sy gevolgtrekking is vandag steeds relevant. Hy het in wese die struktuur en logika van wetenskaplike kennis geformuleer.
Pearce het geglo dat 'n stadige, huiwerige benadering tot eksperimente gevaarlik kan wees in praktiese sake, en dat die wetenskaplike metode die beste geskik is vir teoretiese navorsing. Wat op sy beurt nie deur ander metodes en praktiese doeleindes geabsorbeer moet word nie. Die "eerste reël" van rede is dat om te leer, moet 'n mens daarna streef om te leer en as gevolg daarvan die struktuur van wetenskaplike kennis, sy metodes en vorme te verstaan.
Voordele
Met 'n fokus op die generering van verduidelikings, het Peirce die term wat hy leer beskryf as die koördinering van drie soorte afleidings in 'n doelgerigte siklus wat daarop gefokus is om twyfel op te los:
- Verklaring. 'n Duistere voorlopige maar deduktiewe analise van 'n hipotese om die dele daarvan so duidelik moontlik te maak, soos vereis deur die konsep en struktuur van die metode van wetenskaplike kennis.
- Demonstrasie. Deduktiewe redenering, Euklidiese prosedure. Om die gevolge van 'n hipotese uitdruklik af te lei as voorspellings, vir induksie om te toets, oor die bewyse wat gevind moet word. Ondersoekend of, indien nodig, teoreties.
- Induksie. Die langtermyn toepaslikheid van die reël van induksie word afgelei van die beginsel (met die veronderstelling dat die redenasie oor die algemeen is)dat die werklike slegs die voorwerp van 'n finale mening is waartoe voldoende ondersoek kan lei; waartoe so 'n proses ook al sal lei, sal nie werklik wees nie. 'n Induksie wat deurlopende toetsing of waarneming behels, volg 'n metode wat, met voldoende bewaring, sy fout tot onder enige voorafbepaalde graad sal verminder.
Die wetenskaplike metode is voortreflik deurdat dit spesifiek ontwerp is om die (uiteindelik) veiligste oortuigings te bereik waarop die mees suksesvolle praktyke gebaseer kan word.
Pierce het begin met die idee dat mense nie op sigself na waarheid soek nie, maar in plaas daarvan om irriterende, twyfel terug te hou, het Pierce gewys hoe sommige deur stryd die waarheid kan gehoorsaam in die naam van die eerlikheid van geloof, om in te soek as 'n waarheidsgids vir potensiële praktyk. Hy het die analitiese struktuur van wetenskaplike kennis, die metodes en vorme daarvan geformuleer.
