Bilimsel bilgi sürecinin yapısı, metodolojisi tarafından verilir. Ama bundan ne anlaşılmalıdır? Biliş, en az 17. yüzyıldan beri bilimin gelişimini karakterize eden bilgi edinmenin deneysel bir yöntemidir. Dünyanın nasıl çalıştığına dair bilişsel varsayımların bir kişinin algıyı nasıl yorumladığını etkilediği göz önüne alındığında, gözlemlenen şey hakkında katı bir şüphecilik anlamına gelen dikkatli gözlemi içerir.
Bu tür gözlemlere dayalı tümevarım yoluyla hipotezler formüle etmeyi içerir; hipotezlerden elde edilen çıkarımların deneysel ve ölçüme dayalı testleri; ve deneysel sonuçlara dayalı hipotezlerin iyileştirilmesi (veya ortadan kaldırılması). Bunlar, tüm bilimsel çabalara uygulanan bir dizi adımın aksine, bilimsel yöntemin ilkeleridir.
Teorik yön
Bilimsel bilginin farklı türleri ve yapıları olsa da, genel olarak, doğal dünya hakkında gözlemleri içeren sürekli bir süreç vardır. İnsanlar doğal olarakmeraklıdırlar, bu yüzden sık sık gördükleri veya duydukları hakkında sorular sorarlar ve genellikle olayların neden böyle olduklarına dair fikirler veya hipotezler üretirler. En iyi hipotezler, çeşitli şekillerde test edilebilen tahminlere yol açar.
En ikna edici hipotez testleri, dikkatlice kontrol edilen deneysel verilere dayanan akıl yürütmeden gelir. Ek testlerin tahminlerle nasıl eşleştiğine bağlı olarak, orijinal hipotezin rafine edilmesi, değiştirilmesi, genişletilmesi ve hatta reddedilmesi gerekebilir. Belirli bir varsayım çok iyi doğrulanırsa, teorik bilimsel bilgi için bir çerçevenin yanı sıra genel bir teori geliştirilebilir.
Prosedürel (pratik) yön
Prosedürler bir çalışma alanından diğerine farklılık gösterse de, genellikle farklı alanlar için aynıdır. Bilimsel yöntemin süreci, hipotezler (tahminler) yapmayı, bunlardan mantıksal sonuçlar olarak tahminler türetmeyi ve daha sonra bu tahminlere dayalı deneyler veya ampirik gözlemler yapmayı içerir. Hipotez, bir soruya yanıt ararken edinilen bilgilere dayanan bir teoridir.
Belirli veya geniş olabilir. Bilim adamları daha sonra deneyler veya çalışmalar yaparak varsayımları test eder. Bilimsel bir hipotez yanlışlanabilir olmalıdır, yani ondan türetilen tahminlerle çelişen bir deney veya gözlemin olası bir sonucunu belirlemek mümkündür. Aksi takdirde hipotez anlamlı bir şekilde test edilemez.
Deneme
Deneyin amacı, gözlemlerin hipotezden türetilen tahminlerle tutarlı olup olmadığını belirlemektir. Deneyler, bir garajdan CERN'in Büyük Hadron Çarpıştırıcısına kadar her yerde yapılabilir. Ancak, yöntemi formüle etmede zorluklar vardır. Bilimsel yöntem genellikle sabit bir adımlar dizisi olarak sunulsa da, daha çok bir dizi genel ilkedir.
Bütün adımlar her bilimsel çalışmada yer almaz (aynı ölçüde değil) ve her zaman aynı sırada değildir. Bazı filozoflar ve bilim adamları, bilimsel bir yöntemin olmadığını iddia ederler. Bu, fizikçi Lee Smolina ve filozof Paul Feyerabend'in (Yönteme Karşı adlı kitabında) görüşüdür.
Sorunlar
Bilimsel bilgi ve bilişin yapısı büyük ölçüde sorunları tarafından belirlenir. Bilim tarihindeki çok yıllık anlaşmazlıklar:
- Rasyonalizm, özellikle René Descartes ile ilgili olarak.
- Francis Bacon'ın dediği gibi tümevarımcılık ve/veya deneycilik. Tartışma özellikle Isaac Newton ve takipçileri arasında popüler oldu;
- 19. yüzyılın başlarında öne çıkan hipotez-tümdengelimcilik.
Tarih
"Bilimsel yöntem" veya "bilimsel bilgi" terimi, 19. yüzyılda, bilimin önemli bir kurumsal gelişiminin olduğu ve bilim ile bilim dışı arasında net sınırlar oluşturan bir terminolojinin ortaya çıktığı, örneğin " bilim adamı" ve "sözde bilim". 1830'larda ve 1850'lerdeBaconizm'in popüler olduğu yıllarda William Whewell, John Herschel, John Stuart Mill gibi doğa bilimcileri "tümevarım" ve "gerçekler" üzerine tartışmalara dahil olmuş ve bilginin nasıl üretileceğine odaklanmışlardır. 19. yüzyılın sonlarında, gerçekçilik ve anti-realizm tartışmaları, bilimsel bilgi ve bilişin yanı sıra gözlemlenebilir olanı da aşan güçlü bilimsel teoriler olarak yapıldı.
"Bilimsel yöntem" terimi yirminci yüzyılda yaygınlaştı ve anlamı bilimsel bir fikir birliğine varmasa da sözlüklerde ve bilim ders kitaplarında yer aldı. Yirminci yüzyılın ortalarındaki büyümeye rağmen, o yüzyılın sonuna gelindiğinde, Thomas Kuhn ve Paul Feyerabend gibi çok sayıda etkili bilim filozofu "bilimsel yöntemin" evrenselliğini sorguladı ve bunu yaparken büyük ölçüde homojen bir bilim kavramının yerini aldı. ve heterojen ve yerel bir uygulama kullanan evrensel yöntem. Özellikle Paul Feyerabend, bilimsel bilginin özelliklerini ve yapısını belirleyen belirli evrensel bilim kuralları olduğunu savundu.
Bütün süreç, hipotezler (teoriler, varsayımlar) yapmayı, bunlardan mantıksal sonuçlar olarak tahminler türetmeyi ve ardından orijinal hipotezin doğru olup olmadığını belirlemek için bu tahminlere dayalı deneyler yürütmeyi içerir. Ancak, yöntemin bu formülasyonunda zorluklar vardır. Bilimsel yöntem genellikle sabit bir adımlar dizisi olarak sunulsa da, bu faaliyetler en iyi şekilde genel ilkeler olarak görülür.
Bütün adımlar her bilimselçalışma (aynı ölçüde değil) ve her zaman aynı sırada yapılmazlar. Bilim adamı ve filozof William Whewell'in (1794-1866) belirttiği gibi, her aşamada "ustalık, içgörü, deha" gereklidir. Bilimsel bilginin yapısı ve seviyeleri tam olarak 19. yüzyılda formüle edildi.
Soruların önemi
Soru, belirli bir gözlemi açıklamaya atıfta bulunabilir - "Gökyüzü neden mavi?" - ancak aynı zamanda açık uçlu da olabilir - "Bu belirli hastalığı tedavi etmek için nasıl bir ilaç geliştirebilirim?" Bu aşama genellikle önceki deneylerden, kişisel bilimsel gözlemlerden veya iddialardan ve diğer bilim adamlarının çalışmalarından elde edilen kanıtları aramayı ve değerlendirmeyi içerir. Cevap zaten biliniyorsa, kanıtlara dayalı başka bir soru sorulabilir. Bilimsel yöntemi araştırmaya uygularken, iyi bir soru belirlemek çok zor olabilir ve araştırmanın sonucunu etkileyecektir.
Hipotezler
Varsayım, herhangi bir davranışı açıklayabilecek bir soru formüle etmekten elde edilen bilgilere dayanan bir teoridir. Hipotez, Einstein'ın denklik ilkesi veya Francis Crick'in "DNA, RNA'yı protein yapar" gibi çok spesifik olabilir veya okyanusların keşfedilmemiş derinliklerinde yaşayan bilinmeyen yaşam türleri gibi geniş olabilir.
İstatistiksel bir hipotez, belirli bir istatistiksel popülasyon hakkında bir varsayımdır. Örneğin, popülasyon belirli bir hastalığı olan kişiler olabilir. Teori, yeni ilacın bu insanların bazılarında hastalığı tedavi edeceği olabilir. Terimler genellikleistatistiksel hipotezlerle ilişkili, boş ve alternatif hipotezlerdir.
Null - istatistiksel hipotezin yanlış olduğu varsayımı. Örneğin, yeni bir ilacın hiçbir şey yapmaması ve herhangi bir ilaca bir kaza sonucu ortaya çıkması. Araştırmacılar genellikle boş tahminin yanlış olduğunu göstermek ister.
Alternatif hipotez, ilacın şanstan daha iyi çalıştığı istenen sonuçtur. Son bir nokta: bilimsel bir teori yanlışlanabilir olmalıdır, yani hipotezden türetilen tahminlerle çelişen bir deneyin olası sonucunu belirlemenin mümkün olduğu anlamına gelir; aksi takdirde anlamlı bir şekilde doğrulanamaz.
Teorinin oluşumu
Bu adım, hipotezin mantıksal çıkarımlarının belirlenmesini içerir. Daha sonra ileri testler için bir veya daha fazla tahmin seçilir. Bir tahminin tesadüfen doğru olma olasılığı ne kadar düşükse, gerçekleşmesi durumunda o kadar inandırıcı olacaktır. Önyargı yanlılığının etkisi nedeniyle tahminin yanıtı henüz bilinmiyorsa kanıt daha güçlüdür (ayrıca bkz. mesaj).
İdeal olarak, tahmin aynı zamanda hipotezi olası alternatiflerden ayırmalıdır. İki varsayım aynı tahmini yapıyorsa, tahminin karşılanması birinin veya diğerinin kanıtı değildir. (Kanıtın göreli gücüyle ilgili bu ifadeler, Bayes teoremi kullanılarak matematiksel olarak türetilebilir.)
Hipotez testi
Bu, gerçek dünyanın tahmin edildiği gibi davranıp davranmadığına dair bir çalışmadır.hipotez. Bilim adamları (ve diğerleri) deneyler yaparak varsayımları test eder. Amaç, gerçek dünyanın gözlemlerinin tutarlı olup olmadığını veya hipotezden türetilen tahminlerle çelişip çelişmediğini belirlemektir. Eğer anlaşırlarsa, teoriye olan güven artar. Aksi takdirde azalır. Sözleşme, hipotezin doğru olduğunu garanti etmez; gelecekteki deneyler sorunları ortaya çıkarabilir.
Karl Popper bilim insanlarına varsayımları çarpıtmaya çalışmalarını, yani en şüpheli görünen deneyleri bulup test etmelerini tavsiye etti. Çok sayıda başarılı doğrulama, riskten kaçınan deneylerden kaynaklanıyorsa kesin değildir.
Deneme
Deneyler, özellikle uygun bilimsel kontrollerin kullanılması yoluyla olası hataları en aza indirecek şekilde tasarlanmalıdır. Örneğin, ilaç tedavisi testleri genellikle çift kör testler olarak yapılır. Hangi örneklerin istenen test ilaçları ve hangilerinin plasebo olduğunu bilmeden başkalarına gösterebilen denek, hangilerinin olduğunu bilmiyor. Bu tür ipuçları, belirli bir deneyde yapıyı belirleyen deneklerin tepkilerini etkileyebilir. Bu araştırma biçimleri, öğrenme sürecinin en önemli parçasıdır. Ayrıca (bilimsel bilgi) yapısını, düzeylerini ve biçimini inceleme açısından da ilginçtirler.
Ayrıca, bir deneyin başarısız olması, mutlaka hipotezin yanlış olduğu anlamına gelmez. Araştırma her zaman birkaç teoriye dayanır. Örneğin, test ekipmanının düzgün çalıştığı vebaşarısızlık, destekleyici hipotezlerden birinin başarısızlığı olabilir. Varsayım ve deney, bilimsel bilginin yapısının (ve biçiminin) ayrılmaz bir parçasıdır.
İkincisi bir üniversite laboratuvarında, bir mutfak masasında, okyanus tabanında, Mars'ta (çalışma gezicilerinden birini kullanarak) ve başka yerlerde yapılabilir. Gökbilimciler, uzak yıldızların etrafındaki gezegenleri arayan testler yapıyorlar. Son olarak, çoğu bireysel deney, pratiklik nedenleriyle çok özel konularla ilgilenir. Sonuç olarak, bilimsel bilgi metodolojisinin yapısının gerektirdiği gibi, daha geniş konulardaki kanıtlar genellikle kademeli olarak birikir.
Sonuçları toplama ve çalışma
Bu süreç, deneyin sonuçlarının ne gösterdiğini belirlemeyi ve nasıl devam edileceğine karar vermeyi içerir. Teorinin tahminleri, verileri en iyi kimin açıklayabileceğini belirlemek için boş hipotezin tahminleriyle karşılaştırılır. Deneyin birçok kez tekrarlandığı durumlarda ki-kare testi gibi istatistiksel bir analiz gerekebilir.
Kanıt varsayımı çürütüyorsa, yenisi gerekir; deney hipotezi doğrularsa, ancak veriler yüksek güven için yeterince güçlü değilse, diğer tahminlerin test edilmesi gerekir. Bir teori kanıtlarla güçlü bir şekilde desteklendiğinde, aynı konunun daha derin bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için yeni bir soru sorulabilir. Bu aynı zamanda bilimsel bilginin yapısını, yöntemlerini ve biçimlerini de belirler.
Diğer bilim adamlarından elde edilen kanıtlar ve sıklıkla deneyimlersürecin herhangi bir aşamasına dahil edilir. Deneyin karmaşıklığına bağlı olarak, yeterli kanıt toplamak ve ardından bir soruyu güvenle yanıtlamak veya çok özel sorulara birçok yanıt oluşturmak ve ardından daha geniş bir soruya yanıt vermek için birçok yineleme gerekebilir. Bu soru sorma yöntemi, bilimsel bilginin yapısını ve biçimlerini belirler.
Aynı sonuçları elde etmek için bir deney tekrarlanamıyorsa, orijinal veriler yanlış olabilir. Sonuç olarak, özellikle kontrolsüz değişkenler veya deneysel hatanın diğer göstergeleri olduğunda, bir deney genellikle birkaç kez gerçekleştirilir. Önemli veya beklenmedik sonuçlar için, diğer bilim adamları da, özellikle kendi çalışmaları için önemli olacaksa, bunları kendileri için yeniden üretmeye çalışabilirler.
Dış bilimsel değerlendirme, denetim, uzmanlık ve diğer prosedürler
Bilimsel bilginin yapısının, yöntemlerinin ve biçimlerinin otoritesi neye dayanıyor? Her şeyden önce, uzmanların görüşüne göre. Genellikle anonim olarak yorum yapan uzmanlar tarafından deneyin değerlendirilmesi yoluyla oluşturulur. Bazı dergiler, özellikle alan son derece uzmanlaşmışsa, deneyciden olası gözden geçirenlerin listelerini sağlamasını ister.
Akran değerlendirmesi, sonuçların doğruluğunu teyit etmez, yalnızca, incelemeyi yapanın görüşüne göre, deneylerin kendileri geçerliydi (deneyci tarafından sağlanan açıklamaya dayalı olarak). Çalışma, bazen yeni deneylerin istenmesini gerektirebilecek hakemli bir çalışmaysahakemler tarafından uygun bilimsel dergide yayınlanacaktır. Sonuçları yayınlayan belirli dergi, çalışmanın algılanan kalitesini gösterir.
Verileri kaydetme ve paylaşma
Bilim adamları, Ludwik Fleck (1896–1961) ve diğerleri tarafından öne sürülen bir gereklilik olan verilerini kaydetme konusunda dikkatli olma eğilimindedir. Normalde gerekli olmamasına rağmen, orijinal sonuçlarını (veya orijinal sonuçlarının bir kısmını) yeniden üretmek isteyen diğer bilim insanlarına, elde edilmesi zor olabilecek herhangi bir deneysel numunenin değişimine kadar uzanan raporlar sağlamaları istenebilir.
Klasik
Klasik bilimsel bilgi modeli, yaklaşık ve kesin düşünme biçimleri arasında ayrım yapan, tümdengelimli ve tümevarımlı akıl yürütmenin üçlü şemasını ana hatlarıyla belirleyen ve ayrıca bilimsel bilginin yapısı hakkında akıl yürütme gibi karmaşık seçenekleri dikkate alan Aristoteles'ten gelir., yöntemleri ve biçimleri.
Varsayımsal-tümdengelimli model
Bu model veya yöntem, bilimsel yöntemin önerilen bir açıklamasıdır. Burada hipotezden elde edilen tahminler merkezidir: teorinin doğru olduğunu varsayarsanız, bunun sonuçları nelerdir?
Daha fazla deneysel araştırma, bu tahminlerin gözlemlenen dünyayla tutarlı olduğunu göstermiyorsa, varsayımın yanlış olduğu sonucuna varabiliriz.
Pragmatik Model
Bilimsel bilginin yapısı ve yöntemlerinin felsefesinden bahsetmenin zamanı geldi. Charles Sanders Pierce (1839-1914)araştırma (çalışma) kendi başına bir hakikat arayışı değil, sürprizler, anlaşmazlıklar vb. tarafından oluşturulan sinir bozucu, kısıtlayıcı şüphelerden uzaklaşma mücadelesidir. Onun sonucu bugün hala geçerlidir. Özünde, bilimsel bilginin yapısını ve mantığını formüle etti.
Pearce, deneye yavaş, tereddütlü bir yaklaşımın pratik konularda tehlikeli olabileceğine ve bilimsel yöntemin teorik araştırma için en uygun olduğuna inanıyordu. Hangi sırayla, diğer yöntemler ve pratik amaçlar tarafından emilmemelidir. Aklın “ilk kuralı”, öğrenmek için kişinin öğrenmeye çalışması ve sonuç olarak bilimsel bilginin yapısını, yöntemlerini ve biçimlerini anlaması gerektiğidir.
Faydalar
Açıklama oluşturmaya odaklanan Peirce, öğrendiği terimi, şüpheyi çözmeye odaklanan amaçlı bir döngüde üç tür çıkarımı koordine etmek olarak tanımladı:
- Açıklama. Bilimsel bilgi yönteminin kavramı ve yapısının gerektirdiği şekilde, parçalarını olabildiğince açık hale getirmek için bir hipotezin belirsiz bir ön ama tümdengelim analizi.
- Gösteri. Tümdengelimli akıl yürütme, Öklid prosedürü. Bir hipotezin sonuçlarını, bulunacak kanıtlar hakkında, tümevarımdan teste kadar tahminler olarak açıkça çıkarsama. Araştırmacı veya gerekirse teorik.
- İndüksiyon. Tümevarım kuralının uzun vadeli uygulanabilirliği ilkeden türetilir (genel olarak muhakemenin geçerli olduğu varsayılırsa)gerçeğin yalnızca yeterli bir araştırmanın yol açabileceği nihai bir görüşün nesnesi olduğunu; Böyle bir sürecin yol açacağı her şey gerçek olmayacak. Devam eden test veya gözlem içeren bir tümevarım, yeterli koruma ile hatasını önceden belirlenmiş herhangi bir derecenin altına indirecek bir yöntemi takip eder.
Bilimsel yöntem, en başarılı uygulamaların dayandırılabileceği (nihayetinde) en güvenli inançlara ulaşmak için özel olarak tasarlandığından üstündür.
İnsanların kendi başına gerçeği aramadıkları fikrinden yola çıkarak, ancak rahatsız edici, şüpheyi bastırmak yerine, Pierce, bazılarının, insanların dürüstlüğü adına, mücadele yoluyla nasıl gerçeğe itaat edebileceğini gösterdi. potansiyel uygulama için bir hakikat rehberi olarak aramak. Bilimsel bilginin analitik yapısını, yöntemlerini ve biçimlerini formüle etti.
