Struktura e procesit të njohurive shkencore jepet nga metodologjia e saj. Por çfarë duhet kuptuar me këtë? Njohja është një metodë empirike e marrjes së njohurive që ka karakterizuar zhvillimin e shkencës të paktën që nga shekulli i 17-të. Ai përfshin vëzhgim të kujdesshëm, i cili nënkupton skepticizëm të rreptë për atë që po vëzhgohet, duke pasur parasysh se supozimet njohëse rreth mënyrës se si funksionon bota ndikojnë në mënyrën se si një person interpreton perceptimin.
Përfshin formulimin e hipotezave nëpërmjet induksionit bazuar në vëzhgime të tilla; teste eksperimentale dhe të bazuara në matje të konkluzioneve të nxjerra nga hipoteza; dhe përsosjen (ose eliminimin) e hipotezave bazuar në rezultatet eksperimentale. Këto janë parimet e metodës shkencore, në krahasim me një sërë hapash që zbatohen për të gjitha përpjekjet shkencore.
Aspekti teorik
Megjithëse ekzistojnë lloje dhe struktura të ndryshme të njohurive shkencore, në përgjithësi, ekziston një proces i vazhdueshëm që përfshin vëzhgime rreth botës natyrore. Njerëzit natyrshëmjanë kureshtarë, kështu që ata shpesh bëjnë pyetje për atë që shohin ose dëgjojnë, dhe shpesh dalin me ide ose hipoteza se pse gjërat janë ashtu siç janë. Hipotezat më të mira çojnë në parashikime që mund të testohen në mënyra të ndryshme.
Testimi më bindës i hipotezës vjen nga arsyetimi i bazuar në të dhëna eksperimentale të kontrolluara me kujdes. Në varësi të mënyrës se si testet shtesë përputhen me parashikimet, hipoteza origjinale mund të ketë nevojë të rafinohet, modifikohet, zgjerohet apo edhe të refuzohet. Nëse një supozim i veçantë vërtetohet shumë mirë, mund të zhvillohet një teori e përgjithshme, si dhe një kornizë për njohuritë teorike shkencore.
Aspekti procedural (praktik)
Megjithëse procedurat ndryshojnë nga një fushë studimi në tjetrën, ato shpesh janë të njëjta për fusha të ndryshme. Procesi i metodës shkencore përfshin bërjen e hipotezave (supozimeve), nxjerrjen e parashikimeve prej tyre si pasoja logjike dhe më pas kryerjen e eksperimenteve ose vëzhgimeve empirike bazuar në ato parashikime. Një hipotezë është një teori e bazuar në njohuritë e marra gjatë kërkimit të përgjigjeve për një pyetje.
Mund të jetë specifik ose i gjerë. Shkencëtarët më pas testojnë supozimet duke kryer eksperimente ose studime. Një hipotezë shkencore duhet të jetë e falsifikueshme, që do të thotë se është e mundur të përcaktohet një rezultat i mundshëm i një eksperimenti ose vëzhgimi që bie ndesh me parashikimet që rrjedhin prej tij. Përndryshe, hipoteza nuk mund të testohet në mënyrë kuptimplote.
Eksperiment
Qëllimi i eksperimentit është të përcaktojë nëse vëzhgimet janë në përputhje ose në kundërshtim me parashikimet e nxjerra nga hipoteza. Eksperimentet mund të kryhen kudo, nga një garazh deri te përplasësi i madh i Hadronit të CERN-it. Megjithatë, ka vështirësi në formulimin e metodës. Megjithëse metoda shkencore shpesh paraqitet si një sekuencë fikse hapash, ajo është më shumë një grup parimesh të përgjithshme.
Jo të gjithë hapat zhvillohen në çdo studim shkencor (jo në të njëjtën masë), dhe ato nuk janë gjithmonë në të njëjtin rend. Disa filozofë dhe shkencëtarë argumentojnë se nuk ka asnjë metodë shkencore. Ky është mendimi i fizikanit Lee Smolina dhe filozofit Paul Feyerabend (në librin e tij kundër metodës).
Probleme
Struktura e njohurive shkencore dhe e njohjes përcaktohet kryesisht nga problemet e saj. Mosmarrëveshjet shumëvjeçare në historinë e shkencës shqetësojnë:
- Racionalizmi, veçanërisht në lidhje me René Descartes.
- Induktivizmi dhe/ose empirizmi, siç e shprehu Francis Bacon. Debati u bë veçanërisht i popullarizuar me Isaac Newton dhe ndjekësit e tij;
- Hipotezë-deduktivizëm, i cili doli në pah në fillim të shekullit të 19-të.
Histori
Termi "metodë shkencore" ose "njohuri shkencore" u shfaq në shekullin e 19-të, kur pati një zhvillim të rëndësishëm institucional të shkencës dhe u shfaq një terminologji që vendosi kufij të qartë midis shkencës dhe joshkencës, koncepte të tilla si " shkencëtar" dhe "pseudoshkencë". Gjatë viteve 1830 dhe 1850Gjatë viteve kur Bakonizmi ishte i popullarizuar, natyralistë si William Whewell, John Herschel, John Stuart Mill u përfshinë në diskutime rreth "induksionit" dhe "fakteve" dhe u përqendruan në mënyrën e gjenerimit të njohurive. Në fund të shekullit të 19-të, debatet e realizmit kundër antirealizmit u mbajtën si teori të fuqishme shkencore që tejkaluan të vëzhgueshmen si dhe strukturën e njohurive dhe njohjes shkencore.
Termi "metodë shkencore" u përhap gjerësisht në shekullin e njëzetë, duke u shfaqur në fjalorë dhe tekste shkencore, megjithëse kuptimi i tij nuk ka arritur konsensus shkencor. Pavarësisht rritjes në mesin e shekullit të njëzetë, nga fundi i atij shekulli, shumë filozofë me ndikim të shkencës si Thomas Kuhn dhe Paul Feyerabend vunë në pikëpyetje universalitetin e "metodës shkencore" dhe duke e bërë këtë zëvendësuan gjerësisht nocionin e shkencës si një homogjene. dhe metodë universale duke përdorur një praktikë heterogjene dhe lokale. Në veçanti, Paul Feyerabend argumentoi se ekzistojnë disa rregulla universale të shkencës, të cilat përcaktojnë specifikat dhe strukturën e njohurive shkencore.
I gjithë procesi përfshin krijimin e hipotezave (teorive, hamendjeve), nxjerrjen e parashikimeve prej tyre si pasoja logjike dhe më pas kryerjen e eksperimenteve bazuar në ato parashikime për të përcaktuar nëse hipoteza origjinale ishte e saktë. Megjithatë, ka vështirësi në këtë formulim të metodës. Megjithëse metoda shkencore shpesh paraqitet si një sekuencë fikse hapash, këto aktivitete më së miri shihen si parime të përgjithshme.
Jo të gjithë hapat ndodhin në çdo shkencëstudimi (jo në të njëjtën masë), dhe ato nuk kryhen gjithmonë në të njëjtin rend. Siç vuri në dukje shkencëtari dhe filozofi William Whewell (1794–1866), "zgjuarësia, mprehtësia, gjenialiteti" nevojiten në çdo fazë. Struktura dhe nivelet e njohurive shkencore u formuluan pikërisht në shekullin e 19-të.
Rëndësia e pyetjeve
Pyetja mund t'i referohet shpjegimit të një vëzhgimi specifik - "Pse është qielli blu" - por mund të jetë gjithashtu i hapur - "Si mund të zhvilloj një ilaç për të trajtuar këtë sëmundje të veçantë." Kjo fazë shpesh përfshin kërkimin dhe vlerësimin e provave nga eksperimentet e mëparshme, vëzhgimet ose pretendimet personale shkencore dhe punën e shkencëtarëve të tjerë. Nëse përgjigja dihet tashmë, mund të bëhet një pyetje tjetër e bazuar në prova. Kur aplikoni metodën shkencore për kërkimin, identifikimi i një pyetjeje të mirë mund të jetë shumë i vështirë dhe do të ndikojë në rezultatin e kërkimit.
Hipoteza
Supozimi është një teori e bazuar në njohuritë e marra nga formulimi i një pyetjeje që mund të shpjegojë çdo sjellje të caktuar. Hipoteza mund të jetë shumë specifike, si parimi i ekuivalencës së Ajnshtajnit ose "ADN-ja e bën ARN-në të prodhojë proteina" e Francis Crick-ut, ose mund të jetë e gjerë, si për shembull speciet e panjohura të jetës që jetojnë në thellësitë e paeksploruara të oqeaneve.
Një hipotezë statistikore është një supozim për një popullsi të caktuar statistikore. Për shembull, popullsia mund të jetë njerëz me një sëmundje të caktuar. Teoria mund të jetë se ilaçi i ri do të kurojë sëmundjen në disa prej këtyre njerëzve. Kushtet janë zakonishttë lidhura me hipotezat statistikore janë hipotezat zero dhe ato alternative.
Null - supozimi se hipoteza statistikore është e gabuar. Për shembull, që një ilaç i ri nuk bën asgjë dhe çdo ilaç shkaktohet nga një aksident. Studiuesit zakonisht duan të tregojnë se supozimi i pavlefshëm është i gabuar.
Hipoteza alternative është rezultati i dëshiruar që ilaçi funksionon më mirë se rastësia. Një pikë e fundit: një teori shkencore duhet të jetë e falsifikueshme, që do të thotë se është e mundur të përcaktohet një rezultat i mundshëm i një eksperimenti që bie ndesh me parashikimet e nxjerra nga hipoteza; përndryshe, nuk mund të verifikohet në mënyrë kuptimplote.
Formimi i teorisë
Ky hap përfshin përcaktimin e implikimeve logjike të hipotezës. Një ose më shumë parashikime zgjidhen më pas për testim të mëtejshëm. Sa më pak të ngjarë që një parashikim të jetë i vërtetë thjesht rastësisht, aq më bindës do të jetë nëse bëhet i vërtetë. Provat janë gjithashtu më të forta nëse përgjigja e parashikimit nuk dihet ende, për shkak të ndikimit të paragjykimit (shih gjithashtu mesazhin).
Idealisht, parashikimi duhet të dallojë gjithashtu hipotezën nga alternativat e mundshme. Nëse dy supozime bëjnë të njëjtin parashikim, përmbushja e parashikimit nuk është provë e njërës apo tjetrës. (Këto pohime rreth fuqisë relative të provave mund të nxirren matematikisht duke përdorur teoremën e Bayes.)
Testimi i hipotezave
Ky është një studim nëse bota reale sillet siç parashikohethipoteza. Shkencëtarët (dhe të tjerët) testojnë supozimet duke bërë eksperimente. Qëllimi është të përcaktohet nëse vëzhgimet e botës reale janë konsistente apo në kundërshtim me parashikimet e nxjerra nga hipoteza. Nëse bien dakord, besimi në teori rritet. Përndryshe, zvogëlohet. Konventa nuk garanton që hipoteza është e vërtetë; eksperimentet e ardhshme mund të zbulojnë probleme.
Karl Popper i këshilloi shkencëtarët që të përpiqeshin të falsifikonin supozimet, domethënë të gjenin dhe testonin ato eksperimente që duken më të dyshimtat. Një numër i madh konfirmimesh të suksesshme nuk janë përfundimtare nëse ato lindin nga eksperimente që shmangin rrezikun.
Eksperiment
Eksperimentet duhet të dizajnohen për të minimizuar gabimet e mundshme, veçanërisht nëpërmjet përdorimit të kontrolleve të duhura shkencore. Për shembull, testet e trajtimit të drogës zakonisht kryhen si teste të dyfishta të verbër. Subjekti, i cili padashur mund t'u tregojë të tjerëve se cilat mostra janë ilaçet e dëshiruara për test dhe cilat janë placebo, nuk e di se cilat. Shenja të tilla mund të ndikojnë në përgjigjet e subjekteve, gjë që vendos strukturën në një eksperiment të veçantë. Këto forma të kërkimit janë pjesa më e rëndësishme e procesit mësimor. Ato janë interesante edhe nga pikëpamja e studimit të strukturës, niveleve dhe formës së saj (njohurive shkencore).
Gjithashtu, dështimi i një eksperimenti nuk do të thotë domosdoshmërisht se hipoteza është e gabuar. Hulumtimi gjithmonë varet nga disa teori. Për shembull, që pajisja e testimit po funksionon siç duhet dhedështimi mund të jetë dështimi i njërës prej hipotezave mbështetëse. Hamendja dhe eksperimenti janë pjesë përbërëse e strukturës (dhe formës) të njohurive shkencore.
Kjo e fundit mund të bëhet në një laborator kolegji, në një tryezë kuzhine, në dyshemenë e oqeanit, në Mars (duke përdorur një nga roverët që punojnë) dhe gjetkë. Astronomët po kryejnë teste në kërkim të planetëve rreth yjeve të largët. Së fundi, shumica e eksperimenteve individuale merren me tema shumë specifike për arsye praktike. Si rezultat, provat për tema më të gjera zakonisht grumbullohen gradualisht, siç kërkohet nga struktura e metodologjisë së njohurive shkencore.
Mbledhja dhe studimi i rezultateve
Ky proces përfshin përcaktimin se çfarë tregojnë rezultatet e eksperimentit dhe vendosjen se si të vazhdohet. Parashikimet e teorisë krahasohen me ato të hipotezës zero për të përcaktuar se kush është më i aftë të shpjegojë të dhënat. Në rastet kur eksperimenti përsëritet shumë herë, mund të kërkohet një analizë statistikore si testi chi-square.
Nëse provat hedhin poshtë supozimin, kërkohet një e re; nëse eksperimenti konfirmon hipotezën, por të dhënat nuk janë mjaftueshëm të forta për besim të lartë, duhet të testohen parashikime të tjera. Pasi një teori mbështetet fuqishëm nga prova, mund të bëhet një pyetje e re për të ofruar një kuptim më të thellë të së njëjtës temë. Kjo përcakton edhe strukturën e njohurive shkencore, metodat dhe format e saj.
Dëshmi nga shkencëtarë të tjerë dhe përvoja shpeshpërfshihen në çdo fazë të procesit. Në varësi të kompleksitetit të eksperimentit, mund të duhen shumë përsëritje për të mbledhur prova të mjaftueshme dhe më pas për t'iu përgjigjur një pyetjeje me besim, ose për të krijuar shumë përgjigje për pyetje shumë specifike dhe më pas për t'iu përgjigjur një më të gjerë. Kjo metodë e parashtrimit të pyetjeve përcakton strukturën dhe format e njohurive shkencore.
Nëse një eksperiment nuk mund të përsëritet për të prodhuar të njëjtat rezultate, do të thotë se të dhënat origjinale mund të kenë qenë të gabuara. Si rezultat, një eksperiment zakonisht kryhet disa herë, veçanërisht kur ka variabla të pakontrolluar ose tregues të tjerë të gabimit eksperimental. Për rezultate të rëndësishme ose të papritura, shkencëtarë të tjerë gjithashtu mund të përpiqen t'i riprodhojnë ato për veten e tyre, veçanërisht nëse do të jetë e rëndësishme për punën e tyre.
Vlerësimi i jashtëm shkencor, auditimi, ekspertiza dhe procedura të tjera
Në çfarë bazohet autoriteti i strukturës së njohurive shkencore, metodave dhe formave të saj? Para së gjithash, sipas mendimit të ekspertëve. Ai formohet nëpërmjet vlerësimit të eksperimentit nga ekspertë, të cilët zakonisht japin vlerësimin e tyre në mënyrë anonime. Disa revista kërkojnë që eksperimentuesi të ofrojë lista të rishikuesve të mundshëm, veçanërisht nëse fusha është shumë e specializuar.
Rishikimi i kolegëve nuk konfirmon korrektësinë e rezultateve, vetëm se, sipas mendimit të vlerësuesit, vetë eksperimentet ishin të vlefshme (bazuar në përshkrimin e dhënë nga eksperimentuesi). Nëse puna është rishikuar nga kolegët, e cila ndonjëherë mund të kërkojë eksperimente të rejarecensentëve, do të publikohet në revistën përkatëse shkencore. Revista e veçantë që publikon rezultatet tregon cilësinë e perceptuar të punës.
Regjistrimi dhe ndarja e të dhënave
Shkencëtarët priren të jenë të kujdesshëm në lidhje me regjistrimin e të dhënave të tyre, një kërkesë e paraqitur nga Ludwik Fleck (1896–1961) dhe të tjerë. Edhe pse zakonisht nuk kërkohet, atyre mund t'u kërkohet të ofrojnë raporte për shkencëtarët e tjerë që dëshirojnë të riprodhojnë rezultatet e tyre origjinale (ose pjesë të rezultateve të tyre origjinale), duke u shtrirë në shkëmbimin e çdo kampioni eksperimental që mund të jetë i vështirë për t'u marrë.
Klasik
Modeli klasik i njohurive shkencore vjen nga Aristoteli, i cili bëri dallimin midis formave të të menduarit të përafërt dhe të saktë, përshkroi skemën trepalëshe të arsyetimit deduktiv dhe induktiv, si dhe mori në konsideratë opsione komplekse, siç është arsyetimi për strukturën e njohurive shkencore., metodat dhe format e tij.
Modeli hipotetik-deduktiv
Ky model ose metodë është një përshkrim i propozuar i metodës shkencore. Këtu parashikimet nga hipoteza janë qendrore: nëse supozoni se teoria është e saktë, cilat janë implikimet?
Nëse kërkimet e mëtejshme empirike nuk tregojnë se këto parashikime janë në përputhje me botën e vëzhguar, mund të konkludojmë se supozimi është i gabuar.
Model Pragmatik
Është koha të flasim për filozofinë e strukturës dhe metodave të njohurive shkencore. Charles Sanders Pierce (1839–1914) karakterizoikërkimi (studimi) nuk është si një kërkim i së vërtetës si i tillë, por si një luftë për t'u larguar nga dyshimet e bezdisshme, frenuese të krijuara nga surprizat, mosmarrëveshjet, etj. Përfundimi i tij është ende aktual edhe sot. Ai, në thelb, formuloi strukturën dhe logjikën e njohurive shkencore.
Pearce besonte se një qasje e ngad altë dhe hezituese ndaj eksperimentit mund të ishte e rrezikshme në çështjet praktike dhe se metoda shkencore ishte më e përshtatshme për kërkimin teorik. E cila, nga ana tjetër, nuk duhet të përthithet nga metoda të tjera dhe qëllime praktike. "Rregulli i parë" i arsyes është se për të mësuar, duhet të përpiqeni të mësoni dhe, si rezultat, të kuptoni strukturën e njohurive shkencore, metodat dhe format e saj.
Përfitimet
Me fokus në gjenerimin e shpjegimit, Peirce e përshkroi termin që po mëson si koordinimin e tre llojeve të përfundimeve në një cikël të qëllimshëm të fokusuar në zgjidhjen e dyshimit:
- Shpjegim. Një analizë e errët paraprake, por deduktive e një hipoteze për t'i bërë pjesët e saj sa më të qarta, siç kërkohet nga koncepti dhe struktura e metodës së njohurive shkencore.
- Demonstratë. Arsyetimi deduktiv, procedura Euklidiane. Konkludimi i qartë i pasojave të një hipoteze si parashikime, për të testuar induksionin, për provat që do të gjenden. Investigative ose, nëse është e nevojshme, teorike.
- Induksion. Zbatueshmëria afatgjatë e rregullit të induksionit rrjedh nga parimi (duke supozuar se në përgjithësi arsyetimi) ështëse realja është vetëm objekt i një opinioni përfundimtar në të cilin mund të çojë hetimi adekuat; çfarëdo që të çojë një proces i tillë nuk do të jetë real. Një induksion që përfshin testime ose vëzhgime të vazhdueshme ndjek një metodë e cila, me ruajtje të mjaftueshme, do të reduktojë gabimin e saj nën çdo shkallë të paracaktuar.
Metoda shkencore është superiore në atë që është projektuar posaçërisht për të arritur (në fund të fundit) besimet më të sigurta mbi të cilat mund të bazohen praktikat më të suksesshme.
Duke u nisur nga ideja se njerëzit nuk janë në kërkim të së vërtetës në vetvete, por në vend që t'i nënshtrojnë irrituesit, frenojnë dyshimet, Pierce tregoi se si, nëpërmjet luftës, disa mund t'i binden të vërtetës në emër të ndershmërisë së besimin, për të kërkuar si një udhëzues të së vërtetës për praktikën e mundshme. Ai formuloi strukturën analitike të njohurive shkencore, metodat dhe format e saj.
