Ang istruktura ng proseso ng kaalamang siyentipiko ay ibinibigay sa pamamagitan ng pamamaraan nito. Ngunit ano ang dapat unawain dito? Ang cognition ay isang empirical na paraan ng pagkuha ng kaalaman na naging katangian ng pag-unlad ng agham mula pa noong ika-17 siglo. Ito ay nagsasangkot ng maingat na pagmamasid, na nagpapahiwatig ng mahigpit na pag-aalinlangan tungkol sa kung ano ang inoobserbahan, dahil ang mga cognitive assumptions tungkol sa kung paano gumagana ang mundo ay nakakaimpluwensya sa kung paano binibigyang-kahulugan ng isang tao ang perception.
Ito ay nagsasangkot ng pagbabalangkas ng mga hypotheses sa pamamagitan ng induction batay sa naturang mga obserbasyon; eksperimental at nakabatay sa pagsukat na mga pagsusulit ng mga hinuha na nakuha mula sa mga hypotheses; at pagpipino (o pag-aalis) ng mga hypotheses batay sa mga eksperimentong resulta. Ito ang mga prinsipyo ng pamamaraang siyentipiko, kumpara sa isang hanay ng mga hakbang na naaangkop sa lahat ng gawaing siyentipiko.
Teoretikal na aspeto
Bagama't may iba't ibang uri at istruktura ng kaalamang siyentipiko, sa pangkalahatan, mayroong tuluy-tuloy na proseso na kinabibilangan ng mga obserbasyon tungkol sa natural na mundo. Natural ang mga taoay matanong, kaya madalas silang magtanong tungkol sa kung ano ang kanilang nakikita o naririnig, at madalas na nagkakaroon ng mga ideya o hypotheses tungkol sa kung bakit ganito ang mga bagay. Ang pinakamahuhusay na hypotheses ay humahantong sa mga hula na maaaring masuri sa iba't ibang paraan.
Ang pinakanakakumbinsi na pagsubok sa hypothesis ay nagmumula sa pangangatwiran batay sa maingat na kinokontrol na pang-eksperimentong data. Depende sa kung paano tumutugma ang mga karagdagang pagsubok sa mga hula, ang orihinal na hypothesis ay maaaring kailanganin na pinuhin, baguhin, palawakin, o kahit na tanggihan. Kung ang isang partikular na palagay ay magiging napakahusay na nakumpirma, ang isang pangkalahatang teorya ay maaaring bumuo, gayundin ang isang balangkas para sa teoretikal na kaalamang siyentipiko.
Prosidyural (praktikal) na aspeto
Bagama't iba-iba ang mga pamamaraan mula sa isang larangan ng pag-aaral patungo sa isa pa, kadalasang pareho ang mga ito para sa iba't ibang larangan. Ang proseso ng siyentipikong pamamaraan ay nagsasangkot ng paggawa ng mga hypotheses (paghula), pagkuha ng mga hula mula sa mga ito bilang lohikal na kahihinatnan, at pagkatapos ay paggawa ng mga eksperimento o empirical na obserbasyon batay sa mga hulang iyon. Ang hypothesis ay isang teoryang batay sa kaalamang natamo habang naghahanap ng mga sagot sa isang tanong.
Maaari itong maging partikular o malawak. Sinusubukan ng mga siyentipiko ang mga pagpapalagay sa pamamagitan ng pagsasagawa ng mga eksperimento o pag-aaral. Ang isang siyentipikong hypothesis ay dapat na falsifiable, ibig sabihin ay posibleng matukoy ang isang posibleng resulta ng isang eksperimento o obserbasyon na sumasalungat sa mga hula na nagmula rito. Kung hindi, ang hypothesis ay hindi masusuri nang makahulugan.
Eksperimento
Ang layunin ng eksperimento ay upang matukoy kung ang mga obserbasyon ay naaayon o salungat sa mga hula na nagmula sa hypothesis. Maaaring isagawa ang mga eksperimento kahit saan, mula sa isang garahe hanggang sa Large Hadron Collider ng CERN. Gayunpaman, may mga kahirapan sa pagbabalangkas ng pamamaraan. Bagama't ang siyentipikong pamamaraan ay madalas na ipinakita bilang isang nakapirming pagkakasunud-sunod ng mga hakbang, ito ay higit pa sa isang hanay ng mga pangkalahatang prinsipyo.
Hindi lahat ng hakbang ay nagaganap sa bawat siyentipikong pag-aaral (hindi sa parehong lawak), at hindi sila palaging nasa parehong pagkakasunud-sunod. Ang ilang mga pilosopo at siyentipiko ay nangangatuwiran na walang siyentipikong pamamaraan. Ito ang opinyon ng physicist na si Lee Smolina at ng pilosopo na si Paul Feyerabend (sa kanyang librong Against the Method).
Problems
Ang istruktura ng siyentipikong kaalaman at katalusan ay higit na tinutukoy ng mga problema nito. Pangmatagalang pagtatalo sa kasaysayan ng pag-aalala sa agham:
- Rasyonalismo, lalo na tungkol kay René Descartes.
- Inductivism at/o empiricism, gaya ng sinabi ni Francis Bacon. Ang debate ay naging lalong popular kay Isaac Newton at sa kanyang mga tagasunod;
- Hypothesis-deductivism, na nakilala noong unang bahagi ng ika-19 na siglo.
Kasaysayan
Ang terminong "pang-agham na pamamaraan" o "pang-agham na kaalaman" ay lumitaw noong ika-19 na siglo, nang magkaroon ng makabuluhang institusyonal na pag-unlad ng agham at lumitaw ang isang terminolohiya na nagtatag ng malinaw na mga hangganan sa pagitan ng agham at hindi agham, tulad ng mga konsepto tulad ng " scientist" at "pseudoscience". Noong 1830s at 1850sNoong mga taon na sikat ang Baconism, ang mga naturalista tulad ni William Whewell, John Herschel, John Stuart Mill ay kasangkot sa mga talakayan tungkol sa "induction" at "facts" at nakatuon sa kung paano bumuo ng kaalaman. Noong huling bahagi ng ika-19 na siglo, ang mga debateng realismo kumpara sa anti-realismo ay ginanap bilang makapangyarihang mga teoryang pang-agham na lumalampas sa nakikita gayundin sa istruktura ng kaalamang pang-agham at katalusan.
Ang terminong "pang-agham na pamamaraan" ay naging laganap noong ikadalawampu siglo, na lumilitaw sa mga diksyunaryo at aklat-aralin sa agham, bagama't ang kahulugan nito ay hindi umabot sa siyentipikong pinagkasunduan. Sa kabila ng paglago sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo, sa pagtatapos ng siglong iyon, maraming maimpluwensyang pilosopo ng agham tulad nina Thomas Kuhn at Paul Feyerabend ang nagtanong sa pagiging pangkalahatan ng "paraang siyentipiko" at sa paggawa nito ay higit na pinalitan ang paniwala ng agham bilang isang homogenous. at unibersal na pamamaraan gamit ang isang heterogenous at lokal na kasanayan. Sa partikular, nangatuwiran si Paul Feyerabend na mayroong ilang pangkalahatang tuntunin ng agham, na tumutukoy sa mga detalye at istruktura ng kaalamang siyentipiko.
Kabilang ang buong proseso ng paggawa ng mga hypotheses (mga teorya, haka-haka), pagkuha ng mga hula mula sa mga ito bilang mga lohikal na kahihinatnan, at pagkatapos ay pagpapatakbo ng mga eksperimento batay sa mga hulang iyon upang matukoy kung tama ang orihinal na hypothesis. Gayunpaman, may mga paghihirap sa pagbabalangkas na ito ng pamamaraan. Bagama't ang pamamaraang siyentipiko ay madalas na ipinakita bilang isang nakapirming pagkakasunud-sunod ng mga hakbang, ang mga aktibidad na ito ay pinakamahusay na tinitingnan bilang mga pangkalahatang prinsipyo.
Hindi lahat ng hakbang ay nagaganap sa bawat siyentipikopag-aaral (hindi sa parehong lawak), at hindi sila palaging isinasagawa sa parehong pagkakasunud-sunod. Gaya ng sinabi ng siyentipiko at pilosopo na si William Whewell (1794–1866), ang "katalinuhan, insight, henyo" ay kailangan sa bawat yugto. Ang istraktura at mga antas ng kaalamang pang-agham ay eksaktong binuo noong ika-19 na siglo.
Kahalagahan ng mga tanong
Maaaring tumukoy ang tanong sa pagpapaliwanag ng isang partikular na obserbasyon - "Bakit asul ang langit" - ngunit maaari rin itong bukas - "Paano ako makakagawa ng gamot para gamutin ang partikular na sakit na ito." Ang yugtong ito ay kadalasang kinabibilangan ng paghahanap at pagsusuri ng ebidensya mula sa mga nakaraang eksperimento, personal na siyentipikong obserbasyon o pag-aangkin, at ang gawain ng iba pang mga siyentipiko. Kung alam na ang sagot, maaaring itanong ang isa pang tanong batay sa ebidensya. Kapag nag-aaplay ng siyentipikong pamamaraan sa pagsasaliksik, ang pagtukoy ng magandang tanong ay maaaring maging napakahirap at makakaapekto sa resulta ng pananaliksik.
Hypotheses
Ang Assumption ay isang teorya na nakabatay sa kaalamang natamo mula sa pagbabalangkas ng isang tanong na maaaring ipaliwanag ang anumang partikular na pag-uugali. Ang hypothesis ay maaaring maging napaka-espesipiko, gaya ng Einstein's equivalence principle o Francis Crick's "DNA makes RNA makes protein", o maaari itong maging malawak, tulad ng mga hindi kilalang species ng buhay na naninirahan sa hindi pa natutuklasang kailaliman ng karagatan.
Ang istatistikal na hypothesis ay isang pagpapalagay tungkol sa isang ibinigay na istatistikal na populasyon. Halimbawa, ang populasyon ay maaaring mga taong may partikular na sakit. Ang teorya ay maaaring ang bagong gamot ay magpapagaling sa sakit sa ilan sa mga taong ito. Karaniwan ang mga tuntuninna nauugnay sa mga istatistikal na hypotheses ay ang mga null at alternatibong hypotheses.
Null - ang pagpapalagay na mali ang istatistikal na hypothesis. Halimbawa, na ang isang bagong gamot ay walang ginagawa at anumang gamot ay sanhi ng isang aksidente. Karaniwang gustong ipakita ng mga mananaliksik na mali ang null guess.
Ang alternatibong hypothesis ay ang gustong resulta na ang gamot ay mas gumagana kaysa sa pagkakataon. Isang huling punto: ang isang siyentipikong teorya ay dapat na mapeke, na nangangahulugang posibleng matukoy ang isang posibleng resulta ng isang eksperimento na sumasalungat sa mga hula na nagmula sa hypothesis; kung hindi, hindi ito mabe-verify nang makabuluhan.
Pagbuo ng teorya
Ang hakbang na ito ay kinabibilangan ng pagtukoy sa mga lohikal na implikasyon ng hypothesis. Ang isa o higit pang mga hula ay pipiliin para sa karagdagang pagsubok. Ang mas malamang na ang isang hula ay totoo sa pamamagitan lamang ng pagkakataon, mas kapani-paniwala ito kung ito ay magkatotoo. Mas malakas din ang ebidensya kung hindi pa alam ang sagot sa hula, dahil sa impluwensya ng bias na bias (tingnan din ang mensahe).
Sa isip, dapat ding makilala ng hula ang hypothesis mula sa mga posibleng alternatibo. Kung ang dalawang pagpapalagay ay gumawa ng parehong hula, ang pagtugon sa hula ay hindi patunay ng isa o ng isa pa. (Ang mga pahayag na ito tungkol sa relatibong lakas ng ebidensya ay maaaring makuha sa matematika gamit ang teorema ni Bayes.)
Pagsusuri ng hypothesis
Ito ay isang pag-aaral kung ang totoong mundo ay kumikilos ayon sa hinulaanghypothesis. Sinusubukan ng mga siyentipiko (at iba pa) ang mga pagpapalagay sa pamamagitan ng paggawa ng mga eksperimento. Ang layunin ay upang matukoy kung ang mga obserbasyon ng totoong mundo ay pare-pareho o sumasalungat sa mga hula na nagmula sa hypothesis. Kung sumasang-ayon sila, tumataas ang tiwala sa teorya. Kung hindi, ito ay bumababa. Hindi ginagarantiyahan ng kombensiyon na totoo ang hypothesis; ang mga eksperimento sa hinaharap ay maaaring magpakita ng mga problema.
Pinayuhan ni Karl Popper ang mga siyentipiko na subukang huwadin ang mga pagpapalagay, ibig sabihin, hanapin at subukan ang mga eksperimentong iyon na tila pinaka-kahina-hinala. Ang isang malaking bilang ng mga matagumpay na kumpirmasyon ay hindi tiyak kung ang mga ito ay nagmula sa mga eksperimento na umiiwas sa panganib.
Eksperimento
Dapat na idinisenyo ang mga eksperimento upang mabawasan ang mga posibleng error, lalo na sa pamamagitan ng paggamit ng mga naaangkop na pang-agham na kontrol. Halimbawa, ang mga pagsusuri sa paggamot sa droga ay karaniwang isinasagawa bilang mga double-blind na pagsusuri. Ang paksa, na maaaring hindi sinasadyang magpakita sa iba kung aling mga sample ang gustong pansubok na gamot at alin ang placebo, ay hindi alam kung alin. Ang ganitong mga pahiwatig ay maaaring makaimpluwensya sa mga tugon ng mga paksa, na nagtatakda ng istraktura sa isang partikular na eksperimento. Ang mga anyo ng pananaliksik na ito ay ang pinakamahalagang bahagi ng proseso ng pagkatuto. Ang mga ito ay kawili-wili rin mula sa punto de vista ng pag-aaral ng (kaalaman sa agham) na istraktura, antas at anyo nito.
Gayundin, ang pagkabigo ng isang eksperimento ay hindi nangangahulugang mali ang hypothesis. Ang pananaliksik ay palaging nakasalalay sa ilang mga teorya. Halimbawa, na ang kagamitan sa pagsubok ay gumagana nang maayos atang kabiguan ay maaaring ang kabiguan ng isa sa mga sumusuportang hypotheses. Ang haka-haka at eksperimento ay mahalaga sa istruktura (at anyo) ng siyentipikong kaalaman.
Ang huli ay maaaring gawin sa isang lab sa kolehiyo, sa mesa sa kusina, sa sahig ng karagatan, sa Mars (gamit ang isa sa mga gumaganang rover) at saanman. Ang mga astronomo ay nagsasagawa ng mga pagsubok na naghahanap ng mga planeta sa paligid ng malalayong mga bituin. Sa wakas, karamihan sa mga indibidwal na eksperimento ay tumatalakay sa mga napakaspesipikong paksa para sa mga dahilan ng pagiging praktikal. Bilang resulta, ang ebidensya sa mas malawak na mga paksa ay karaniwang unti-unting naipon, ayon sa kinakailangan ng istruktura ng pamamaraan ng kaalamang siyentipiko.
Pagkolekta at pag-aaral ng mga resulta
Ang prosesong ito ay kinabibilangan ng pagtukoy kung ano ang ipapakita ng mga resulta ng eksperimento at pagpapasya kung paano magpapatuloy. Ang mga hula ng teorya ay inihambing sa mga null hypothesis upang matukoy kung sino ang pinakamahusay na makapagpaliwanag ng data. Sa mga kaso kung saan paulit-ulit ang eksperimento nang maraming beses, maaaring kailanganin ang istatistikal na pagsusuri gaya ng chi-square test.
Kung pinabulaanan ng ebidensya ang palagay, kailangan ng bago; kung kinumpirma ng eksperimento ang hypothesis, ngunit ang data ay hindi sapat na malakas para sa mataas na kumpiyansa, ang iba pang mga hula ay kailangang masuri. Kapag ang isang teorya ay mahigpit na sinusuportahan ng ebidensya, maaaring magtanong ng isang bagong tanong upang magbigay ng mas malalim na pag-unawa sa parehong paksa. Tinutukoy din nito ang istruktura ng kaalamang siyentipiko, mga pamamaraan at anyo nito.
Katibayan mula sa ibang mga siyentipiko at karanasan madalaskasama sa anumang yugto ng proseso. Depende sa pagiging kumplikado ng eksperimento, maaaring tumagal ng maraming pag-ulit upang mangolekta ng sapat na katibayan at pagkatapos ay sagutin ang isang tanong nang may kumpiyansa, o lumikha ng maraming sagot sa mga napaka-espesipikong tanong at pagkatapos ay sagutin ang isang mas malawak na tanong. Tinutukoy ng pamamaraang ito ng pagtatanong ang istruktura at anyo ng kaalamang siyentipiko.
Kung hindi mauulit ang isang eksperimento upang makagawa ng parehong mga resulta, nangangahulugan ito na maaaring mali ang orihinal na data. Bilang resulta, ang isang eksperimento ay karaniwang ginagawa ng ilang beses, lalo na kapag may mga hindi nakokontrol na variable o iba pang mga indikasyon ng eksperimentong error. Para sa makabuluhan o hindi inaasahang resulta, maaari ding subukan ng ibang mga siyentipiko na kopyahin ang mga ito para sa kanilang sarili, lalo na kung magiging mahalaga ito para sa kanilang sariling gawain.
Panlabas na siyentipikong pagtatasa, pag-audit, kadalubhasaan at iba pang mga pamamaraan
Sa ano nakabatay ang awtoridad ng istruktura ng kaalamang siyentipiko, mga pamamaraan at anyo nito? Una sa lahat, sa opinyon ng mga eksperto. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng pagsusuri ng eksperimento ng mga eksperto, na karaniwang nagbibigay ng kanilang pagsusuri nang hindi nagpapakilala. Ang ilang mga journal ay nangangailangan ng eksperimento na magbigay ng mga listahan ng mga posibleng reviewer, lalo na kung ang field ay lubos na dalubhasa.
Hindi kinukumpirma ng peer review ang kawastuhan ng mga resulta, tanging, sa opinyon ng reviewer, ang mga eksperimento mismo ay wasto (batay sa paglalarawang ibinigay ng experimenter). Kung ang gawain ay peer-review, na kung minsan ay nangangailangan ng mga bagong eksperimento na hinilingmga reviewer, ito ay ilalathala sa naaangkop na siyentipikong journal. Ang partikular na journal na nag-publish ng mga resulta ay nagpapahiwatig ng nakikitang kalidad ng trabaho.
Pagre-record at pagbabahagi ng data
May posibilidad na maging maingat ang mga siyentipiko sa pagtatala ng kanilang data, isang kinakailangan na iniharap ni Ludwik Fleck (1896–1961) at iba pa. Bagama't hindi karaniwang kinakailangan, maaaring hilingin sa kanila na magbigay ng mga ulat sa iba pang mga siyentipiko na gustong kopyahin ang kanilang mga orihinal na resulta (o mga bahagi ng kanilang orihinal na mga resulta), na umaabot sa pagpapalitan ng anumang mga eksperimentong sample na maaaring mahirap makuha.
Classic
Ang klasikal na modelo ng kaalamang siyentipiko ay nagmula kay Aristotle, na nakikilala sa pagitan ng mga anyo ng humigit-kumulang at eksaktong pag-iisip, binalangkas ang tripartite scheme ng deductive at inductive na pangangatwiran, at isinasaalang-alang din ang mga kumplikadong opsyon, tulad ng pangangatwiran tungkol sa istruktura ng kaalamang siyentipiko., mga paraan at anyo nito.
Hypothetical-deductive model
Ang modelo o pamamaraang ito ay isang iminungkahing paglalarawan ng siyentipikong pamamaraan. Narito ang mga hula mula sa hypothesis ay sentro: kung ipagpalagay mong tama ang teorya, ano ang mga implikasyon?
Kung ang karagdagang empirical na pananaliksik ay hindi nagpapakita na ang mga hulang ito ay naaayon sa naobserbahang mundo, maaari nating tapusin na ang palagay ay mali.
Pragmatic Model
Panahon na para pag-usapan ang pilosopiya ng istruktura at pamamaraan ng kaalamang siyentipiko. Nailalarawan ni Charles Sanders Pierce (1839–1914).ang pananaliksik (pag-aaral) ay hindi bilang isang paghahangad ng katotohanan tulad nito, ngunit bilang isang pakikibaka upang lumayo sa nakakainis, pagpigil sa mga pagdududa na dulot ng mga sorpresa, hindi pagkakasundo, at iba pa. Ang kanyang konklusyon ay may kaugnayan pa rin ngayon. Siya, sa esensya, ay bumalangkas ng istruktura at lohika ng kaalamang siyentipiko.
Naniniwala si Pearce na ang isang mabagal, nag-aalangan na diskarte sa eksperimento ay maaaring mapanganib sa mga praktikal na bagay, at ang siyentipikong pamamaraan ay pinakaangkop sa teoretikal na pananaliksik. Na, sa turn, ay hindi dapat makuha ng iba pang mga pamamaraan at praktikal na layunin. Ang "unang tuntunin" ng katwiran ay upang matuto, dapat magsikap na matuto at, bilang resulta, maunawaan ang istruktura ng kaalamang siyentipiko, mga pamamaraan at anyo nito.
Mga Benepisyo
Na may pagtuon sa pagbuo ng paliwanag, inilarawan ni Peirce ang terminong natututuhan niya bilang pag-uugnay ng tatlong uri ng hinuha sa isang may layuning cycle na nakatuon sa paglutas ng pagdududa:
- Paglalahad. Isang hindi malinaw na paunang ngunit deduktibong pagsusuri ng isang hypothesis upang gawing malinaw ang mga bahagi nito hangga't maaari, ayon sa hinihingi ng konsepto at istruktura ng pamamaraan ng kaalamang siyentipiko.
- Demonstrasyon. Deductive reasoning, Euclidean procedure. Tahasang hinuhulaan ang mga kahihinatnan ng isang hypothesis bilang mga hula, para sa induction na pagsubok, tungkol sa ebidensyang makikita. Investigative o, kung kinakailangan, theoretical.
- Induction. Ang pangmatagalang applicability ng panuntunan ng induction ay nagmula sa prinsipyo (ipagpalagay na sa pangkalahatan ang pangangatwiran) ayna ang tunay ay layunin lamang ng isang pinal na opinyon kung saan maaaring humantong ang sapat na pagsisiyasat; anuman ang hahantong sa gayong proseso ay hindi magiging totoo. Ang isang induction na kinasasangkutan ng patuloy na pagsubok o obserbasyon ay sumusunod sa isang paraan na, na may sapat na konserbasyon, ay magbabawas ng error nito sa ibaba ng anumang paunang natukoy na antas.
Ang siyentipikong pamamaraan ay nakahihigit dahil ito ay partikular na idinisenyo upang makamit ang (sa huli) pinaka-secure na mga paniniwala kung saan maaaring batayan ang pinakamatagumpay na kasanayan.
Simula sa ideya na ang mga tao ay hindi naghahanap ng katotohanan per se, ngunit sa halip na supilin ang nakakainis, pigilin ang pagdududa, ipinakita ni Pierce kung paano, sa pamamagitan ng pakikibaka, ang ilan ay maaaring sumunod sa katotohanan sa ngalan ng katapatan ng pananampalataya, upang maghanap bilang gabay sa katotohanan para sa potensyal na kasanayan. Siya ang bumalangkas ng analytical structure ng siyentipikong kaalaman, mga pamamaraan at anyo nito.
