Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Nauka i metoda naukowa

Pojęcie nauki zmieniło się na przestrzeni wieków i jego dzisiejsze rozumienie różni się znacznie od używanego w czasach starożytnych i średniowiecznych. Współczesne pojmowanie nauki ma jednak już stosunkowo długą tradycję – jej nowożytny ideał powstał bowiem w epoce renesansu i wykrystalizował się na przełomie XVI i XVII w.

Filozofem, który sformułował obowiązujący do dziś program poznania naukowego, był Francis Bacon (1561–1626). W epokowym dziele Novum Organum (1620) zawarł on m.in. postulat zastosowania eksperymentu w nauce, rozpoczynając w ten sposób nowy rozdział w dziejach empiryzmu.

Na rozwój nauki wpłynęły także XVII‑wieczny racjonalizm, uznający matematykę za najbardziej precyzyjne narzędzie opisu rzeczywistości, oraz zastosowanie przez wielkich uczonych tamtego czasu, m.in. Galileusza (1564–1642) czy Isaaka Newtona (1643–1727), przyrządów pomiarowych.

To wszystko sprawiło, że za naukę uznajemy dziś badanie świata w celu odkrycia w nim praw przyrody, niedostrzegalnych w bezpośrednich danych zmysłowych. Prawa te zapisujemy w języku matematyki i potwierdzamy mierzalnymi danymi.

To, co łączy poznanie naukowe we wszystkich dyscyplinach i wszystkich czasach, to:

Ribta2U8m4jik
Racjonalność uznanie, że świat jest zrozumiały i daje się go opisać w zrozumiałych terminach, że najważniejszym narzędziem wnioskowania naukowego jest rozum działający zgodnie z prawami logiki oraz że ustalenia naukowe podlegają krytyce rozumu., Metodyczność postępowanie według określonych sposobów i procedur, pozwalających na ich powtarzanie i sprawdzanie, z użyciem określonych narzędzi pomiarowych., Precyzyjność dążenie do maksymalnie dokładnego, jasnego i trafnego zapisu zarówno samych badań, jak dokonanych na ich podstawie ustaleń., Obiektywizm i dążenie do prawdy ukierunkowanie na dotarcie do pewnych i prawdziwych wniosków badań oraz ich uogólnień.

Współcześnie poznanie naukowe charakteryzuje przede wszystkim metoda naukowa, czyli określone zasady oraz procedura (następstwo czynności) dochodzenia do wiedzy naukowej, składające się na metodologięmetodologia naukowametodologię poszczególnych nauk.

Cechami współczesnej metody naukowej są:

  • wnioskowanie oparte o prawa logiki i rachunek prawdopodobieństwa;

  • usystematyzowany ciąg działań badawczych;

  • komunikatywność wyników i ustaleń;

  • indukcyjny charakter dochodzenia do wniosków w naukach empirycznych (wyprowadzanie twierdzeń ogólnych z danych szczegółowych) oraz dedukcyjne wnioskowanie w naukach teoretycznych, głównie w matematyce.

Współczesna metoda naukowametoda naukowametoda naukowa składa się zaś z następujących, obowiązkowo występujących w każdym badaniu, etapów.

R1KsOPVCevewx1
Ilustracja przedstawia schemat blokowy. Pięć prostokątów jest ułożonych w jednym rzędzie, obok siebie. Od lewej, do prawej pojawiają się między blokami strzałki. Ilustracja interaktywna – opis bloków: 1. Postawienie problemu. Sformułowanie pytania badawczego, uzupełnione ewentualnie o hipotezę badawczą czyli przypuszczenie dotyczące prawdopodobnej odpowiedzi na to pytanie. 2. Hipoteza. Przyjmowana, zakładana odpowiedź (twierdzenie, zespół twierdzeń) na występujący problem badawczy. 3. Badanie (obserwacja, eksperyment). Doświadczenie, w wyniku którego następuje zebranie danych, ewentualnie eksperyment myślowy, refleksja lub obliczenia w celu zebrania wyników. 4. Interpretacja wyników. Formułowanie wniosków wynikających z zebranych danych doświadczalnych lub wyników obliczeniowych w postaci uogólnień, 5. Testowanie (weryfikacja/falsyfikacja). Krytyczne badanie sformułowanych już twierdzeń; powtarzanie doświadczenia; dodawanie nowych danych doświadczalnych do obowiązujących teorii; poszukiwanie danych, które mogłyby teorię obalić.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Weryfikacja i falsyfikacja

Poznanie naukowe dąży do prawdy, ale nigdy nie uznaje, że dokonane w jej wyniku odkrycia nie mogą być zmienione pod względem treści, precyzji czy zakresu. Dlatego niezbędnym elementem procesu naukowego jest testowanie ustaleń i wniosków wywodzonych z badań. Nauka jest zatem działalnością, dla której niezbędnym elementem jest krytyczne badanie sformułowanych już twierdzeń. Zadaniem naukowca jest nie tylko dodawanie nowych danych doświadczalnych do obowiązujących teorii (jej weryfikacjaweryfikacjaweryfikacja), ale także poszukiwanie danych, które mogłyby teorię obalić. Takie podważanie teorii nazywamy jej falsyfikacjąfalsyfikacjafalsyfikacją. Polega ona na poszukiwaniu danych, które mogą zaprzeczyć przyjętym twierdzeniom. W ten sposób nauka może się ciągle rozwijać i odrzucać twierdzenia fałszywe, niepotwierdzone danymi doświadczalnymi.

Koncepcję falsyfikacji zawdzięczamy Karlowi Popperowi (1902–1994), który dostrzegł, że możliwość podważania teorii naukowej danymi doświadczalnymi jest niezbędnym kryterium naukowości. FalsyfikowalnośćfalsyfikowalnośćFalsyfikowalność jest w jego rozumieniu taką cechą badań, która w ogóle czyni je naukowymi. Inaczej mówiąc, aby jakąkolwiek teorię uznać za naukową, musi ona być falsyfikowalna, czyli musi poddawać się krytyce w postaci możliwości zestawienia jej z niezgodnymi z nią danymi doświadczalnymi. Popper przyrównywał naukę do procesu ewolucyjnego, a sama ewolucja jest utaj dobrym przykładem, gdyż falsyfikowalność teorii ewolucji polega na tym, że odkrycie jakichś kopalnych szczątków organizmu, datowane na czas poprzedzający jego powstanie, zaprzeczyłoby jej ustaleniom.

Jako niefalsyfikowalną uznał Popper teorię psychoanalizy Zygmunta Freuda (1856–1939), w świetle której ludzkie sny były interpretowane jako przejawy niezaspokojonych potrzeb seksualnych. Popper zauważył, że takich interpretacji nie da się sfalsyfikować żadnymi danymi doświadczalnymi, mogą być one zatem dowolne. Taki rodzaj dowolności ustaleń nie jest jednak w żaden sposób zgodny z założeniami nauki. Z tego względu Popper uważał psychoanalizę za pseudonaukę.

RhBbfSE3eu66i1
Spektrometr mas – urządzenie służące określaniu składu i struktury związków chemicznych oraz ich identyfikacji.
Źródło: Michael Pereckas, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.0.

Paradygmaty i rewolucje naukowe

Nauka podlega jednak historycznej zmienności nie tylko poprzez kumulowanie stanu wiedzy, ale właśnie w efekcie falsyfikowania obowiązujących teorii. Skutkuje to zmianami w samych wzorcach uprawiania nauki, w jej podstawowych założeniach metodologicznych.

Wzorce te nazywamy paradygmatami naukowymiparadygmat naukowyparadygmatami naukowymi. Paradygmaty podlegają zmienności ze względu na zmienność idei dominujących w kulturze. Dla zmian paradygmatów naukowych szczególnie ważne są idee filozoficzne – zarówno ontologiczne, czyli przekonania o tym, co i jak rzeczywiście istnieje, jak i epistemologiczne – czyli dotyczące tego, co jest narzędziem i źródłem wartościowego poznawania świata.

Takie gwałtowne zmiany paradygmatów Thomas Kuhn (1922–1996) nazwał rewolucją naukowąrewolucja naukowarewolucją naukową.

Thomas Kuhn Struktura rewolucji naukowych

Najbardziej oczywistymi przykładami rewolucji naukowych są słynne wydarzenia w rozwoju nauki, które dotąd zwykło się określać tym mianem. Dlatego […] będzie mowa o zasadniczych dla rozwoju nauki punktach zwrotnych, związanych z nazwiskami Kopernika, Newtona, Lavoisiera czy Einsteina. Jaśniej niż większość innych wydarzeń tego typu w historii – przynajmniej jeśli chodzi o nauki fizyczne – ukazują one, na czym polega rewolucja naukowa. Każde z nich pociągało za sobą konieczność odrzucenia przez całą grupę uczonych jakiejś wysoko cenionej dotąd teorii naukowej na rzecz innej, sprzecznej z nią. Każde powodowało przesunięcia w problematyce badań naukowych i zmianę wzorców, według których specjaliści określali, co uznać można za uprawnione pytanie i za zasadną odpowiedź. Każde z nich przekształcało wyobraźnię naukową w taki sposób, że ostatecznie powinniśmy ująć te zmiany jako przeobrażenia świata, w którym uprawiano działalność naukową. Takie przemiany, łącznie z niemal zawsze towarzyszącymi im kontrowersjami, są definicyjnymi cechami rewolucji naukowych.

C1 Źródło: Thomas Kuhn, Struktura rewolucji naukowych, tłum. H. Ostromecka, Warszawa 1988, s. 454.

Słownik:

falsyfikacja
falsyfikacja

(łac. falsum — fałsz) sposób sprawdzania teorii naukowej poprzez wskazanie faktów niezgodnych z tą teorią lub stwierdzenie niewystępowania faktów implikowanych przez teorię

falsyfikowalność
falsyfikowalność

zdolność twierdzenia lub całej teorii do bycia sprawdzonymi i do ewentualnego podważenia w sposób empiryczny

metoda naukowa
metoda naukowa

procedura i zasady prowadzenia badań naukowych

metodologia naukowa
metodologia naukowa

zespół założeń poznawczych, środków i sposobów służących w nauce do badania rzeczywistości

paradygmat naukowy
paradygmat naukowy

(gr. paradeigma — wzór, wzorzec) zbiór założeń, terminów i twierdzeń naukowych wyjaśniających w spójny sposób podstawowe zagadnienia określonej nauki

rewolucja naukowa
rewolucja naukowa

gwałtowna zmiana paradygmatu naukowego, skutkująca zastąpieniem obowiązującej teorii nową, lepiej wyjaśniającą zagadnienia danej nauki

weryfikacja
weryfikacja

(łac. veritas — prawda) sprawdzanie jakiegoś twierdzenia czy teorii poprzez wskazywanie faktów potwierdzających ich prawdziwość