科学家眼中的科学方法
尽管在哲学上存在分歧,但科学方法的概念仍然在当代科学和社会的许多不同话题的讨论中占据突出地位。
通常情况下,对科学方法的提及是以这样的方式进行的,即传达一个关于所有科学都具有的单一的、普遍的方法的传说。
或者授予一个特定的方法或一组方法以特殊的"黄金标准"的特权,通常还提到特定的哲学家来证明这些主张。当需要区分科学和其他活动,或者需要证明传达给科学的特殊地位时,关于科学方法的讨论也通常会出现。
在这些领域,哲学上试图确定一套科学工作所特有的方法,这与科学哲学的经典划界问题以及对科学知识的社会层面和科学在民主社会中的作用的哲学分析密切相关。
在科学教育中,单一的、普遍的科学方法的传说特别强烈。通常,"科学方法"在教科书和教育网页中被表述为一个固定的四或五步程序,从观察和描述一个现象开始,到提出一个解释该现象的假设,设计和进行实验以检验该假设,分析结果,最后得出一个结论。
在各级科学教育的教材中都可以看到这种对普遍科学方法的提及,许多研究表明,一般的和普遍的科学方法的想法往往构成学生和教师的科学概念的一部分。
作为回应,有人认为科学教育需要更加注重关于科学本质的教学,尽管对于这是否最好通过学生主导的调查、当代案例或历史案例来完成,人们有不同的看法。
尽管有时会参照假设-演绎方法来表述,但科学教育中关于单一、普遍的科学方法的传说的重要历史根源是美国哲学家和心理学家杜威在《我们如何思考》中对探究的描述,以及英国数学家卡尔-皮尔逊在《科学语法》中对科学的描述。
在杜威的论述中,探究被划分为以下五个步骤(1)感觉到的困难,(2)它的位置和定义,(3)建议一个可能的解决方案,(4)通过推理发展建议的影响,(5)进一步观察和实验,导致其接受或拒绝。
同样,根据皮尔逊的说法,科学调查始于对数据的测量和对其修正和顺序的观察,在创造性想象力的帮助下可以从中发现科学规律。
这些定律必须接受批评,而它们的最终接受对"所有正常构成的头脑"都具有同等效力。
杜威和皮尔逊的说法都应该被看作是探究的一般化抽象,而不限于科学领域--尽管杜威和皮尔逊都把各自的说法称为"科学方法"。
偶尔,科学家会对简单而独特的科学方法做出概括性的陈述,例如,费曼在年康奈尔使者讲座的最后一次中提出的猜想和反驳方法的简化版本就是一个例子。
例如,物理学家和诺贝尔奖获得者温伯格在《科学的方法......以及我们赖以生存的方法》一文中描述了以下情况,科学成功的标准随着时间的推移而改变,这一事实不仅使科学哲学变得困难;它也给公众对科学的理解带来了问题。我们没有一个固定的科学方法来团结和捍卫。
对科学家进行的关于其方法概念的访谈研究表明,科学家经常发现很难弄清楚现有的证据是否证实了他们的假设,而且关于方法的一般想法和指导如何进行研究的具体策略之间没有直接的转化。
特有的方法和"黄金标准,对科学方法的提及也经常被用来论证某一特定活动的科学性或特殊地位。
那些主张以简单而独特的科学方法作为划分标准的哲学立场,如波普尔式的证伪,往往吸引了那些认为自己有必要为自己的实践领域辩护的从业者。
例如,在许多关于补充和替代医学的文献中,大量提到了猜想和反驳作为科学方法--同时还有一种竞争立场,作为传统生物医学的替代品,需要发展自己不同于科学的方法。
在主流科学中,科学方法也被用于有关学科和领域的内部等级的争论中。一个经常看到的论点是,基于假设-演绎方法的研究优于基于观察的归纳研究,因为在演绎推论中,结论必然来自于前提。同样,根据对主要资助机构的做法的研究,资助机构似乎倾向于坚持这样一种观点,科学的主要活动是检验假设,而描述性和探索性研究只是被视为准备性活动,只有在它们为假设驱动的研究提供动力时才有价值。
在某些科学领域,学术出版物的结构给人的印象是,从提出问题、设计回答问题的方法、收集数据,到从数据分析中得出结论,是一个整齐划一的探究过程。
大多数生物医学期刊的出版物格式,引言、方法、结果、分析、讨论,期刊编辑明确描述为"不是任意的出版格式,而是科学发现过程的直接反映"。
科学出版物一般来说并不反映所报告的科学成果的产生过程。例如,在"科学论文是骗人的吗?
这个挑衅性的标题下,科学论文通常会歪曲结果的产生过程。哲学家、历史学家和科学社会学家也提出了类似的观点,他们认为,科学家的实验实践是混乱的,往往不遵循任何可识别的模式。
他们认为,研究成果的发表是对这些活动的回顾性重构,往往没有保留这些活动的时间顺序或逻辑,而往往是为了屏蔽潜在的批评而构建的。
法庭上的科学方法,关于科学方法的哲学立场也进入了法庭,法官在决定何时赋予科学专家证词以特殊地位时借鉴了科学哲学。
一个关键的案例是道伯特诉美瑞尔陶氏制药公司案。在这个案件中,最高法院在年的裁决中认为,审判法官必须确保专家证词是可靠的,在这样做时,法院必须查看专家的方法,以确定所提出的证据是否真的是科学知识。
此外,在提到波普尔和亨普尔的作品时,法院指出,在确定一种理论或技术是否是科学知识时,需要回答的一个关键问题是它是否可以(并且已经)被检验。
由于将一段证词是否可靠的问题等同于特殊方法论所表明的是否科学的问题,法院正在产生一种不一致的波普尔和亨普尔哲学的混合物,这在后来借鉴案件裁决中导致了相当的混乱。
偏离的做法,围绕识别科学方法的困难也反映在识别科学方法或科学方法应用不当的科学不端行为的困难上。在定义科学中的不当行为方面,该定义将不当行为定义为,捏造、伪造、剽窃,或其他严重偏离科学界普遍接受的做法。
然而,"严重偏离的其他做法"条款受到了严厉的批评,因为它可能被用来压制创造性或新颖的科学。家科学院在其报告《负责任的科学》中指出,它希望阻止仅仅因为科学家使用了新奇或非正统的研究方法而对其进行不当行为投诉的可能性。
自现代科学开始以来,科学成功的来源问题一直是哲学的核心问题。如果更广泛地作为认识论的问题来看,科学方法是整个哲学史的一部分。
在这段时间里,科学和其从业者可能采用的任何方法都发生了巨大的变化。今天,许多哲学家打出了多元主义或实践的旗号,专注于实际上是对科学方法的细微的、有背景限制的考察。
其他人则希望转变视角,以便对我们称之为科学的活动的特点提供一个新的一般性说明。
乔治霍宁根最近提供了这样一个视角,他从科学哲学的历史出发,认为在以方法来描述科学的三个漫长的阶段之后,我们现在处于这样一个阶段,对积极科学方法的存在的信念已经被削弱,剩下来描述科学的只是它的易变性。
首先是柏拉图和亚里士多德直到17世纪的一个阶段,在这个阶段,科学知识的特殊性被看作是通过明显的公理的证明而建立的绝对确定性;接下来是直到19世纪中期的一个阶段,在这个阶段,建立科学知识的确定性的方法已经被概括为包括归纳程序。
在持续到20世纪最后几十年的第三阶段,人们认识到经验知识是错误的,但由于其独特的生产方式,它仍然被赋予特殊地位。
但现在到了第四阶段,历史和哲学研究表明"具有第二和第三阶段所假设的特征的科学方法是如何不存在的,而且在科学的哲学家和历史学家之间对科学的性质不再有任何共识。
这是个太消极的立场,因此他重新敦促关于科学本质的问题。他自己对这个问题的回答是,"科学知识与其他类型的知识,尤其是日常知识的区别主要在于更加系统化。
系统性可以有几个不同的维度,其中包括更系统的描述、解释、预测、知识主张的辩护、认识论的联系、完整性的理想、知识的生成、知识的表述和批评性话语。
科学的特点是在排除可能的替代解释方面更加谨慎,对预测所依据的数据进行更详细的阐述,在检测和消除错误来源方面更加谨慎,与其他知识的联系更加明确。
在这一立场上,科学的特点并不在于所采用的方法是科学所特有的,而在于这些方法被更谨慎地采用。
旧防御主义的立场是,科学通过积累由经验证据证实的真实理论,或通过对基本陈述的猜想进行检验,以归纳方式取得进展;而新犬儒主义的立场是,科学没有认识论上的权威,没有独特的理性方法,仅仅是政治。
与新犬儒主义者的观点相反,存在客观的认识论标准,科学在认识论上有其特殊之处,尽管旧防御论者以一种错误的方式描绘了这一点。
新的"批判共享主义"在此基础上,良好的、有力的、支持性的证据以及良好的、诚实的、彻底的和富有想象力的探究的标准并不是科学所独有的,而是我们判断所有探究者的标准。
在这个意义上,科学与其他类型的探究在种类上没有区别,但在需要广泛而详细的背景知识和熟悉只有专家才能掌握的技术词汇的程度上可能有所不同。
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