科学方法的几个步骤[1]
科学方法 (scientific method )是检查自然现象 、获取新知识 、修正与整合先前已得知识,所使用的一整套技术[2] [3] ;为了合乎科学精神 ,这方法必须建立于收集可观察、可经验 (empirical )、可度量 的证据,并且合乎明确的推理 原则[4] 。梅里亚姆-韦伯斯特辞典 如此定义[5] :
科学方法是一种有系统地寻求知识的程序,涉及了以下三个步骤:问题的认知与表述、实验数据的收集、假说的构成与测试。
科学方法是一种持续不停的过程,通常其最初步骤是仔细观察大自然,人们天生就有一种摘三问四的习性,他们时常会对于周遭现象想出一些问题,进而发展出一些假说来解释这些问题。最好的假说会导致能被多样检试的预言。基于检试的结果,被检查的假说可能需要加以改善或遭到毅然驳回。这整个循环,从预测、检试到改善,可能会重复多次,甚至会无限期地重复,直到假说被改善到能够给出预测符合检试的数据,这时,就可宣布一个科学理论出炉了[1] 。
科学方法涉及到很多步骤,首先,需要观察大自然并且对于自然现象提出有意义的问题,然后再想出假说 来解释自然现象,之后设计实验来检验这些假说,核对从这些假说所给出的预言是否正确无误。为了要防范在做实验时发生错误或误解,这些步骤必须具有可重复性。一个假说在被学术界广泛接受之前,必须先通过科学方法的严格验证,以有条有理的方式来将理论结果与实验数据互相比较。只有当理论结果和实验数据互相吻合时,这假说才能被学术界接受。涉及比较广泛学术领域的理论,可能会融合许多独立推出的假说在一起,配搭一致、相辅相成。通过严格检验的理论,又可以触类旁通,帮助形成新假说,或者设定其它假说的上下文[1] [6] 。
为了减少获得偏差结果的机会,科学研究通常是要越客观 越好。所有测量数据与实验程序都必须详细纪录,存档于安全的资料库,并且可供适当学者共享。这样,适当学者可以仔细检查,通过复制实验来核对结果。这种行为方式,称为充分公开 ,容许建立这些数据在统计学的信度 [7] 。
参考文献 [ 编辑 ]
^ 1.0 1.1 1.2 Garland, Jr., Theodore. The Scientific Method as an Ongoing Process . U C Riverside. [2016-10-19 ] . (原始内容存档 于2016-08-19).
^ Goldhaber, Alfred Scharff; Nieto, Michael Martin, Photon and graviton mass limits , Review of Modern Physics (American Physical Society), January–March 2010, 82 : pp. 940 [2013-02-02 ] , doi:10.1103/RevModPhys.82.939 , (原始内容存档 于2014-05-31)
^ 费曼, 理查 ; 雷顿, 罗伯; 山德士, 马修, 費曼物理學講義I (1)物理學與其它科學的關係, 台湾: 天下文化书: pp. 66ff, 2007, ISBN 9789864178582
^ "[4] Rules for the study of natural philosophy", Newton, Isaac , 自然哲学的数学原理 3rd edition (1726); I. Bernard Cohen与Anne Whitman翻译,Julia Budenz协助翻译, Berkeley, CA: University of California Press: pp.794–796, 1999, ISBN 978-0520088160
^ :梅里亚姆-韦伯斯特辞典 对于scientific method (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )的定义
^ Rooney, Anne. The History of Physics. The Rosen Publishing Group. 2012: pp. 9. ISBN 9781448873715 .
^ Grant, Andrew. Disputed dark-matter result gets put to the test . Physics Today (AIP Publishing). Jul 2016, 69 (7): pp. 28–30 [2016-10-20 ] . doi:10.1063/PT.3.3229 . (原始内容存档 于2016-11-09).