השיטה המדעית – הבדלי גרסאות

}} שהבחין בין צורות ההיקש הלוגי המדויק והמקורב, הגדיר את סכמת [[טיעון רטרודוקטיבי|הטיעון הרטרודוקטיבי]] המשולשת וה[[טיעון היקשי|והטיעוןטיעון ההיקשי]], וכמו כן טיפל בצורות מעורבות כמו היקש בעזרת [[אנלוגיה]].

בעבודתו [[Novum Organum]] (משנת 1620) (השם מתייחס ל[[אורגנון]] של [[אריסטו]]), מתארתיאר [[פרנסיס בייקון]] שיטה חדשה של [[לוגיקה|היגיון]], המיועדת לשפר את התהליך ה[[פילוסופיה|פילוסופי]] הוותיק של [[סילוגיזם]].

ב-[[1637]] יסד [[רנה דקארט]] את העקרונות המנחים של השיטה המדעית, בחיבורו, "[[מאמר על המתודה]]". כתבי אל-היית'ם, בייקון ודקארט נחשבים קריטיים בהתפתחות ההיסטורית של השיטה המדעית המודרנית.

פרס תיאר את דרך הפעולה הבסיסית לשיטת ההשערה וניסוי. פרס שאב את תורת החקר ממרכיביה הבסיסיים בהיגיון הקלאסי, וזיקק אותה במקביל לפיתוח המוקדם של [[היגיוןלוגיקה סימבוליסימבולית]] לפתירת הבעיות בהסקת המסקנות המדעית של אותם ימים. פרס בחן וביטא את שלושת המצבים הבסיסיים של תהליך החשיבה המדעי, שמשחקים תפקיד מרכזי במחקר כיום - אלה הם [[טיעון רטרודוקטיבי|רטרודוקציה]], [[דדוקציה]] ו[[אינדוקציה]]. שלישית, שיחק פרס שיחק תפקיד חשוב בפיתוח ההיגיוןהלוגיקה הסימבוליהסימבולית, למעשה בכך התמחה.

לדעת פרס, בעניינים מעשיים, הסקת מסקנות אטיתאיטית אינה עדיפה בהכרח על אינסטינקט ומסורת, וחשב שהשיטה המדעית היא המתאימה ביותר לחקר תאורטי. יתרונה הגדול של השיטה המדעית על פני אחרות, הוא בכך שהיא מתוכננת להגעה למסקנות איתנות, עליהן ניתן לבסס פעולות מוצלחות.{{הערה|1=Charles Sanders Peirce, "Lectures on Pragmatism", Cambridge, MA, March 26 – May 17, 1903. Reprinted in part, ''Collected Papers'', CP 5.14–212, [http://www.textlog.de/peirce_pragmatism.html Eprint]. Reprinted with Introduction and Commentary, Patricia Ann Turisi (ed.), ''Pragmatism as a Principle and a Method of Right Thinking: The 1903 Harvard "Lectures on Pragmatism"'', State University of New York Press, Albany, NY, 1997. Reprinted, pp. 133–241, Peirce Edition Project (eds.), ''The Essential Peirce, Selected Philosophical Writings, Volume 2 (1893–1913)'', Indiana University Press, Bloomington, IN, 1998.}}

# '''[[טיעון רטרודוקטיבי|רטרודוקציה]]''' - ניסוח השערה הסברתית. פרס מבחין בין רטרודוקציה לאינדוקציה, אותה הוא מגדיר כהסקת מסקנה, כתוצאה של ניסויים, לגבי רמת הנכונות של השערה. כל חקירה, בין אם של רעיונות, עובדות, או נורמות וכללים, נובעת מתצפיות מפתיעות בתחום כלשהו, והרהור בתופעה על כל צדדיה בניסיון לפתור את החידה. כל התוכן ההסברי של תאוריות מתקבל כתוצאה מרטרודוקציה, שיטת ההיסק הלא בטוחה ביותר. כתהליך, אינדוקציה אטית מדי לעבודה מסוג זה, ולכן כדי לחסוך בזמן, דרושה רטרודוקציה. כדי להצליח, דורשת שיטה זו הבנה כלשהי של הטבע, בעזרת לימוד ואינטואיציה. הצידוק הכללי לרטרודוקציה נובע מאינדוקציה - שיטה זו עובדת לעתים קרובות מספיק, ושום דבר אחר לא עובד, או לפחות לא עובד מספיק מהר. פרס קורא לפרגמטיזם שלו "הלוגיקה של רטרודוקציה" (במקור - The Logic of Abduction).{{הערה|1="Pragmatism -- The Logic of Abduction", ''Collected Papers'', vol. 5, paras. 195-205, especially para. 196. [http://www.textlog.de/7663.html Eprint].}} הפתגם הפרגמטי (Pragmatic Maxim) שלו היאהוא: "חשוב אילו אפקטים בעלי משמעות מעשית אתה חושב שיש לאובייקט אותו אתה שוקל. אם כך, התפישה שלך של האפקטים הללו, היא כל תפיסשךתפישתך שלאת האובייקט".{{הערה|שם=HowTo|1= }} הפרגמטיזם שלו הואהיא שיטה לפתרון בלבול קונספטואלי, על ידי השוואת משמעות כל מושג לכלל ההשלכות המעשיות שיכולות להיות לאותו מושג. זוהי שיטה של ניתוח מחשבתי ניסוי, המגיע לרעיונות במושגים של נסיבות מאששות ומפריכות - שיטה שימושית ליצירת השערות הסברתיות, אותן ניתן לבחון. הרטרודוקציה תלויה בתהליכים מחשבתיים, מודעים ולא-מודעים, אך כאלה שדורשים הבנה של טבע. בהתחשב בצורך שמוביל לרטרודוקציה, הרצון לקצר את תהליך החקר, ההסברים שהיא מציעה צריכים להיות פשוטים ככל האפשר, במובן של "טבעיים" (פרס מצטט לשם כך את עבודתו של גלילאו, ומבחין בין דרישה זו לבין "פשטות לוגית"). עקב חוסר הביטחון הבסיסי של רטרודוקציה, צריכות להיות לתוצאותיה השפעות פרקטיות כלשהן, המובילות לפחות למבחן מנטלי, ובמדע - לניסוי מדעי.

ב[[פילוסופיה של המדע]] של המאה עשרים התגבשה הבחנה בין [[הקשר הגילוי]] ל[[הקשר הצידוק]]. הקשר הגילוי הוא המסגרת שבה מגיעים מדענים לתגליותיהם. הקשר הצידוק הוא התהליך שבו נותנים המדענים פשר לתגליותיהם באמצעות המסגרת התאורטית שבה הם פועלים.{{הערה|1=ראו רייכנבך 1938 בקישורים החיצוניים.}} לפי העמדה האמפיריציסטיתה[[אמפיריציזם|אמפיריציסטית]] המסורתית, קיימת לוגיקה או שיטה הן של גילוי מדעי ווהן אישוש התגליות. לוגיקה זו מבוססת על [[אינדוקציה]], כלומר על הסקת חוקים כלליים ממקרים פרטיים. עמדה זו מזוהה עם ה[[אמפיריציזם]] האנגלי המסורתי ([[ג'ון לוק]], [[רוג'ר בייקון]]) וכן עם מספר חברים ב[[פוזיטיביזם לוגי|פוזיטיביזם הלוגי]].

בספרו "[[הלוגיקה של הגילוי המדעי]]" (1934) טען פילוסוף המדע '''[[קרל פופר]]''', כנגדנגד העמדה האמפיריציסטית המסורתית, כי לא זו בלבד שאין לוגיקה או שיטה מסודרת של גילוי במדע, אלא שזה גם מצב רצוי. אולם, לפי פופר, הקשר הצידוק נשלט על ידי מתודה מדעית חמורה ולוגיקת [[הפרכה]], שבה הם מעלים השערות נועזות ביחס לגילויים ומנסים להפריך אותן על ידי ביצוע ניסויים. גם לפי [[הנס רייכנבך]], אין לוגיקת גילוי - תהליך הגילוי נשלט על ידי כישרון, דמיון ואינטואיציה - אך לשיטתו תהליך הצידוק נשלט לא על ידי לוגיקת הפרכה אלא על ידי לוגיקת [[אישוש]]. פופר התנגד למושג האישוש, וטען שלכל תאוריה ניתן למצוא אישושים למכביר, כלומר אם רוצים ניתן לפרש כל תופעה כמאששת תאוריה, ולכן ערכה של תאוריה נמדד רק בניסיונות להפריכה.

הטענה שאין לוגיקת גילוי התקבלה על מרבית הפילוסופים, אך לא על כולם. מבין הבולטים שהמשיכו לטעון בזכות לוגיקת גילוי נמצא '''[[נורווד הנסון]]''', שטען כי גם אם אין מתכון מדענים שלפיו מדענים יכולים לפעול כדי להגיע לגילוי, המבנה הלוגי של טיעונים לפיהן טענה p היא אמתית (לוגיקת צידוק) שונה מהמבנה הלוגי של טיעונים לפיהן טענה p היא אפשרית או סבירה (לוגיקת גילוי). לשיטתו, טענות מהסוג השני הן טענות של [[היסק להסבר הטוב ביותר]], שבו מדענים מנסים לנחש את חוק הטבע שיסביר בצורה הטובה ביותר את התופעות.

[[פול פייראבנד]] מייצג את הדעה הקיצונית ביותר לגבי אי היתכנותה של השיטה המדעית. גם הוא בחן את ההיסטוריה של המדע, וטען כי המדע למעשה אינו תהליך מתודולוגי. בספרו "נגד המתודה" טען שהתקדמות המדע אינה התוצאה של יישום שיטה מסוימת, ושזהו מצב רצוי. פיירבראנד טוען כי "הכל הולך" במחקר מדעי, ומתכוון כי עבור כל מתודולוגיה או נורמה מקובלת במדע, ניתן לזהות מחקר מדעי מוצלח הסותר אותה. פייראבן ביסס את טענתו על מחקר היסטורי של גלילאו. לפי פייארבנד, גלילאו התעקש התעקשות דוגמטית על חלק מטענותיו, ובכך סטה מהעקרונות המיוחסים לשיטה המדעית. הכוונה המקורית הייתה שפייראבנד ולקטוש יכתבו ספר משותף שבו פייארבנד יטען נגד השיטה מדעית ולקטוש בעדה, אבל לרוע המזל, לקטוש הלך לעולמונפטר לפני כתיבת הספר.

הכימאי והפילוסוף [[מיכאל פולני]] (1891 - 1976) בספרו "ידע אישי" משנת 1958, ביקר את הראיההראייה המקובלת שהשיטה המדעית היא אובייקטיבית לגמרי ומייצרת ידע אובייקטיבי. לדידו ראיהראייה זו היא התוצאהתוצאה של אי-הבנת השיטה המדעית ואופי החקר המדעי באופן כללי. הוא טען כי מדענים חייבים לפעול גם לפי נקודות עניין אישיות בהערכת עובדות וההחלטה איזה שאלות מדעיות לחקור, וכך הם גם עושים בפועל. הוא סיכם כי יש צורך במבנה מסוים של חירות בשיטה למען התקדמות המדע - החופש של מדענים לשאוף לחקר מדעי למטרת ידע הוא דרישה מוקדמת לייצור ידע דרך ביקורת עמיתים והשיטה המדעית.

המבקרים ה[[פוסטמודרניזם|פוסטמודרניסטים]] של המדע היו בעצמם מטרה לחיצי ביקורת ודיונים סוערים. הדיון המתמשך, הידוע בכינוי [[מלחמות המדע]], הוא התוצאה של הנחות וערכים מנוגדים בין הצדדים, הפוסטמודרניסטים מחד, וה[[ריאליזם מדעי|ריאליסטים המדעיים]] מאידך. בעוד הפוסטמודרניסטים טוענים כי הידע המדעי הוא רק עוד סוג של דיון, ואינו מייצג אמת בסיסית יותר, הריאליסטים בקהילה המדעית מחזיקים בדעה כי הידע המדעי מגלה אֲמִיתוֹת בסיסיות על המציאות. מדענים רבים כתבו ספרים העוסקים בבעיה זו, ומבקרים את הגישה הפוסטמודרנית לעניין.{{הערה|1=

כתבי עת מדעיםמדעיים משתמשים בתהליך של [[ביקורת עמיתים]], בו המאמרים המוגשים לכתב העת על ידי מדענים מועברים למדענים בתחום (בדרך כלל אחד עד שלושה), בדרך כלל באופן אנונימי. מדענים אלה יכולים להמליץ על פרסום המאמר, אי פרסומו, פרסומו בשינויים מוצעים, או, לעתים, פרסום בכתב עת אחר. שיטה זו משמשת לשמירת האיכות של הספרות המדעית, צמצום השגיאות, והרחקה של עבודה לא מדעית והונאות למיניהן. בדרך כלל אין מסתכלים בחיוב על עבודה שעיקריה פורסמו כבר בעיתונות הפופולרית (מכיוון שעוד לא עברה חלק חשוב בתהליך המדעי). לעתים תהליך הביקורת עשוי לדכא את הפרסום של עבודות לא-שמרניות, במיוחד כאלה העשויות לערער את היסודות המקובלים בתחום מסוים, אך לעתים התהליך עשוי דווקא להיות דווקא מתירני מדי. לעתים מתבטאים חסרונות אחרים, כמו העדפת מקורבים ומשוא פנים (פרוטקציה). תהליך ביקורת העמיתים לא תמיד מצליח, אך הקהילה המדעית אימצה אותו באופן נרחב, כמעט מוחלט.

החוקריםעל צריכיםהחוקרים לשמור על תיעוד מלא של הניסויים שערכו. תיעוד זה כולל את מטרות הניסויים, הפרטים הטכניים של הפרוצדורה, תצפיות במהלך הניסוי, ניתוחים סטטיסטיים ועוד. תיעוד זה מאפשר בדיקת איכות הניסויים והפרוצדורות לניתוחם, וחזרה עליהם כדי לאשש או להפריך את מסקנותיהם. תיעוד הפרוצדורות הללו עשוי לסייע בניסוח ניסויים חדשים לבחינת ההשערה, ויכולות להועיל למהנדסים שמנסים לבדוק את יכולת היישום של התגלית.

מדע הוא תהליך איסוף, השוואה והערכה של מודלים מוצעים מול גדלים [[מדיד]]ים. מודל יכול להיות סימולציה, נוסחה מתמטית או כימית, או מערך שלבים מוצעים. מדע דומה למתמטיקהל[[מתמטיקה]] בכך שחוקרים בשני התחומים יכולים להבחין בבירור בין ה"ידוע" ל"לא ידוע" בכל שלב של הגילוי. מודלים, במדע ובמתמטיקה, צריכים להיות עקביים פנימית וניתנים ל[[הפרכה]]. במתמטיקה, בשלב ראשון עוד אין צורך להוכיח הצהרה; בשלב זה ההצהרה נקראת [[השערה (מתמטיקה)|השערה]]. אך לאחר שזכתה ל[[הוכחה]] מתמטית, ההצהרה זוכה לסוג של אלמותיות; מתמטיקאים שואפים לכך, בדומה לחשיבות תגליות מדעיות, ורבים מקדישים לכך את חייהם.{{הערה|1=

עבודה מתמטית ועבודה מדעית יכולות להוות השראה אחתזו לשנייהלזו, ואינן נפרדות.{{הערה|1=

תת-התמחויות רבות של [[מדעי המחשב]] ו[[לוגיקה יישומית]] עוסקים בהגדרת מסגרת חישובית, לוגית וסטטיסטית להסקת המסקנות המעורבת במחקר מדעי, ובמיוחד [[טיעון רטרודוקטיבי|ניסוח השערות]], [[דדוקציה]] לוגית ו[[אינדוקציה|בדיקה אמפירית]]. בין תת-ההתמחויות - [[בינה מלאכותית]], [[למידה חישובית]], [[תיאורית למידה חישובית]], [[הסקה סטטיסטית]] ו[[ייצוג ידע]]. חלק מהיישומים הללו מתבססים על [[מידה (מתמטיקה)|מידות]] של [[סיבוכיות]] מ[[תיאורית מידע אלגוריתמית]] כדי להנחות את הפקת התחזיות מ[[התפלגות]] של ניסיון.