השיטה המדעית – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ מיון חדש לקטגוריה:השיטה המדעית: "*" באמצעות HotCat |
Matanyabot (שיחה | תרומות) מ בוט החלפות: אידיאל, לעיתים |
||
שורה 57:
ב[[שנות ה-70 של המאה ה-20]] סוציולוגים של המדע, שהושפעו מקון, חקרו מדענים בשטח. הם הגיעו למסקנה שמה שמדענים עושים למעשה במעבדה אינו דומה לשום תיאור מקובל של השיטה מדעית. הם הראו שהפעילות המדעית מערבת הרבה אינטואיציה ודמיון וגם אינטראקציות חברתיות רבות. מחקרים היסטוריים הגיעו למסקנות דומות. הקיצוניים יותר שבין ה[[סוציולוג]]ים טוענים ש"השיטה המדעית" היא לא יותר ממיתוס שנועד לתת לגיטימציה לידע המדעי בקרב הציבור ולהסתיר את ה"לכלוך" שלמעשה מאפיין את הפעילות המדעית.
תיאורי הסוציולוגים הוסיפו אתגר חדש לפילוסופים, ובפרט לאלה המאמינים בקיומה ובאחדותה של השיטה המדעית. הכותבים הבולטים בשנות השמונים הם [[לארי לאודן]], שטען שלא ניתן לדבר על שיטה מדעית אחת, משום שמטרות [[קוגניציה|קוגניטיביות]] (פשטות, דיוק, יכולת חיזוי וכדומה), תאוריות ושיטות המחקר משפיעות זו על זו. כאשר התאוריה משתנה, למשל, משתנה גם השיטה המדעית. לכן לא ניתן לדבר על שיטה מאוחדת ובלתי משתנה, אלא רק על שיטות מקומיות הנתונות לשינוי תמידי. [[ברי גאוור]] טען שאף על פי שלא ניתן להגיע לניסוח מדויק של השיטה המדעית, היא קיימת
[[איאן האקינג]] טוען שאמנם לא ניתן לדבר על שיטה מדעית אחת, אבל ניתן לזהות שישה "סגנונות טיעון" (styles of reasoning) מרכזיים במדע המערבי, כגון ההוכחה המתמטית, האלגוריתם, הניסוי המעבדתי והשימוש במודל אנלוגי שמהווים קנה מידה לאובייקטיביות. למרות, כפי שהיסטוריונים וסוציולוגים טרחו להראות, שהסגנונות האלה נוצרו בנסיבות היסטוריות מסוימות, הן "התעלו" עליהן וקיבלו מעמד על זמני.
שורה 104:
</div>
כל מרכיב בשיטה המדעית נתון ל[[ביקורת עמיתים]] כדי למנוע [[שגיאה|שגיאות]]. פעולות אלה אינן כל עבודתם של המדענים, וישימות בעיקר למדעים הניסיוניים (כמו [[כימיה]] ו[[פיזיקה]] ). המרכיבים הללו נלמדים
בחינוך מבוסס שאלות, שלבי ה"אפיון, תצפית, הגדרה" מסוכמים בקיצור במסגרת ה"שאלה".
}}
שורה 155:
|תוכן= ההיסטוריה של גילוי מבנה ה-DNA היא דוגמה קלאסית ליסודות השיטה המדעית: ב-[[1950]] היה ידוע כי לתורשה הגנטית תיאור מתמטי, שראשיתו במחקרו של [[גרגור מנדל]]. אך המכניזם של הגן לא נודע. חוקרים ב[[מעבדת קוונדיש]] בניהולו של [[ויליאם לורנס בראג]] ב[[אוניברסיטת קיימברידג']] הכינו תמונת עקיפה של קרני רנטגן עבור מולקולות שונות, החל בגבישי מלח, והמשך בחומרים מורכבים יותר. בעזרת רמזים שנאספו בקפדנות לאורך עשורים, החל במבנה הכימי של ה-DNA, נקבע כי אפשר יהיה לאפיין את המבנה הפיזי של DNA, ולעשות זאת בעזרת תמונות קרני רנטגן.
}}
השיטה המדעית נשענת על אפיונים מתוחכמים יותר ויותר של נושאי המחקר (את ה"נושאים" ניתן גם לכנות "בעיות לא-פתורות" או "נעלמים"). לדוגמה, בנג'מין פרנקלין זיהה נכונה את [[אש אלמו הקדוש]] כתופעה חשמלית באופיה, אך רק לאחר סדרת ניסויים ארוכה בשילוב פיתוח תאורטי. חיפוש התכונות החשובות של הנושא משלב הגדרות ותצפיות; התצפיות דורשות
* "איני נוהג לומר דבר בביטחון לאחר מדידה אחת או שתיים בלבד"{{הערה|שם=LTR-refr|1=
Andreas Vesalius, ''Epistola, Rationem, Modumque Propinandi Radicis Chynae Decocti'' (1546), 141. Quoted and translated in C.D. O'Malley, ''Andreas Vesalius of Brussels'', (1964), 116. As quoted by W.F. Bynum & Roy Porter (2005), ''Oxford Dictionary of Scientific Quotations'' ''Andreas Vesalius'', '''597''':'''1''' {{ISBN|0-19-858409-1}}
שורה 163:
=====אי ודאות=====
מדידות מדעיות מלוות בדרך כלל באומדן של אי-הוודאות בהן. אי-הוודאות מוערכת
ספירות שונות, כמו מספר האנשים במדינה מסוימת בזמן כלשהו, עשויות להיות מושפעות גם ממגבלות השיטה שבה משתמשים. הספירות עשויות לייצג רק דגימה של הגודל הרצוי, עם אי-ודאות התלויה בשיטת הדגימה ובמספר הדגימות.
=====הגדרה=====
מדידה דורשת שימוש ב"הגדרות אופרטיביות" של הגדלים הרלוונטיים. כלומר, גודל מדעי מתואר או מוגדר על ידי דרך מדידתו, בניגוד להגדרה יותר מעורפלת, לא מדויקת, או "
ההגדרה המדעית של מושג עשויה להיות שונה משמעותית מהשימוש בו בשפה יום יומית. לדוגמה, בדיבור למילים [[מסה]] ו[[משקל (פיזיקה)|משקל]] משמעויות חופפות, אך למעשה יש להן משמעויות נפרדות ב[[מכניקה]].
Crick, Francis (1994), ''The Astonishing Hypothesis'' {{ISBN|0-684-19431-7 }}p.20
}}
שורה 187:
|תוכן= [[לינוס פאולינג]] הציע כי מבנה ה-DNA הוא סליל משולש. פרנסיס קריק וג'יימס ווטסון למדו על השערתו, הבינו מהמידע הקיים כי פאולינג שגה, והבינו כי בקרוב יבין את טעותו. אז החל המרוץ לפענח את המבנה הנכון. אך פאולינג לא הבין באותה עת כי הוא במרוץ...
}}
[[השערה (מדע)|השערה]] היא הצעה להסבר של תופעה, או הצעה מנומקת לקשר אפשרי בין תופעות.
לניסוח הסבר לתופעות, המדענים משתמשים בכל משאב לרשותם - דמיון, רעיונות מתחומים אחרים, [[אינדוקציה]], היסקים בייסיאנים וכולי. [[צ'ארלס פרס]], בהשראת "אנליטיקה קודמת" של [[אריסטו]], תיאר את השלבים הראשונים של [[מחקר]], כ[[טיעון רטרודוקטיבי]]. ההיסטוריה של המדע מלאה בסיפורים של מדענים שסיפרו על "פרץ השראה", או תחושה, שגרמו להם לחפש ראיות שיתמכו או יפריכו את הרעיון שלהם. [[מיכאל פולני]] הפך את היצירתיות הזו לאבן היסוד בדיוניו אודות [[מתודולוגיה]].
שורה 224:
"ברגע שראיתי את התמונה, פי נפער והדופק שלי רץ" - ג'יימס ווטסון (1968), {{ltr|''The Double Helix'', page 167. New York: Atheneum, Library of Congress card number 68-16217.}} עמוד 168 מראה את תבנית הדיפרקציה בצורת X, עבור צורת B של DNA, שהיוותה אינדיקציה חשובה למבנה הסלילי.}} כשראו ווטסון וקריק תצלום זה, התעורר מחדש עניינם בפיתוח מודל למבנה ה-DNA, והם הגיעו לבסוף למבנה הנכון. (ראו: [[גילוי מבנה ה-DNA]])
}}
הבקרה חשובה מאוד. לאחר ניסוח התחזיות, ניתן לבדוק אותן בעזרת ניסויים. אם תוצאות הניסוי סותרות את התחזית, ההשערות מוטלות בספק, ומחפשים הסברים לתוצאות.
לניסויים ייתכנו צורות שונות, בהתאם לתחזיות. הניסוי עשוי להיות ניסוי קלאסי במעבדה, ניסוי [[סמיות כפולה]] מבוקר (double-blind), או [[חפירה ארכאולוגית]]. אפילו טיסה ב[[מטוס]] היא ניסוי בו נבחנות ההשערות ה[[אווירודינמיקה|אווירודינמיות]] ששימשו לבניית המטוס.
שורה 241:
ההתקדמות המדעית היא [[איטרציה|איטרטיבית]]. בכל שלב ניתן לעדן את ה[[דיוק ונכונות|דיוק והנכונות]] של התהליך המדעי, כך שייתכן כי שיקול כלשהו יוביל מדען לחזור על שלב מוקדם יותר של התהליך. כישלון בניסיון לפתח השערה מעניינת עשוי להוביל את המדען להגדיר מחדש את נושא המחקר. כישלון השערה להפיק תחזיות בדיקות ומעניינות עשוי להוביל לדיון מחדש בהשערה או בהגדרת הנושא. כישלון הניסוי להפיק תוצאות מעניינות עשוי להוביל את המדען לבדיקה מחודשת של השיטה הניסיונית, ההשערה או הגדרת נושא המחקר.
מדענים אחרים עשויים להתחיל את המחקר שלהם ולהיכנס לתהליך בכל שלב. הם עשויים לאמץ את האפיון ולנסח השערה משלהם, או לאמץ את ההשערה ולהסיק השערות באופן עצמאי.
===אימות===
שורה 276:
# השיטה המדעית.
פרס אפיין את השיטה המדעית במונחים של שימוש בהסקת מסקנות, והדגיש במיוחד פיתוח הסברים. הוא הגדיר "אמת" כהתאמה של סימן (במיוחד - הצעה) לאובייקט הנדון, ובאופן פרגמטי, לא כקונצנזוס של כל קהילה סופית (כלומר, שחקירה בעניין תהיה פנייה למומחים לקבלת תשובות), אלא כדעה הסופית
במקביל, הגדיר את הממשי כאובייקט של סימן אמתי (אובייקט זה יכול להיות אפשרות או תכונה, ממשות או עובדה קרה, הכרח או נורמה או כלל), שהוא מה שהוא ללא תלות בדעתה של קהילה סופית כלשהי, ופרגמטית, תלוי רק בדעה הסופית
# '''[[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
# '''[[היקש]]''' ([[דדוקציה]]) - ניתוח ההשערה, והסקת השלכותיה, על מנת לבחון את נכונותה. לחלק זה שני שלבים:
## הסבר - ניתוח לוגי של ההשערה, כדי להגדיר אותה באופן ברור ככל האפשר.
שורה 327:
==תקשורת, קהילה, תרבות==
===ביקורת עמיתים===
כתבי עת מדעיים 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,
===תיעוד וחזרה===
====ארכוב====
שורה 339:
====מגבלות התיעוד====
המדען לא יכול לתעד כל מה שקרה בניסוי. עליו לבחור את העובדות הרלוונטיות לניסוי, לפי הבנתו. עובדה זו עלולה להוביל לבעיות בשלב מאוחר יותר, כאשר עובדה לכאורה לא-רלוונטית דרושה לבחינת התוצאות. לדוגמה, [[היינריך הרץ]] לא דיווח על גודל החדר בו השתמש לבחינת [[משוואות מקסוול]]. מאוחר יותר התברר כי עניין זה עמד מאחורי סטייה קטנה בתוצאות. הבעיה היא שיש להניח חלקים מסוימים מהתאוריה (אילו גורמים משפיעים על התוצאות), כדי לבחור ולדווח על תנאי הניסוי. לכן תצפיות אלה מתוארות
==הקשר למתמטיקה==
| |||