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2.9 除了物理、化学、生物,还有什么是科学?

2.9 除了物理、化学、生物,还有什么是科学?

科学

伯克利了解科学系列

2.9 除了物理、化学、生物,还有什么是科学?

 

内容快照


很多研究并不属于生物学、化学、物理学,同样具有科学的特征。科学对自然界的研究非常宽泛。



我们已经了解到,凡是科学研究都具备某些关键特征。

比如它以增进了解自然界为目标,它依赖可验证的观点、通过证据来验证、涉及科学共同体、激励了进一步的研究,而且研究者遵守科学规范。

科学研究的过程中,这些特征会体现,虽然不是所有的科学研究都完全符合对比清单中的全部标准。

我们还举了一个典型的例子。欧内斯特·卢瑟福对原子的研究,具备了科学研究全部的关键特征。

 

科学对比清单  这是科学么?

Science checklist

1.提出关于自然界的问题
2.以解释自然界为目的
3.有可验证的观点
4.依赖证据
5.涉及科学共同体
6.引出进一步研究
7.受益于科学规范


那么,面对对于那些没那么典型的案例(比如那些没出现在高中科学教材中里的案例),我们该如何判断它是否属于科学呢?


要找出答案,我们先来看一个心理学领域的案例。

 

非典型的科学:动物心理学

大多数人可能会想知道,动物是如何认知这个世界的(例如狗看到人是真的开心,还是仅仅想要点吃的)。科学能告诉我们答案吗?毕竟,一个关于动物怎么思考的观点,又该如何去验证呢?

早在20世纪40年代,心理学家爱德华·托尔曼(Edward Tolman)就运用科学方法研究过一个相关问题——他想知道老鼠在特定环境中(比如将其置于一个包含隐藏奖励的迷宫里)是如何定位导航的。托尔曼猜测老鼠在行走时会想出一幅心像地图(即在脑子里形成一个迷宫地图);但他的很多同事都认为老鼠是通过应激反应在迷宫里导航,即老鼠将特定的路线与特定的结果联系起来(比如走这条路意味着能得到一块奶酪),但老鼠脑子里并不能构建一张迷宫地图。


 



 

我们将托尔曼的研究与对比清单进行对照分析:
 



提出关于自然界的问题?
老鼠的大脑及其工作方式、老鼠的行为方式都是自然界的一部分。

以解释自然界为目的?
托尔曼想要解释老鼠是如何导航的。

有可验证的观点?
这两种关于老鼠是如何导航(心像地图和应激反应)的观点“是”可验证的,但是想要验证它需要符合逻辑的实验设计。因此托尔曼和他的同事将很多老鼠放在迷宫的不同通道入口,在迷宫里训练老鼠。迷宫中有一条曲折的通道,在其终点设有奖励。虽然通道曲折,但是那些老鼠还是很快便学会走那条通道。当实验人员将通向奖励的入口封住时,那些老鼠接下来会怎么做呢?托尔曼推断如果老鼠是通过心理地图进行导航的,那么它们会找到其他通向食物的道路。但如果那些老鼠是通过应激来导航的,由于最近的通道是最接近奖励的这一刺激,托尔曼推断老鼠会选择原来的通道而不管它通向哪里。
依赖证据?
托尔曼和他的同事通过多个实验来验证心理地图这一想法。通过实验他们发现,绝大多数老鼠都找到了获得食物的通道,而不是选择原来的通道。这个证据证明了观点,即老鼠用某类心理地图的进行导航。


涉及科学共同体?
托尔曼为了向其他心理学家解释实验设计及相关现象,在科学期刊上发表了很多关于这个主题的文章。

引出进一步研究?
关于生物是如何根据外界的反馈来学习和做出决定的心理研究正在进行,这里的研究只是其中的一小部分。


   参与者遵守科学规范?

托尔曼和他同事研究具备科学诚信,而且推动了科学的发展。他们精确地报告了实验结果,也允许其他人验证他们的观点。

所以,这是科学吗?虽然它初看不像一个“科学实验”,但这个心理研究实验完全属于科学范畴。

要了解更多不是那么典型的科学例子,看它们如何匹配对比清单,可以阅读:

拓展阅读


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  • “对比清单应用:数学是科学么?”

  • “对比清单应用:工程与技术是科学么?” 


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  • “对比清单应用:解开DNA双螺旋结构之谜是科学么?” 

  • “对比清单应用:研究CFCs和臭氧层破坏是科学么?” 

  • “对比清单应用:研究变星是科学么?”

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  • “对比清单应用:研究冷聚变是科学么?”


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Understanding Science. 2017. University of California Museum of Paleontology. 3 January 2017 <http://www.understandingscience.org>.  


 

想看更多科学是什么,公众号里回复文章序号(例如阅读本篇就输入  2.9

      2.0 科学是什么?

      2.1 发现:科学的原动力

      2.2 对比清单:(1)科学提出关于自然界的问题

      2.3 对比清单:(2)科学以解释自然界为目的

      2.4 对比清单:(3)科学基于可验证的观点

      2.5 对比清单:(4)科学依赖证据

      2.6 对比清单:(5)科学涉及科学共同体

      2.7 对比清单:(6)科学观点带来新研究

      2.8 对比清单:(7)参与者行事符合科学原则

      2.9 除了物理、化学、生物,还有什么是科学?

      2.10 伪科学

      2.11 科学有局限:一些科学做不了的事

      2.12 科学是什么?(小结)



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