Целью науки является создание научных знаний. Научное знание относится к обобщенной совокупности законов и теорий для объяснения интересующего явления или поведения, которые приобретаются с использованием научного метода.
Законы - это наблюдаемые закономерности явлений или поведения, в то время как теории представляют собой систематическое объяснение основного явления или поведения.
Например, в физике ньютоновские законы движения описывают, что происходит, когда объект находится в состоянии покоя или движения (первый закон Ньютона), какая сила необходима для перемещения неподвижного объекта или остановки движущегося объекта (второй закон Ньютона) и что происходит, когда сталкиваются два объекта (третий закон Ньютона).
В совокупности три закона составляют основу классической механики - теории движущихся объектов. Точно так же, теория оптики объясняет свойства света и его поведение в различных средах, электромагнитная теория объясняет свойства электричества и способы его генерации, квантовая механика объясняет свойства субатомных частиц, а термодинамика объясняет свойства энергии и механической работы.
Вводный учебник по физике на уровне колледжа, вероятно, будет содержать отдельные главы, посвященные каждой из этих теорий. Подобные теории также доступны в социальных науках.
Например, теория когнитивного диссонанса в психологии объясняет, как люди реагируют, когда их наблюдения за событием отличаются от того, что они ожидали от этого события, общая теория сдерживания объясняет, почему некоторые люди участвуют в ненадлежащем или преступном поведении, таком как незаконная загрузка музыки или передача программного обеспечения пиратство,
Целью научных исследований является выявление законов и постулирование теорий, которые могут объяснить природные или социальные явления или, другими словами, создать научное знание. Важно понимать, что это знание может быть несовершенным или даже весьма далеким от истины.
Иногда может существовать не единственная универсальная истина, а скорее равновесие «множественных истин».
Мы должны понимать, что теории, на которых основано научное знание, являются лишь объяснениями конкретного явления, как предлагает ученый.
Как таковые, могут быть хорошие или плохие объяснения, в зависимости от того, насколько эти объяснения хорошо соответствуют действительности, и, следовательно, могут быть хорошие или плохие теории.
Прогресс науки отмечен нашим прогрессом от более бедных теорий к лучшим теориям,
Мы приходим к научным законам или теориям через процесс логики и доказательств. Логика (теория) и доказательства (наблюдения) - это два и только два столпа, на которых основано научное знание.
В науке теории и наблюдения взаимосвязаны и не могут существовать друг без друга.
Теории дают смысл и значение тому, что мы наблюдаем, а наблюдения помогают подтвердить или усовершенствовать существующую теорию или построить новую теорию.
Любые другие способы приобретения знаний, такие как вера или авторитет, не могут считаться наукой.
Научное исследование
Учитывая, что теории и наблюдения являются двумя столпами науки, научные исследования работают на двух уровнях: теоретическом и эмпирическом.
Теоретический уровень связан с разработкой абстрактных концепций о естественном или социальном феномене и взаимосвязях между этими концепциями (т. Е. Построения «теорий»), а эмпирический уровень - с тестированием теоретических концепций и взаимосвязей, чтобы увидеть, насколько хорошо они отражают наши наблюдения. реальности, с целью в конечном итоге построить лучшие теории.
Со временем теория становится все более и более утонченной (т.е. лучше соответствует наблюдаемой реальности), а наука приобретает зрелость. Научные исследования включают в себя постоянное перемещение назад и вперед между теорией и наблюдениями.
И теория, и наблюдения являются важными компонентами научных исследований. Например,
В зависимости от подготовки и интереса исследователя, научное исследование может принимать одну из двух возможных форм: индуктивная или дедуктивная.
В индуктивных исследованиях цель исследователя состоит в том, чтобы вывести теоретические концепции и закономерности из наблюдаемых данных.
В дедуктивном исследовании цель исследователя состоит в том, чтобы проверить концепции и закономерности, известные из теории, с использованием новых эмпирических данных.
Следовательно, индуктивные исследования также называют исследованиями по построению теории, а дедуктивные исследования - исследованиями по проверке теории.
Обратите внимание, что цель проверки теории состоит не только в проверке теории, но, возможно, в ее совершенствовании, улучшении и расширении.
Индуктивное и дедуктивное исследование - это две половины исследовательского цикла, который постоянно повторяется между теорией и наблюдениями.
Вы не можете проводить индуктивное или дедуктивное исследование, если вы не знакомы ни с теорией, ни с данными компонентов исследования.
Естественно, полный исследователь - это тот, кто может пройти весь цикл исследований и справиться как с индуктивными, так и с дедуктивными исследованиями.
Важно понимать, что построение теории (индуктивное исследование) и тестирование теории (дедуктивное исследование) имеют решающее значение для развития науки.
Элегантные теории не ценны, если они не соответствуют действительности.
Точно так же горы данных также бесполезны, пока они не могут внести вклад в построение значимых теорий.
Вместо того, чтобы рассматривать эти два процесса в круговой взаимосвязи, как показано на рисунке 1.1, возможно, их можно лучше рассматривать как спираль, где каждая итерация между теорией и данными способствует лучшему объяснению интересующего явления и лучшим теориям.
Хотя индуктивные и дедуктивные исследования важны для развития науки, кажется, что индуктивные (построение теории) исследования более ценны, когда мало предварительных теорий или объяснений,
