分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

科學怎麼搞:楔子之科學方法與態度的老生不常談

(作者的一點碎碎念開始)

時序到了2012年底,PanSci上有兩千多篇的各樣科學文章,在臉書上的粉絲數量突破三萬人,甚至也在知名的演講大會TED的台北場上,分享了科學平台所促成的推廣與對話的心路歷程。藉由PanSci,我們獲得正確的科學資訊的管道暢通了許多,也觸發了更多人對科學的興趣。可是,科學的本質並不只是各種新資訊、新知識的吸收與堆疊而已。在正確的科學資訊與知識之外,(我以為)更重要的應該是科學素養與態度的建立,建立起自己分辨真偽的能力,才能夠從被動的等待正確資訊,轉為主動的篩選並且發送正確訊息。

以科學一點的譬喻來說,就好像PanSci給予的是篩選過的、有價值的、有營養(而且好吃)的食物,期望每個讀者都可以吃了以後頭好壯壯不生病;但是除此之外,如果每個讀者都能夠建立起『如何篩選食物』的正確觀念,那麼不但不需要PanSci來幫忙篩選食物,還可以回過頭來確認PanSci給的食物真的是有益健康的,甚至能夠加入或扮演PanSci的角色,影響更多的人。

或者,如果我們以笑傲江湖的梗來譬喻,那就是PanSci給你的是各門各派的劍法招式和用法,讓你可以功力大進見招拆招克敵致勝,但是到頭來如果對方用了沒遇過的怪招,那麼一時之間恐怕還是有落敗的可能。所以,更重要的應該是除了招式之外,還能夠學到獨孤九劍的心法,於是不再拘泥於招式和門派,能以無招勝有招,最後打遍天下無敵手大敗東方不敗娶到美嬌娘任盈盈

不過,PanSci上頭雖然多的是武功招式正確的科學資訊,獨孤九劍科學方法相關的文章卻少了點。所以不才我在此希望可以拋磚引玉,藉著這個『科學怎麼搞』的專欄,盡我所能的以科學態度來探究一些常見問題或現象,揭開過去只見科學問題與結果,卻多略過中間實驗發想和反覆自我辯證過程的神秘面紗,讓科學研究能夠不再有馬賽克,讓思考脈絡能夠完全解禁(文案好像怪怪的?),讓所有的讀者能夠身歷其境,一起體會科學態度的理路為何。

如果各位看出了趣味(而且專欄有繼續下去又沒有爛尾的話),也歡迎在文後告知想要讓『科學怎麼搞』搞一搞的問題或現象,我很樂意不揣譾陋與大家分享我的觀點和思路,更希望各方大大在小弟思路不足之處能夠多多批評和指教。

(作者的一點碎碎念差不多結束了)

不過,在真正的『科學怎麼搞』開始之前,這一篇談論科學方法與態度的無聊文章仍然是免不了要寫過的,還請大家多多擔待。

根據Wikipedia條目,科學主要有兩個含義:一是『求真』的過程、一是『求真』過程產出的結果,也就是知識。科學知識大家在PanSci上都看得多了,但是產出科學知識的『求真』過程和WIKI條目下特別強調的邏輯推理過程,卻可能比較陌生。

於是,我們再次的參照WIKI上的科學方法條目,發現科學方法涉及了三個步驟:問題的認知與表述、實驗數據的收集、假說的構成與測試。如果各位覺得這三個步驟似曾相識,那是因為我們從國小自然科就提到了『觀察->提出問題->假說->實驗->結果』這樣的科學方法。所以,其實科學方法大家也都早就知道了。

不過,知道歸知道,『下列何者為科學方法的第一步驟』考試也都有考,但是真的有內化到心裡的成為科學態度的卻不見得多。當然,一個可能是一般生活中其實沒有多少機會讓我們能夠實地操作科學方法(想想哪天你約會遲到半小時惹了女/男朋友生氣,結果還在那邊觀察提出問題假說然後重複實驗確定對方是不是因為遲到半小時才生氣,如果遲到28分鐘是不是就不會生氣…),所以我們無法把科學方法內化為態度。但我認為,另一個更重要的可能是,除了上述步驟之外,執行科學方法時還得符合幾個科學原則,但是這些原則卻常常沒有在講述科學方法的時候同時被提到。科學方法其實只是乾枯的骨架,推動科學方法這個骨架的血肉–也就是科學原則–其實更加重要,在日常生活中也更派得上用場。畢竟,要有機會在日常生活中執行科學方法的機會或許不多,但是以科學原則為依歸的態度,卻是無時無刻可以在生活中體現的。也就是因為缺乏對這些科學原則的理解,才會無法把科學態度內化到心裡,並且應用在生活中。

那麼,到底在老生常談的科學方法之外,有哪些必須存在的科學原則呢?

首先,第一個原則是:科學方法必須建立於收集可觀察、可量度、可經驗的證據。也就是說,空口說白話或是不能當成證據,要想證明什麼,一定要是現實生活中可以『量測』得到的現象才行。所以,感覺手指變長,得要拿尺來量,而不是把手放在一起比一比就罷了。

第二個原則,則是必須在過程中,根據所觀察量度經驗的事實,去證明假說的正確與否。換句話說,就是讓鐵錚錚的事實說話,而不需要任何額外的解讀或詮釋。而且為了避免實驗時發生錯誤或誤解或運氣太好太不好,實驗的步驟和結果都必須要有可重複性。光是『可重複性』這一點,就常常被人忘記。所以,SKII是不是真的用了就回不去,也是要重複實驗過才知道(而且本錢要很粗就是)。

還有一點非常重要卻也常被忽略的,就是整個過程都必須是客觀的。所謂客觀,就是操作者的意志不能夠影響到步驟的進行和數據的取得,就算實驗者百分之百確認實驗結果,也必須要以各種方式和實驗設計來減低自己既定想法可能帶來的影響。所以通常實驗取樣的時候很重視隨機性跟代表性,非必要絕不挑選實驗樣本,而就算是針對特定實驗對象反覆實驗,也會盡可能讓施測的條件一致,並且避免實驗者或被實驗者人為因素造成的差異。這一點,在以人類為對象的實驗上尤其要特別小心,例如李校長的特異功能實驗需要非常注意。

另外,在整個過程中,完整保留所有紀錄、結果和資料也是非常重要的,這並不是為了讓年紀大記性差的實驗者可以記得自己之前到底是怎麼做實驗,而是為了讓後人有重複實驗步驟依樣畫葫蘆驗證的可能。而且,能夠把實驗的紀錄、結果和資料留存,並且盡可能的公開接受他人檢驗,也是檢驗實驗客觀與否很重要的依據。如果有違背科學原則的隱瞞或刪減,通常會在這樣的他人檢視下或他人重複實驗下現形。

以上的幾個原則,就是我們耳熟能詳的科學方法之外,還必須要同時存在的科學原則。能夠把握這些科學原則,其實也就是表現了科學態度:信任可觀察量度經驗的現象、以可重複觀測而非無法再現的事實為依歸、無論自己相信什麼都盡量以客觀的態度和方法面對觀察到的現象、而且樂於分享公開資訊資料和結果接受他人檢驗,並且保有『自己支持或信任的假說和理論被新出現的事證推翻』的可能性,因而保持彈性和豁達。

 

行筆至此,最後我想要提醒的是:如果科學方法是骨幹,那麼這些科學原則就是包覆在外的血肉,只有兩者兼備,才能構成完整的身體。但是,熟稔科學方法和科學原則,並不表示就會實際應用在生活上。畢竟,科學方法加上科學態度就只是個萬事具備的肉體,要想賦予這個肉體鮮活的樣貌,更不能缺少東風般的動機。

那就是你的好奇心。

關於作者

亦德

也許永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著