[H24] 科學方法

思方網 : [H24] 科學方法

科學方法是以理性的方法去解釋、預測、和改變自然現象。科學理論博大精深，沒有人可能全部認識，日常生活亦不一定需要知道。但科學方法，作為思考方法的一部份，卻並非只有科學家用得上。從經驗中學習，以理性思維去避免危險和尋找機會，這是基本科學方法的應用，也是生存和成功的關鍵。

假設演繹法

科學研究並沒有單一的方法，但「假設演繹法」(hypothetical-deductive method) 可算是科研中最中心的部份。

  1. 界定問題：清楚界定所需要解答的問題。問題可以是如何解釋某自然現象、又或某些事物或自然規律的性質到底是怎樣。
  2. 提出假設：嘗試提出一個科學假設用以解答問題。
  3. 推斷預測：由假設推出觀察性預測。
  4. 實驗驗証：設計及運用實驗去驗証假設檢驗有關觀察性預測的真確性。
若果有關的觀察性預測（Observational Prediction）真確，那麼，有關假設就某程度被印証。若果有關預測不真確，那麼，有關假設就被否証。上述方法的第三個步驟援用了演繹邏輯的方法，但整個方法的本質卻是歸納的。因為，有關預測的正確性只能印証假設（即增強假設的可信性）並不能保証假設為真。

因果關系的推斷

當我們解釋和預測自然現象時，主要所涉及的是尋找因果關係和它們之間的規律。科技的發展，以及生活的改善，亦有賴因果關係的操控。在這裡我們只介紹一些簡單但須要注意的原則。

穆勒的因果探求法

穆勒 ( J.S. Mill 1806-1873) 是一個著名的英國哲學家，著作甚多。他在《邏輯系統》一書中提出五種尋找因果關系的方法，雖然簡單，但十分實用。
求同法

假若我們想知道某現象 E 的成因，而在 E 出現的各個情況只有另一現象 C 是所有情況共通的，那麼， C 便是 E 產生的原因。

求異法

假若我們想知道某現象 E 的成因，而 E 出現的各個情況與 E 不出出現的情況只有一個分別 — 有某現象 C 是 E 出現時才出現， E 不出現時便不出現，那麼 C 便是 E 產生的原因。

異同法

求異法及求同法的共同應用。

共變法

假若我們想知道某現象 E 的成因，而 E 表現變化的各個情況中只有另一個現象 C 於不同情況中有所變化，其餘現象沒有不同，那麼 C 便是 E 產生的原因。

剩餘法

假若我們有理由認為現象 C1 C2 是導致 E1 E2 發生的原因，而 C1 是 E1 的因，那麼 C2 便是 E2 產生的原因。

探求因果應注意的事項

要証明某現象A是令到B發生的原因，一個明顯的必要條件，是A必須比B早發生。若A的發生時間比B遲，則B沒可能是A的結果 (除非時間旅行是可行的話)。

若某現象 A 與另一現象 B 有緊密的關聯，這並不足以証明 A 是 B 出現的原因。推論因果的關鍵之一，是必須留意所觀察到的現象有幾多個不同的可能解釋。A 是 B 的因只是 A 和 B 的關係的一個解釋。其它可能的解釋是：