과학의 본성

목차

제2장 과학의 본성
2.1 과학의 일반적 특성
1. 일반화 경험중시
2. 경험중시
3. 분석 ․ 해석
4. 잠정성
5. 모형화
6. 간학문성
7. 절약의 원리존중
8. 일관성 추구

2.2 과학의 구성요소
1. 과학태도
2. 과학과정 기능
3. 과학의 산물

2.3 과학의 진보
1. 귀납주의
2. 반증주의
3. 현대 과학철학

본문내용

실 은 직접 관찰 가능해야 하고, 언제든지 검증 가능해야 한다는 두 가지 기준에 의해 동 정된다. 결국, 사실은 그것을 관찰하고자 하는 모든 사람에게 열려있다. 그러나 화산폭발과 같은 일회성 사건에 관한 사실적 정보는 반복되지 않을 수도 있기 때문에, 이러한 기준들 이 항상 적용되는 것을 아니다.
② 개념
과학적 사실은 그 자체만으로는 별로 의미가 없다. 어떤 의미에서 보면 이들은 원자료 이므로 이들은 검토하여 주의미한 아이디어와 관계들을 형성해야 한다. 패턴을 동정하고 데이터간의 관계를 만들기 위해서는 사고와 추론이 요구되므로, 관계형성을 개념이라고 한 다. 개념은 어떤 특성이나 속성들을 공통적으로 가지고 있는 사상, 사물 현상에 대한 추상 화이다. 브루너 등에 따르면, 개념은 명칭, 정의, 속성, 가치, 예라는 다섯가지 중 요한 요소를 가지고 있다. 개념 형성·획득 과정은 능동적 과정이므로 개념을 가르치려면 학습자에게 이들을 단순히 전달해 주는 것 이상이 요구된다.
③ 원리
원리는 관련된 여러 개념들을 연결하는 포괄적이고 복잡한 아이디어로서 일반화하고 하기 도 한다. 다음은 과학에서 몇 가지 원리의 예이다.
행성, 혜성, 소행성은 재양 주위를 타원 궤도로 공전한다.
녹색식물은 생물이다.
종을 유지하기 위해서, 생물은 생식해야 한다.
지구의 모든 물질은 92가지 자연 원소로부터 형성된다.
같은 힘으로 밀었을 때, 가벼운 구슬이 무거운 구슬보다 더 멀리 굴러간다.
전기는 일을 하는데 사용될 수 있다.
④ 법칙
과학적 법칙은 결코 반증될 수 없다고 믿어질 정도로 진실이라고 보이는 이론들이다. 다 음은 과학적 법칙의 몇 가지 예이다.
뉴턴의 운동 제3법칙 : 모든 힘에 대해 크기는 같고 방향은 반대인 힘이 존재한다.
만유인력의 법칙 : 모든 물체는 질량과 그들간의 거리에 따라 일정한 힘으로 서로 끌 어 당긴다.
질량보존의 법칙 : 질량은 창출되지도 소멸되지도 않는다.
에너지보존의 법칙 : 에너지는 창출되지도 소멸되지도 않는다.
⑤ 이론
이론은 포괄적으로 관련된 원리들로서, 어떤 현상에 대한 설명을 제공한다. 이론의 목적은 증거에 입각하여 최상의 설명을 제공하는 것이다. 이론은 설명하고, 관련시키고, 예상하는 데 사용된다. 원자론에 의하면 모든 물질은 원자라는 작은 입자로 되어있으며, 이 문자의 마침표를 찍는 데에도 수백만 개의 원자가 필요하다. 이 가시적 개념은 원자가 대부분의 경우 중앙은 조밀하고 전하를 띤 입자들이 중앙에서 멀리 떨어진 특정 공간에서 움직이고 있는 빈 공간이라고 주장하는 이론의 측면을 고려하면 이해하기가 더 어려워진다.
이론은 과학에서 매우 중요하다. 이론은 원자론, 특수·일반 상대성 이론, 판구조론, 자연 선택설 등으로 볼 때 인류의 기념비적이고 창의적인 업적을 표상한다. 이 창안물들은 방대 한 사고, 상상, 저술, 모델링을 통합한다.
다음은 과학에서 이론의 몇 가지 예이다.
분자운동론 : 분자는 운동 산태에 있으며, 운동 속도는 온도에 따라 변한다.
분자이론 : 화합물은 원자들의 전자들간의 상호작용을 농해 형성된다.
아인슈타인의 일반 상대성 이론 : 어떤 물체가 빠르게 이동할수록, 그 질량은 더 커진다.
판구조론 : 지구의 겉 부분은 여러 개의 이동하는 판으로 되어 있고, 해양과 대륙이 그 위에 놓여 있다.
세포설 : 생물은 세포로 구성되어 있다.
⑥ 모형
모형이라는 용어는 과학 문헌에서 자주 사용된다. 과학적 모형은 우리가 볼 수 없는 어떤 덕에 대한 표상이다. 이러한 모형은 지적 이미지나 구인이 되어 여러 가지 현상과 기타 추 상적 아이디어들을 표상하는데 사용된다. 이론은 과학자들이 이해하고 설명하고자 시도하 고 있는 아이디어나 이론의 가장 두드러진 특징을 포함한다. 보어의 원자모형, 태양계의 행 성모형, 빛에 대한 파동·입자모형, DNA에 대한 이중나선모형 등은 모두 우리가 직접 지 각할 수 없는 현상들에 대한 구체적 표상이다.
2.3 과학의 진보
1. 귀납주의
귀납주의는 과학이 관찰 등을 통해 얻은 구체적인 자료에서 출발하여 추상적인 과학의 법칙이나 이론으로 나아간다고 믿는 입장이다. 귀납주의는 과학혁명기에 처음으로 일반화 되었다. 귀납주의가 일반화되기 시작할 무렵 중세 자연철학자들은 과학적 지식의 근원을 아리스토텔레스의 책과 성경에서 찾았다. 즉, 그들은 확실한 지식을 얻는 방법을 경험이 아닌 권위나 다른 사람들의 반복된 진술에서 찾은 것이다. 그러나 베이컨은 갈리레오의 성공에 힙입어 경험을 지식의 근원으로 생각하였다.
전형적인 귀납주의자는 과학이 관찰과 더불어 시작한다고 믿는다.
2. 반증주의
포퍼는 귀납의 문제를 해결할 수 있는 방법을 고안하였다. 그는 자료와 이론사이에는 비대칭성이 있다고 주장하였으며, 이를 바탕으로 반증주의를 확립하였다.
3. 현대 과학철학
1) 쿤의 과학 혁명과 과학 진보의 과정
쿤이 주장하는 과학 진보 과정을 전과학, 정상과학, 과학혁명 단계를 거쳐 새로운 정상과학으로 이어지는 불연속적 과정이다.
'전과학' 단계에는 어떤 현상에 대한 보편적인 견해가 존재하지 않는다.
'정상과학'단계에서는 전 과학 단계의 여러 학파 중 한 학파가 승리하여 단일'패러다님'이 수용된다. 정상과학에서는 과학자들은 그에 기초가 되는 패러다임 규칙에 따르는 '수수께끼풀이'작업을 수행한다.
'패러다임'이라는 특정한 과학자 사회가 공유하고 있는 신념, 가치, 기술 등의 총체 또는 같은 총체 중의 한 구성 요소를 의미하는 것으로 구체적인 수수께끼 풀이, 즉 문제해결에 사용되는 모델과 실례를 의미하는 개념이다.
'위기'단계에서는 정상과학의 상태가 무한히 계속되지 않으며, 어느 단계에 도달하면 패러다임의 기본 이론과 모순되는 변칙이 나타난다. 변칙이 패러다임의 역할을 전면적으로 부정하게 될 때 위기가 도래한다.
'과학혁명'단계에서는 위기를 해결하기 위해 새로운 이론 체계가 나타나고 과학자들이 이 체계를 받아들이면 과학혁명이 일어난다. 과학혁명은 전문가들의 공통적인 전제가 변하기 때문에 세계관의 변화를 수반한다.
'새로운 정산과학'단계에서는 새 패러다임을 수용하고 그에 기초하여 문제풀이 활동을 하며, 새 패러다임을 명료화 시키고 발전시킨다.

키워드

과학,   공통과학,   과학의 본성,   과학의 특징