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什麽是科學
科學方法流程圖改編自Concepts in Biology
1、科學是獲取知識的過程，而非知識本身。Science is actually a process used to solve problems or develop an understanding of natural events that involves testing possible answers.
2、這個過程又被稱作科學方法，其涵義是通過組織一個經嚴格驗證被認定可信的解決問題的方案來獲取信息。The scientific method is a way of gaining information (facts) about the world by forming possible solutions to questions followed by rigorous testing to determine if the proposed solutions are valid.
3、當使用科學方法時，我們假設幾個前提：
（1）我們觀察的事物都是有特征的，there are specific causes for events observed in the natural world,
（2）這些特征是可以識別的，that the causes can be identified,
（3）自然界當中發生的事件可以通過被普遍接受的方式描述出來，that there are general rules or patterns that can be used to describe what happens in nature,
（4）可以重複的事件可能含有共同的特征，that an event that occurs repeatedly probably has the same cause,
（5）一個人可以感知的，其他人也可以感知，that what one person perceives can be perceived by others, and
（6）基本自然法則不因時間空間改變。That the same fundamental rules of nature apply regardless of where and when they occur.
4、科學方法包含以下重要元素：嚴謹的觀察、構建假說並驗證之、對新信息新點子的開放性、自願接受他人的經過驗證的成果。
5、觀察。限於我們的感官（嗅覺、視覺、聽覺、味覺和觸覺），或者我們感官的延伸（顯微鏡、錄音機、X光、溫度計等等）。
6、質疑和探究。過於複雜和廣泛的提問可能無法得到解決，提問的“好壞”直接決定問題是否能夠被解決。The formation of the questions is not as simple as it might seem because the way the questions are asked will determine how you go about answering them. A question that is too broad or too complex may be impossible to answer; therefore a great deal of effort is put into asking the question in the right way. In some situations ,this can be the most time-consuming part of the scientific method; asking the right question is critical to how you look for answers.提出問題後需要做的是探究，即收集關於此命題的信息，參考別人做過的事，可以啟發思路，節省時間，或者幹脆避免浪費時間。
7、假說，假說是可以被驗證的對特定問題的可能的答案。一個好的假說必須是邏輯嚴密的，能夠包含現有的所有信息並對將來可能補充的信息開放。如果有多個選擇，一定要選擇最簡單包含最少假設的那個假說。
8、驗證假說。假說可以簡單的通過收集其他來源的信息加以驗證，也可以通過額外的觀察加以驗證，更多的時候需要通過設計一個實驗來加以驗證。實驗通過再現一個事件使得科學家可以對假說加以驗證。一個事件中往往有多個變量variable，變量越多，實驗越難以進行。因此需要可控的實驗controlled experiment。A controlled experiment allows scientists to construct a situation so that only one variable is present. Furthermore, the variable can be manipulated or changed.經典的可控實驗分兩組進行，一組稱為控製組；另一組稱為實驗組。A typical controlled experiment includes two groups; one in which the variable is manipulated in a particular way(experimental group) and another in which there is no manipulation(control group).科學家們往往不會接受單個實驗的結果，因為那有可能隻是與實驗變量無因果關係的隨機事件。隻有大量的重複實驗皆表現出明顯的因果關係，這個實驗才可信。
9、理論與法則。理論是有關於用來解釋事情為什麽發生的基本概念的普遍接受的、合理的歸納。A theory is a widely accepted, plausible generalization about fundamental concepts in science that explain why things happen.科學法則是用來描述自然界中發生了什麽的不變的、恒定的自然事實。A scientific law is a uniform or constant fact of nature that describes what happens in nature.從不同的特定的事件中發展出普遍的原則的方法稱為歸納(inductive/inductive reasoning)；其逆向過程稱為推理(deductive/deductive reasoning)
10、交流。科學方法的核心特征之一就是交流。絕大多數情況下，科學研究的結果必須要接受其他對此研究感興趣的人的監督、審查。交流發生在科學探索的人和一個步驟中，包括發表文章，公開想法和思路。
11、科學的態度。一個科學家必須首先是一個健康的懷疑論者。他必須分得清事實和主張。一件事是否科學取決於它是否被眾多嚴密的證據支持，而非聽起來是否響亮。There is an insistence on ample supporting evidence by numerous studies rather than easy acceptance of strongly stated opinions. Scientists must separate opinions from statements of fact. A scientist is a healthy skeptic.另外，科學家必須十分關注細節，對誠實有強烈的道德認同感。
12、科學與非科學。科學與非科學的根本區別在於假設能否被驗證。比如，我們可以假設如果西安事變中蔣介石被殺，抗日戰爭將會更快的取得勝利。但是這一假設無法得到驗證，所以曆史不是科學。但是曆史、文學、社會學、經濟學、哲學也都有其具有邏輯的核心思想。同時，科學與非科學的並不是一成不變的，比如經濟學，其中也使用了大量的科學方法來輔助解釋經濟現象，但總的來說，它與科學還相距甚遠。
13、偽科學pseudoscience，偽科學不是科學，卻用“科學”的外表和“科學”的語言來說服、迷惑和誤導人們認為它是科學可信的。但它們經不起真正的科學的檢驗。例如，營養學的確是一門科學，但是許多人打營養品的廣告正是利用營養學的幌子。我們都知道人體需要諸如氨基酸、維生素、礦物質等各種營養素，如果營養素缺乏身體就會出現故障。許多科學實驗都驗證了這一點。而絕大多數情況下，那些保健品的功效遠沒有它們的廣告吹得那樣神，我們的身體也並不像它們的廣告宣傳的那樣需要這些保健品。在這些廣告中，精心選擇的斷章取義的科學信息（氨基酸、維生素、礦物質為人體必需）的確使人們感覺這些產品非常可信。事實上，絕大多數人的日常飲食中包含足量足數的營養素，而不需要額外服用保健品。需要特別說明的是，這些保健品往往貼上純天然的標簽，以宣傳它們是無毒無副作用並且功效顯著的。不過，箭毒素、馬錢子堿、尼古丁、可卡因同樣是純天然的物質，我想沒有人願意在自己的食譜裏麵添加它們。
14、科學的局限。由科學的定義我們知道，它是尋找信息解決問題的方法，所以科學隻能解決有客觀現實基礎的問題。而諸如道德、價值判斷、社會取向、個人態度這些問題是無法用科學方法加以解決的。同時，科學也受到人們從自然現象中探尋本質的能力的限製。人會犯錯，同時，由於信息的缺乏或者誤解，人們有時候也會得出錯誤的結論。但是科學本身是具有自我糾錯能力的，當我們獲取了新的知識，就必須改變或者拋棄原本錯誤的想法。因此，雖然現在看起來，地心說是一種錯誤的結論，但是在當時，它是通過科學方法構建起來的，隻是受限於人的觀察能力。
人們必須要明白，科學並不能解決當今世界的所有問題。雖然科學是一個強大的工具，但是也並不能回答所有的問題，解決所有的困難。人類社會麵臨的絕大多數問題皆源自我們的行為和欲望。饑荒、藥物濫用、環境汙染都是人類自身造成的，同樣也必須有人類自身來解決。科學可以為社會構想者、政客、道德觀察者提供許多工具，但科學不會，也不能解決人類所麵臨的所有問題。科學僅僅是我們手中的諸多工具中的一個
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