과학적 접근 방법

과학의 원리는 계속해서 수정되어 왔으며 여전히 발전하고 있다. 인류 역사의 초기에, 우리 조상들은 시행착오로 얻은 지식을 통해 생존했다. 오늘날, 화학은 무수히 많은 이론이 있어, 우리가 물질의 기본적 성질을 이해하여 그것들을 더 잘 사용하고 새로운 것을 만드는 데 도움을 주고 있다. 이러한 과정의 기본이 되는 과학적 접근 방법에 대해 알아보자.

 

과학적 접근 방법

관찰

관찰은 과학적 사고의 기본이다. 가장 유용한 관찰은 정량적인 것이다. 왜냐면 이는 비교할 수 있고, 어떤 경향을 나타내는지를 볼 수 있기 때문이다. 이렇게 해서 나온 정량적 정보들을 자료라고 부른다. 여러 상황에서 많은 연구자들에 의해 예외 없이 같은 관찰 결과를 보일 때, 이런 관찰을, 때로는 수학적인 관계식으로 표현하여 요약하여 자연법칙이라고 말한다.

 

가설

관찰을 설명하기 위한 제안이다. 실제 관찰에서 나왔든지, 직관적인 생각에서 나왔던지 모든 것을 통틀어 가설이라고 한다. 유효한 가설이란 옳을 필요는 없으나, 반드시 시험을 할 수 있는 것이어야 한다. 그러므로 가설은 종종 실험을 해야 할 이유가 된다. 만약 가설이 실험 결과와 일치하지 않으면, 가설은 반드시 수정 또는 폐기되어야 한다.

 

출처 : 동아사이언스(http://m.dongascience.donga.com/news.php?idx=17110)

실험

가설을 시험하는 하나의 명확한 절차이다. 가설은 실험으로 인도하고, 실험은 가설을 수정하게 한다. 가설은 변형될 수 있으나 실험의 결과는 그렇지 않다. 실험에는 보통 하나보다 많은 값을 가지는 변수가 적어도 두 개는 있다. 잘 설계된 실험에서는, 다른 모든 변수를 고정시키고, 어떤 한 변수에 대한 다른 변수의 영향을 측정하도록 제어한다. 실험 결과를 인정받기 위해서는, 실험을 설계한 사람 뿐만 아니라 다른 사람에 의해서도 그 결과가 재현될 수 있어야 한다. 실험을 고안할 때 기술과 창의성 모두가 중요한 역할을 한다.

 

모형(이론)

추측과 과학적 사고가 다른 점은 후자는 실험에 기반하여 형성된 개념적 모형 또는 이론이다. 실험 결과에 따라 개정되는 가설처럼, 관찰된 현상이 어떻게 일어나는지를 설명을 할 수 있는 모형이 점진적으로 드러난다. 모형은 자연을 정확히 대표하지는 않지만, 관련된 현상을 예측하는 데 이용할 수 있는 단순화한 해석이다. 추가적인 연구로 예측 값을 시험하고 새로운 사실을 수용하기 위하여 모형을 개정해 가면서 모형은 더욱 정교하게 들어간다.

 

내용들을 정리하면