Kurs Sikory :: kursy maturalne :: Biologia :: Biologia jako nauka
Artykuł o przedmiocie, metodzie i zadaniach biologii.
POZNAJMY SIĘ BLIŻEJ - O BIOLOGII
Biologia jako nauka
Czym jest biologia? Jakie ma cele, metody, zadania?
Przeczytaj o filozofii biologii. Poznaj bliżej jej historię.
Przeczytaj o filozofii biologii. Poznaj bliżej jej historię.
1. Wprowadzenie
Biologia jest nauką. Ta oczywista refleksja przychodzi na myśl, w odpowiedzi na pytanie: „Czym jest biologia?”. Jednakże często oczywiste stwierdzenia, przy głębszym dociekaniu zdają się rodzić coraz to więcej znaków zapytania. Ciekawość jako bodziec dla myśli podsuwa nam: „Czym jest zatem nauka?”. W punkcie tym droga naszych dociekań rozbiega się na szereg ujęć. Bowiem słowo nauka bywa używane w wielu znaczeniach. Przytoczmy kilka z nich:
- Nauka jest to zespół czynności poznawczych, uporządkowany oraz zmierzający do osiągnięcia wiedzy o czymś (ujęcie czynnościowe)
- Nauka to uporządkowany układ zdań zawierajmy wiedzę sprawdzalną i interesująca ze względu na nasze potrzeby poznawcze (ujęcie systemowe)
- Nauka jest działem kultury, określoną działalnością społeczną. Nauka to instytucje naukowe (ujęcie socjologiczne)
Pod lupę weźmiemy biologię jako naukę badając czynności zdobywania wiedzy (I) oraz sądy, które są ich wynikiem (II). Należy również sprawdzić jakie elementy stanowią biologię. Pierwszym jednak krokiem będzie skierowanie się do elementów stanowiących każdą naukę.
2. Elementy strukturalne nauki
Każdą naukę tworzą określone elementy. Są nimi:
- przedmiot,
- cel,
- metoda.
Tak jak do budowy domu, w ogólnym zarysie, niezbędne nam są materiały, projekt oraz wykonanie, tak samo w nauce funkcjonują przedmiot, cel i metoda. Bez pozostałych elementów materiały byłyby tylko porozrzucanymi częściami, a przedmiot- fragmentem rzeczywistości. Nawet materiały i wykonanie nie dadzą pożądanego efektu. Tylko projekt powie nam do czego zdążamy.Przyjrzyjmy się zatem bliżej owym elementom.
2.1 Przedmiot
Przedmiot jest polem działań nauki. To czym się ona nauka zajmuje. Wyróżnimy kilka rodzajów przedmiotu.
|
|
Rodzaj przedmiotu
|
Charakterystyka
|
Najkrócej
|
|
2.1.1
|
przedmiot materialny
|
Przedmiot materialny to to, co jest dane do zbadania, co stoi przed i ma być rozpoznane.
|
„dane”
|
|
2.1.2
|
przedmiot formalny
|
Przedmiot formalny- to inaczej aspekt. Jest to punkt widzenia w jakim nauka rozpatruje przedmiot materialny. To właśnie przedmiot formalny decyduje o metodzie, którą stosujemy.
|
„aspekt”
|
|
2.1.3
|
przedmiot w punkcie wyjścia
|
Przedmiotem w punkcie wyjścia zaś nazywamy początek analizy przedmiotu materialnego. Możemy go nazwać pewnym momentem startu, wyjściem od danych doświadczenia i poznania.
|
„start”
|
|
2.1.4
|
przedmiot w punkcie dojścia
|
Z kolei przedmiot w punkcie dojścia to treść twierdzeń powstałych w wyniku analizy przedmiotu materialnego w określonym aspekcie.
|
„meta”
|
2.2 Metoda nauki
Metodę nauki możemy najogólniej przyrównać do przepisu. Określa ona nam sposób tworzenia się języka nauki i wchodzących w jej strukturę twierdzeń. Inaczej można powiedzieć o niej jako o zespole czynności wiedzotwórczych. Tu zarówno odkrywamy, jak i uzyskaną w ten sposób wiedzę systematyzujemy.
2.3 Zadania nauki
Celem nauki powinno być poznanie rzeczywistości. Może być ono wykorzystywane do celów praktycznych, ale te powinny być kwestią wtórną. Nie można odłączyć od siebie celów poznawczych i praktycznych. Błędne byłoby stwierdzenie, iż wykluczają się one, gdyż cele poznawcze pociągają za sobą zastosowanie praktyczne.
Nauka nie może być narzędziem, do osiągania technicznych celów. Sama swoje cele pozsiada, najważniejszym zaś jej służba prawdzie.
3. Biologia nauką empiryczną. Elementy strukturalne nauk empirycznych
3.1 Przedmiot nauk przyrodniczych. Przedmiot biologii
Przedmiotem materialnym dla nauk empirycznych, a tym samym dla biologii jest rzeczywistość podpadająca pod doświadczenie zmysłowe. Biologia bada ta rzeczywistość w aspekcie jakości jaką jest życie. Można zatem stwierdzić, iż biologia jest nauką przyrodniczą o układach fizyko-chemicznych, do których można zastosować określenie "żywy". Zajmuje się życiem, jego pochodzeniem, rozwojem osobniczym oraz ewolucją. Stara się również znaleźć zależności między poszczególnymi układami żywymi, a także powiązania między nimi i środowiskiem. Badania biologii obejmują życie na różnych poziomach jego organizacji.
W przypadku biologii przedmiotem w punkcie wyjścia będą stwierdzenia wyrażające pewne fakty naukowe. „Startujemy” od tego co możemy zaobserwować, czy empirycznie spostrzec. Bazą musi być zawsze najnowszy stan doświadczalnych rezultatów. Przestarzałe wyniki muszą być nieustannie modyfikowane zmieniane i zastępowane lepszymi
A co nas czeka na „mecie”? Dochodzimy do twierdzeń o rzeczywistości, które zbudowaliśmy w oparciu o analizę faktów.
3.2 Metoda nauk przyrodniczych. Metoda biologii
Metodą nauk przyrodniczych jest metoda indukcyjna. Zawiera ona pewne charakterystyczne dla siebie momenty:
3.2.1 Stawianie problemu
„Kulawy idący ścieżką, prześcignie zdrowego, który z niej zejdzie”
Franciszek Bacon
Pierwszym krokiem pozwalającym nam zacząć badania naukowe jest postawienie problemu. Nierozwiązanych problemów jest zawsze mnóstwo, ale pochopne sformułowanie może sprawić iż nasza późniejsza praca będzie przypominała szamotanie złowionej ryby w sieci. Powstaje zatem wątpliwość: jak powinien być postawiony problem?
Aby właściwie zacząć badania należy tak ująć problem, aby był on jednoznaczny, sensowny, precyzyjnie sformułowany, trafny, rozwiązywalny.
|
Sposób ujęcia problemu
|
Co to znaczy?
|
Antyprzykład
|
|
jednoznaczny
|
Sformułowanie nie zawiera pojęć wieloznacznych
|
Gdzie jest koza?
|
|
sensowny
|
W sformułowaniu problemu muszą być zachowane zasady gramatyki.
|
Dlaczego ptaki mają jedną płetwę dalej?
|
|
precyzyjnie sformułowany
|
Sformułowanie nie jest zbyt szerokie. Uwyraźnione jest to o co pytamy.
|
Jak przebiega proces oddychania?
|
|
trafny
|
Ze sposobu postawienia problemu nie wynikają fałszywe założenia
|
Ile kilometrów może przebiec wieloryb płetwal błękitny?
|
|
rozwiązywalny
|
Istnieje przynajmniej jedna prawdziwa odpowiedź
|
Jeśli kłamca mówi „kłamię” to kłamie, czy mówi prawdę?
|
3.2.2 Zbieranie danych doświadczenia
Doświadczenie służy dwu celom, często niezależnym wzajemnie od siebie: pozwala zaobserwować nowe fakty aż do tej chwili nieprzewidziane, albo też niedostatecznie ustalone; ono stwierdza, czy hipoteza robocza zgodna jest ze światem zjawisk dających się zaobserwować”
Rene J. Dubos
Etap zbierania danych doświadczenia wypełniają dwa najważniejsze procesy: obserwacja i eksperyment.
-
Obserwacja polega na planowym i systematycznym spostrzeganiu przedmiotów lub zjawisk w celu dojścia do odpowiedzi na postawione pytanie. W obserwacji badacz ogranicza się do spostrzegania tego, co się dzieje, bez jego ingerencji. Inaczej w eksperymencie, gdzie zmienia się lub wytwarza nowe warunki danego zjawiska[i].
-
Z eksperymentem mamy do czynienia wtedy, gdy sztucznie wywołujemy jakieś zjawisko, po to żeby je obserwować. «Eksperyment był od samego początku, wyodrębniania się nauk empirycznych, metodologicznie nadzwyczaj ważną instancją. W połączeniu z obserwacją i pomiarem, uznawano eksperyment za najbardziej właściwy sposób uzasadniania zdań tych nauk, (...) podnoszenia [hipotez] do rangi naukowych praw. Systematyczne stosowanie eksperymentu (...) jest jedną z najbardziej charakterystycznych cech nowożytnego przyrodoznawstwa»[ii].
3.2.3 Interpretacja danych doświadczenia
„Nauka polega na takim grupowaniu faktów, aby można było wyciągnąć z nich ogólne prawa lub wnioski”
Darwin
Nauki empiryczne nie ograniczają się tylko do stwierdzenia faktów, ale je interpretują. W interpretacji wyników eksperymentów i obserwacji wynajdujemy określone hipotezy i dzięki nim wyjaśniamy zjawiska. W momencie wykrycia zaś stałych zależności, czy też prawidłowości, zachodzących między zjawiskami możemy je tłumaczyć przez prawa empiryczne.
3.2.4 Rozstrzyganie wartości proponowanych wyjaśnień
„Nie tyle zdolności, ile użytek, jaki z nich czynimy, stanowią o postępie świata”
Braisford Robertson
Darwin wyraził się kiedyś na pół serio: „Natura, jeśli potrafi, okłamie cię”. Wstępne hipotezy należy zatem przetestować, aby sprawdzić, czy do naszych badań nie wkradł się błąd lub czy przewrotna myśl nie sprowadziła nas na zły tor.Na tym etapie dokonujemy zatem sprawdzenia poprawności formalnej, czyli patrzymy na nasze hipotezy z punktu widzenia logiki i jej zasad.
Musimy ponad to uzyskać potwierdzenie hipotezy z danych empirycznych. A tym dłużej utrzyma się dana hipoteza o ile nowe świadectwa tj. fakty, których nie znano lub nie brano wcześniej pod uwagę przy formułowaniu hipotezy, będą ją ugruntowywać.
Równie ważne jest tzw. potwierdzenie z góry. Uzyskujemy je z ogólniejszych hipotez lub teorii, które naszą implikują, a same mają niezależne od niej świadectwo empiryczne.
Wymienione warunki są ważne, ale czasem nie wystarczające. Zdarza się, iż alternatywne hipotezy stają za sobą w szranki i przychodzi im walczyć o przetrwanie na naukowym polu. Czynnikiem rozstrzygającym może być wtedy prostota, rzecz jasna obiektywna np. stopień wielomianu wzoru, prostota graficznego przedstawienia.
3.2.5 Budowanie teorii
„Współdziałając z poprawnym eksperymentem i obserwacją, wyobraźnia buduje teorie fizyczną”
Tyndall
«Teorie wprowadza się do nauki zazwyczaj wówczas, gdy dokonane uprzednio badania pewnej klasy zjawisk ujawniły system rządzących nimi prawidłowości, które można wyrazić w postaci praw empirycznych. Teorie mają za zadanie wyjaśnić te prawidłowości, ogólnie mówiąc- umożliwić głębsze rozumienie badanych zjawisk. (...) Teoria zakłada, że przedmiotami i procesami rządzą swoiste prawa i zasady teoretyczne, za pomocą których tłumaczy ona zaobserwowane uprzednio prawidłowości empiryczne i zwykle pozwala również przewidzieć „nowe” prawidłowości podobnego rodzaju.»[iii]
Budowanie teorii dokonuje się w drodze
- logicznego (bardziej szczegółowe rezultaty występują po ogólnych) i
- rzeczowego uporządkowania rezultatów z poprzednich etapów badawczych.
- pogłębiać i poszerzać wiedzę
- umożliwiać przewidywanie i wyjaśnianie zjawisk, które przed jej sformułowaniem nie były znane
- ewentualnie obalać inne wcześniej sformułowane prawa. Widać zatem, że teorie też stosują czasem „ciosy poniżej pasa”.
3.3 Zadania nauk empirycznych
Cele nauki można określić jako pośrednie i bezpośrednie. Badacz zawsze zdąża w jakimś wyznaczonym kierunku. Czasem jednak wyniki jego analiz przynoszą dodatkowe skutki.
Najczęściej twierdzi się, że bezpośrednim celem nauk przyrodniczych jest:
- opis
- wyjaśnienie oraz
- przewidywanie innych zdarzeń.
Pośrednim celem jest zaspokajanie ogólnoludzkich zainteresowań intelektualnych, a szczególnie pędu człowieka do prawdy. Innym dodatkowym celem może być również praktyczne wykorzystywanie rezultatów nauk, zaspokajanie potrzeb technicznych. Wszystkie te cele przeplatają się przyświecając pracy naukowej.
4. Zakończenie
„Nie wiem, czym jestem w oczach świata, lecz sam sobie wydaje się małym chłopcem, bawiącym się nad brzegiem morza, zajętym wyszukiwaniem najgładszych kamyków i najpiękniejszych muszelek, podczas gdy olbrzymi ocean rozpościera się przede mną”.
Izaak Newton
Badania naukowe są sztuką, sprawdzianem nie tylko dla obranych metod, ale przede wszystkim dla ludzi- naukowców.
Ciekawość i umiłowanie nauki, to najważniejsze cechy umysłu potrzebne w pracy badawczej. Ogólnie rzecz biorąc, praca badacza postępuje zrywami. W momentach szczytowych uczony staje wobec konieczności poświęcenia swej pracy całego zasobu energii i czasu. Główną nagrodą dla naukowca jest radosny wstrząs uczuciowy towarzyszący odkryciu. Prawdziwą zapłatą jednak za pracę badacza naukowego jest fakt, że ideały wiedzy mogą się stać celem życia.[iv]
Martyna Bekalarek
Literatura pomocnicza
Beveridge W.I.B., Sztuka badań naukowych, tłum. L. Żebrowski, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1960.
Bombik M., Nowy eksperymentalizm a wartość eksperymentalnego uzasadnienia w naukach empirycznych, SFCh 2 (2005).
Hempel C.G., Filozofia nauk przyrodniczych, tłum. B. Stanosz, wyd. Fundacja Aletheia, Warszawa 2001.
Morawiec E., Podstawowe zagadnienia metafizyki klasycznej, Wydawnictwo Akademii Teologii Katolickiej, Warszawa 1998.
[i] Por. M. Bombik, Nowy eksperymentalizm a wartość eksperymentalnego uzasadnienia w naukach empirycznych, SFCh 2 (2005), 11.
[ii] M. Bombik, Nowy eksperymentalizm a wartość eksperymentalnego uzasadnienia w naukach empirycznych, SFCh 2 (2005), 6.
[iii] C.G. Hempel, Filozofia nauk przyrodniczych, tłum. B. Stanosz, wyd. Fundacja Aletheia, Warszawa 2001, 145.
[iv] Por. W.I.B. Beveridge, Sztuka badań naukowych, tłum. L. Żebrowski, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1960, 209-210.
