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#과학의 지평2. 과학적 방법론의 논리적 구조 2018.02.20



과학적 방법론의 논리적 구조



세상의 모든 실체나 현상을 명확히 이해하고 표현하기 위해서는 과학에 관한 보편적 언어와, 모든 국가에 통용되는 특수 용어로서 기호화 수 혹은 도형 같은 상징체계 외에도 '논리적 구조'를 아는 것이 중요하다. 왜냐하면 과학에 관한 모든 지적 표현은 과학적 방법론의 논리적 구조를 바탕으로 할 때 추론이나 판단이 명백해지고, 검증이 용이해지기 때문이다.


갈릴레이는 실험을 통해 '자유낙하운동'을 입증했는데 이러한 과학적 연구방법은 고전역학, 산소의 발견, 진화론, 유전법칙 같은 새로운 지식발견의 본보기로 작용하였다. 하지만 무수히 많은 연구대상 중에 관찰하고 실험할 수 있는 것은 상당히 한정되어 있으며, 제한된 수의 관찰과 실험에서 일반화된 원리나 법칙을 유도하는 것은 오류를 범할 수 있는 '귀납의 문제'를 발생시키게 된다. 이러한 문제는 19세기가 되어 휴얼이 해결하였다. 그는 '관찰'을 통해서 얻은 지식으로부터 과학적 개념을 끌어내는 '귀납적 방식'을 채택하고 이를 연역적으로 검증하는 '가설-연역법'을 도입하여 귀납의 문제를 해결할 뿐 아니라, 과학적 방법론의 연구논리를 정립하는 데 성공했다.


'가설-연역법'이란 현상을 연구하여 가설을 설정하고, 결과를 예측한 다음, 실험과 검증을 거쳐 법칙을 도출하는 일련의 과정을 말한다. '가설-연역법'의 장점은 가설을 통한 예측과 반대되는 검증과정에서 가설을 반증하는 역할을 해주며, 새로운 가설의 설계에 도움을 준다는 것이다. 나아가 실험을 통해서 '입증된 가설'은 현상을 설명하는 하나의 방법으로 받아들여지게 되고, 하나의 법칙이나 이론으로 자리매김할 수 있게 된다.


가설-연역법을 포함한 과학적 방법론의 논리적인 구조는 다음과 같은 여섯 가지 특징을 지니고 있다.

첫째. 문제의 해결은 상식적인 접근보다 논리적인 접근을 통해 이루어진다.
둘째. 가설과 이론은 체계적이고 경험적으로 검증된다.
셋째. 체계적이고 표준화된 관찰이나 실험은 통제를 통해서 이루어진다.
넷째. 사고방식의 체계나 그 상호관계를 객관성 있고 타당성 있게 설명한다.
다섯째. 과학자들의 문제의식이나 관심의 정도에 따라 과학적 연구방법의 의미가 달라질 수도 있다.
여섯째. 이와 같은 연구 논리는 저연과학이나 사회과학 혹은 기술공학에도 동일하게 적용할 수 있다.

과학적 방법론은 또한 과학교육의 교수학습 내용에서도 중요한 부분을 차지하고 있다.

'가설 - 연역법'으로 본 과학적 연구의 논리구조



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변재규
저자 변재규는 1965년 여주 출생으로 고려대학교에서 과학관리학으로 이학박사 학위를 취득하였고, 한국과학창의재단에서 24년 동안 근무하며 전략네트워크팀장, 행정실장, 기획예산실장 등을 역임했다. 과학창의재단에서는 과학방송사 설립을 제안하거나 YTN사이언스를 지원하는 등 과학문화의 확산에… more