一、開(kāi)頭語(yǔ)
科學(xué)研究方法是用來(lái)解決難題的程序，或者說(shuō)是用來(lái)逐步理解某些自然現(xiàn)象的程序，包括用來(lái)檢驗(yàn)難題的可能答案的程序。
科學(xué)研究方法是獲得關(guān)于大自然信息（知識(shí)）的這樣一類方法：首先提出可能解決問(wèn)題的方案，然后通過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)確定這些解決方案是否有效（有意義、令人信服、可靠、滿意、得到公眾認(rèn)可）。
科學(xué)研究方法的使用，以如下假定為前提，因此屬于理想狀態(tài)下進(jìn)行的方法，或稱按部就班的（經(jīng)典的）科學(xué)研究方法。
① 在自然界觀察到的事件都有其發(fā)生的原因；
② 事件發(fā)生的原因是可以找到的；
③ 自然界發(fā)生的事件可以用一般規(guī)律或模式來(lái)描述；
④ 重復(fù)發(fā)生的事件可能有同樣的原因；
⑤ 一個(gè)人能做到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果別人也能重復(fù)；
⑥ 基本的自然規(guī)律的應(yīng)用與事件發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間無(wú)關(guān)。
例如：閃電打雷事件。我們大家都觀察到閃電必有雷聲伴隨，根據(jù)以上假定，應(yīng)該有一種解釋可以說(shuō)明所有的閃電打雷事件，不論它們發(fā)生在何時(shí)何地，并且所有的人對(duì)這種事件都可以得到同樣的觀察結(jié)果。我們從科學(xué)的觀察和試驗(yàn)知道，閃電起因于云塊之間的電荷差，閃電同樣遵循靜電試驗(yàn)觀察到的一般規(guī)律；并且，已經(jīng)測(cè)試過(guò)的所有的閃電，不論是何時(shí)何地發(fā)生的，都是由同樣的原因引起的。
要區(qū)分僅僅是，是相關(guān)（一起發(fā)生）的情況，還是相關(guān)而且表現(xiàn)因果關(guān)系的情況。如果一個(gè)事件的發(fā)生是前一個(gè)事件的直接結(jié)果，這兩個(gè)事件之間就存在因果關(guān)系。許多事件是相關(guān)的，但并不是所有的相關(guān)都表現(xiàn)因果關(guān)系。例如，閃電和雷聲相關(guān)而且具有因果關(guān)系。然而，要確定秋季和樹(shù)木落葉之間的關(guān)系就比較困難。因?yàn)榍锾鞄?lái)了低溫，許多人就以為低溫是樹(shù)葉變色和下落的原因。事實(shí)上，這兩個(gè)事件只是相關(guān)，并不存在因果關(guān)系。樹(shù)木發(fā)生變化的原因是秋天日照時(shí)間的縮短。在溫室里進(jìn)行的試驗(yàn)顯示，人為地縮短日長(zhǎng)（光照時(shí)間），將引起樹(shù)木落葉，盡管溫度并沒(méi)有變化。知道了因果關(guān)系的存在，就有可能預(yù)言，如果存在同樣的一套環(huán)境條件，將會(huì)有什么的事件發(fā)生。
科學(xué)方法需要系統(tǒng)地搜索和研究信息，并且持續(xù)不斷地核對(duì)、再核對(duì)，看早先的假說(shuō)是否仍然得到新信息的支持。如果不能從新信息得到的新證據(jù)的支持，就應(yīng)該拋棄或改變?cè)缦鹊募僬f(shuō)?？茖W(xué)的假說(shuō)要經(jīng)受不斷的重新評(píng)價(jià)，批評(píng)和修正。
二、經(jīng)典的科學(xué)研究方法
經(jīng)典的科學(xué)研究方法是在前文所述的理想狀態(tài)下進(jìn)行科學(xué)研究的方法，它涉及幾個(gè)可以識(shí)別的重要組成部分：
①觀察
②設(shè)問(wèn)（提出問(wèn)題）
③多方求索
④假說(shuō)的構(gòu)建
⑤對(duì)假說(shuō)的檢驗(yàn)
⑥優(yōu)化假說(shuō)
⑦理論和定律的導(dǎo)出
⑧進(jìn)一步的交流……
然而，科學(xué)研究方法并不是一成不變的。下面將分段闡述。
㈠ 仔細(xì)的觀察
科學(xué)的質(zhì)詢常常始于對(duì)于重復(fù)發(fā)生的事件的觀察。觀察就是用我們的感覺(jué)（看、聽(tīng)、聞、辨味、觸摸）或感覺(jué)的延伸（顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、攝像機(jī)、錄音機(jī)、X-光、溫度計(jì)等等）來(lái)紀(jì)錄事件。觀察要比不經(jīng)意的感知更深入一些。
你可能聽(tīng)到一種聲音或者看到一個(gè)物象，然而并沒(méi)有真正地進(jìn)行觀察。你聽(tīng)到超市播放音樂(lè)嗎？你當(dāng)然聽(tīng)到了，但是如果你不知道播放的是什么樂(lè)曲，那么你并沒(méi)有進(jìn)行觀察。如果你留心去觀察所播放的音樂(lè)，你就能識(shí)別它。我們談到觀察，指的是對(duì)事件的小心的、動(dòng)腦筋的認(rèn)辨，并不僅僅是不經(jīng)意的注意到。我們要自我訓(xùn)練以改進(jìn)觀察技能，因?yàn)樵诳茖W(xué)方法的每一部分，仔細(xì)的觀察都是重要的。
通過(guò)對(duì)事件的直接觀察獲得的信息叫做經(jīng)驗(yàn)的證據(jù)，經(jīng)驗(yàn)的證據(jù)能夠被進(jìn)一步的觀察證實(shí)或推翻。如果事件只發(fā)生一次，或者說(shuō)不能夠人為地重復(fù)，那么就不可能用科學(xué)的方法獲得關(guān)于這個(gè)事件的進(jìn)一步的信息，就不可能對(duì)這個(gè)事件做出科學(xué)的解釋。
㈡ 正確的設(shè)問(wèn)
得到更多關(guān)于某事件經(jīng)驗(yàn)的證據(jù)后，應(yīng)該就該事件開(kāi)始醞釀并準(zhǔn)備提出問(wèn)題。如，該事件是怎樣發(fā)生的？該事件是由什么引發(fā)的？該事件什么時(shí)候再次發(fā)生？能控制該事件使它對(duì)我們有利嗎?
問(wèn)題的形成并不如想象那么簡(jiǎn)單，因?yàn)樘岢鰡?wèn)題的方式將決定你怎樣去回答它們。問(wèn)題太大太復(fù)雜不可能做出回答；因此，要在以正確的方式提出問(wèn)題上狠下功夫。在某些情況下，這可能是科學(xué)方法中最消耗時(shí)間的部分；正確的設(shè)問(wèn)對(duì)于你期望的答案是關(guān)鍵的。
打個(gè)比方，你觀察到的貓捕捉老鼠、咬死老鼠和吃老鼠的現(xiàn)象，就可能以幾種不同的方式設(shè)問(wèn)（用如下兩套問(wèn)題設(shè)問(wèn)，希望得到相似的信息，即為什么會(huì)發(fā)生貓捉老鼠的現(xiàn)象）：
A1是不是貓喜歡吃鮮活的老鼠肉？（實(shí)驗(yàn)范圍寬而不定）
B1如果要在鮮活的老鼠肉和罐頭貓食之間作選擇，貓會(huì)挑選哪一種？（易實(shí)驗(yàn)）
A2是什么因素刺激貓去捉老鼠？（實(shí)驗(yàn)范圍寬而不定）
B2貓只有在感到饑餓的時(shí)候才去捉老鼠嗎？（易實(shí)驗(yàn)）
顯然，通過(guò)實(shí)驗(yàn)回答B(yǎng)1和B2比A1和A2容易得多。B1和B2的實(shí)驗(yàn)給出結(jié)果：之所以會(huì)發(fā)生貓捕捉老鼠、咬死老鼠和吃老鼠的現(xiàn)象，是因?yàn)樨埾矚g吃鮮活的老鼠肉，特別是當(dāng)它（它們）饑餓的時(shí)候。
㈢ 多方質(zhì)詢求索
一旦已對(duì)設(shè)問(wèn)（提出什么問(wèn)題）做出決定，就開(kāi)始搜索其他的知識(shí)來(lái)源，以獲得更多信息。也許這個(gè)問(wèn)題已被其他人回答，或者幾種可能的回答已經(jīng)被否定。知道其他人已經(jīng)做了些什么，可以節(jié)約時(shí)間和精力。
這個(gè)過(guò)程（多方求索）通常包括上網(wǎng)搜索信息，閱讀適當(dāng)?shù)目茖W(xué)文獻(xiàn)，或者與對(duì)同樣的研究領(lǐng)域感興趣的朋友們的聯(lián)系。即使對(duì)這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有現(xiàn)成的答案，科學(xué)文獻(xiàn)和其他同行專家、研究伙伴們也能夠提供一些有利于解決問(wèn)題看法和意見(jiàn)。
經(jīng)過(guò)以上的求索后，就要做出是否繼續(xù)探索下去的決定。如果我們?nèi)匀粚?duì)這個(gè)問(wèn)題感興趣，就可以正式構(gòu)建一個(gè)假說(shuō)（質(zhì)詢的過(guò)程將在一個(gè)新的水平上繼續(xù)下去）。
㈣ 假說(shuō)的構(gòu)建
假說(shuō)是一種這樣的陳述，它對(duì)問(wèn)題提供一種可能的回答，或者對(duì)能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的觀察做出的解釋。
一個(gè)好的假說(shuō)必須是：① 符合邏輯的，② <!--[endif]-->能對(duì)當(dāng)今可以搜集到的所有有關(guān)信息做出解釋的，③ 根據(jù)此假說(shuō)可以預(yù)測(cè)（與所問(wèn)的可以試驗(yàn)的問(wèn)題有關(guān)的）未來(lái)事件。
此外，如果有幾個(gè)假說(shuō)可供選擇，應(yīng)該采用假定條件最少的、最簡(jiǎn)單的假說(shuō)。假說(shuō)的形成需要進(jìn)行文字的推敲和理性的深化。如果假說(shuō)不能夠?qū)υO(shè)定條件下觀察到的所有事實(shí)做出解釋，就會(huì)令人生疑，并且可能最終懷疑你的工作的有效性。如果假說(shuō)不是可檢驗(yàn)的或者沒(méi)有得到試驗(yàn)結(jié)果的支持，那么由這樣的假說(shuō)所做出的解釋是不可靠的，不過(guò)是推想或臆測(cè)而已。
假說(shuō)是建立在觀察和其他知識(shí)源泉的基礎(chǔ)上的，并且可以預(yù)言在一定的條件下某一事件將怎樣發(fā)生。我們要通過(guò)檢驗(yàn)假說(shuō)的預(yù)測(cè)能力，審查該假說(shuō)是否不正確。
㈤ 假說(shuō)的檢驗(yàn)
假說(shuō)的檢驗(yàn)可采用幾種方式：
①可以僅僅是從已經(jīng)存在的各種各樣的信息源搜集有關(guān)的信息。
例如，如果你訪問(wèn)一個(gè)墓地，從閱讀墓碑觀察到，異常多的不同年齡的人在同一年去世。你可能會(huì)假說(shuō)那年曾發(fā)生傳染病或者天災(zāi)人禍，造成許多人的死亡。查閱當(dāng)時(shí)的新聞報(bào)可能是檢驗(yàn)這個(gè)假說(shuō)的一種好的方式。
②可以單單通過(guò)進(jìn)一步的觀察來(lái)檢驗(yàn)假說(shuō)。
例如，如果你假說(shuō)一種鳥(niǎo)，它們利用樹(shù)的空穴來(lái)建巢，你就去觀察幾個(gè)屬于這個(gè)種的鳥(niǎo)，并且紀(jì)錄它們建巢的地方和巢的種類。
③通常用于檢驗(yàn)假說(shuō)的方法是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)是指對(duì)事件或存在的再創(chuàng)造（recreation）。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析，確定堅(jiān)持、修正或拋棄假說(shuō)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)遇到困難，因?yàn)橐粋€(gè)具體的事件可能包含大量的獨(dú)立事件（叫做變量）。例如鳥(niǎo)鳴的發(fā)生，就可能涉及鳥(niǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉系統(tǒng)的許多活動(dòng)，可能因?yàn)轼B(niǎo)受到多種環(huán)境因子的刺激。要弄清涉及鳥(niǎo)鳴的諸多因素似乎是不可能完成的任務(wù)。為了排除繁雜的因素，一般要進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)（a controlled experiment）的手段。
對(duì)照試驗(yàn)要求我們構(gòu)建一種只有一個(gè)變量的條件試驗(yàn)。而且這個(gè)變量可以操縱或改變。一個(gè)典型的對(duì)照試驗(yàn)分兩個(gè)（或多個(gè)）組進(jìn)行，只有一個(gè)組對(duì)指定的變量不按特定的方式操作，另外的一個(gè)（或多個(gè)）組則按特定的方式操作。對(duì)指定變量沒(méi)有操縱的試驗(yàn)組叫做對(duì)照組，另外的一個(gè)（或多個(gè)）組叫做實(shí)驗(yàn)組。
涉及鳥(niǎo)鳴發(fā)生的情況可被分解成許多簡(jiǎn)單的問(wèn)題。諸如，公鳥(niǎo)、母鳥(niǎo)都會(huì)鳴叫嗎？鳥(niǎo)兒一年四季都會(huì)鳴叫嗎？鳥(niǎo)兒的鳴叫聲在任何情況下的都是一樣的嗎？是不是有的鳥(niǎo)兒比其他的鳥(niǎo)兒叫得更多？鳥(niǎo)兒在什么情況下開(kāi)始鳴叫，在什么情況下停止鳴叫？每一個(gè)問(wèn)題都將為假說(shuō)的構(gòu)建提供能被實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)；每一個(gè)試驗(yàn)將為鳥(niǎo)鳴產(chǎn)生的全過(guò)程的某一部分提供信息。例如，為了檢驗(yàn)“睪丸產(chǎn)生的雄性激素參與刺激公鳥(niǎo)鳴叫”的假說(shuō)，就可以這樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：把用于實(shí)驗(yàn)的公鳥(niǎo)分成兩組，其中一組鳥(niǎo)除去睪丸，為實(shí)驗(yàn)組；另一組鳥(niǎo)保留睪丸（正常發(fā)育），為對(duì)照組。 實(shí)驗(yàn)中，由我們操縱的 “有或沒(méi)有睪丸” 這個(gè)變量，叫做自變量。公鳥(niǎo)的鳴叫行為叫做應(yīng)變量，因?yàn)槿绻约に厥侵匾?，觀察到的鳴叫行為的變化將取決于公鳥(niǎo)究竟有還是沒(méi)有睪丸（對(duì)應(yīng)的自變量）。在實(shí)驗(yàn)中，只能有一個(gè)自變量，并且期望應(yīng)變量作為自變量操縱的直接結(jié)果而發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)以后，對(duì)獲得的數(shù)據(jù)（事實(shí)）進(jìn)行分析。如果這兩個(gè)組的鳥(niǎo)在鳴叫方面沒(méi)有什么差別，我們就能推斷自變量（睪丸）與應(yīng)變量（鳴叫）之間沒(méi)有明顯的因果關(guān)系。然而，如果存在差別，自變量的變化很可能是對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組間發(fā)生差別的原因，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下，睪丸的除去確實(shí)改變了鳥(niǎo)兒鳴叫的行為。果真如此嗎？我們往往不輕易接受單個(gè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)樗赡艽嬖谝粋€(gè)或多個(gè)與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的隨機(jī)的事件影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使人們誤認(rèn)為有一種因果關(guān)系存在。例如，去除睪丸的手術(shù)可能引起某些鳥(niǎo)生病或不舒服，鳴叫也就少了?？朔@個(gè)困難的一種方法是，給所有的參加實(shí)驗(yàn)的鳥(niǎo)施行同樣的外科手術(shù)，但只有一半鳥(niǎo)除去睪丸，而另一半作為對(duì)照的鳥(niǎo)仍保留睪丸。只有當(dāng)變量數(shù)為1時(shí)，同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)芏啻沃貜?fù)，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果始終如一；實(shí)驗(yàn)結(jié)果才被認(rèn)可。此外，我們常常對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，以便公平地判定實(shí)驗(yàn)結(jié)果，看它們是有效的（有意義的、與其他知識(shí)相吻合的）、可靠的（重復(fù)地給出同樣的結(jié)果的）和顯示因果關(guān)系的，還是隨機(jī)事件的結(jié)果。
還有一個(gè)檢驗(yàn)重大假說(shuō)的方法是通過(guò)檢驗(yàn)從假說(shuō)做出的預(yù)測(cè)來(lái)檢驗(yàn)假說(shuō)。假說(shuō)的預(yù)測(cè) （the predictions of a hypothesis） 要經(jīng)受進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，從預(yù)測(cè)的結(jié)果可以檢驗(yàn)假說(shuō)是否正確。在探索真理的過(guò)程中，這一步是關(guān)鍵性的一步。
往往可以設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)來(lái)證明某假說(shuō)是錯(cuò)誤的，從另一個(gè)方向來(lái)分析假說(shuō)的正確程度。通常不可能證明假說(shuō)正確，因?yàn)閺哪承┛晒┻x擇的假說(shuō)，可能做出同樣的預(yù)測(cè)，并且其中某個(gè)假說(shuō)還沒(méi)有考慮到的可能性也經(jīng)常存在。例如，你已經(jīng)有了一個(gè)關(guān)于太陽(yáng)繞地球轉(zhuǎn)的假說(shuō)，根據(jù)這個(gè)假說(shuō)可以預(yù)測(cè)早晨太陽(yáng)將從地球的一側(cè)（如，東方地平線）升起，傍晚太陽(yáng)將從地球的另一側(cè)（如，西方地平線）消失。這個(gè)預(yù)測(cè)是正確的，但是這個(gè)假說(shuō)是不正確的。一個(gè)可供選擇的假說(shuō)，即地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的假說(shuō)同樣可以做出這個(gè)推測(cè)，是正確的假說(shuō)。
正因?yàn)槿绱?，如果發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)是正確的，只能說(shuō)明做出這個(gè)預(yù)測(cè)的假說(shuō)受到支持，但是并不能證明它是正確的。相反，如果發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)不正確，假說(shuō)就不可能是正確的。
通常，通過(guò)對(duì)可供替代的假說(shuō)（alternative hypotheses）的證偽（disproving），借助于逐個(gè)排除的方法來(lái)逼近假說(shuō)的真實(shí)性。假說(shuō)只有經(jīng)受所有的證偽（falsification）的考驗(yàn)而依然沒(méi)有被推翻，才能被接納為相對(duì)正確。
㈥ 假說(shuō)的優(yōu)化
在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候新的信息和觀點(diǎn)應(yīng)該公開(kāi)，即自愿提交自己的觀點(diǎn)，以接受他人的審查。如果產(chǎn)生新的疑問(wèn)，必須針對(duì)疑問(wèn)做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來(lái)消除疑問(wèn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，仍必須了解新的信息，并且提出能導(dǎo)致進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的新問(wèn)題。一個(gè)好的問(wèn)題，能引出上百個(gè)新的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)。華生（Watson）和克里克（Crick）對(duì) DNA 分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致成千上萬(wàn)實(shí)驗(yàn)，并且推動(dòng)了整個(gè)分子生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。同樣，人類基因組測(cè)序的成功已經(jīng)導(dǎo)致成千上萬(wàn)新的實(shí)驗(yàn)和研究?？茖W(xué)始終容許對(duì)已提出的觀點(diǎn)（假說(shuō)）的懷疑，容許新觀點(diǎn)取代原有的觀點(diǎn)，新的觀點(diǎn)應(yīng)該能夠更加全面地描述某一定的場(chǎng)合發(fā)生的事件。這種吐故納新的情況的出現(xiàn)，也許是因?yàn)槟氵€沒(méi)有想到的另一個(gè)假說(shuō)能對(duì)發(fā)生的事件做出更完善的解釋，或者因?yàn)槟銢](méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠^察而不能覺(jué)察你原來(lái)的假說(shuō)是錯(cuò)誤的或片面的。如果假說(shuō)是不正確的，就必須把它否定掉，并構(gòu)建新的假說(shuō)。然而，你若不能證明假說(shuō)不成立，這或許會(huì)增強(qiáng)你對(duì)該假說(shuō)的信心，但并沒(méi)有證明該假說(shuō)在任何時(shí)候任何場(chǎng)合都是正確的。
如果設(shè)問(wèn)和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程繼續(xù)下去，并且原來(lái)的假說(shuō)和其他密切有關(guān)的假說(shuō)連續(xù)不斷地始終如一地得到證據(jù)的支持，我們將開(kāi)始考慮怎樣把這些假說(shuō)和事實(shí)組合成一個(gè)廣泛適用的模式。完成這一步，理論就形成了。
㈦ 理論和定律的導(dǎo)出
理論是一種能被廣泛接受的、似乎真實(shí)的（相對(duì)真理）、能解釋事件為什么發(fā)生的基本科學(xué)觀念的概括和總結(jié)。
生物學(xué)理論的一個(gè)例子是疾病的生源說(shuō)（the germ theory of disease）。這個(gè)理論指出，某些疾病是由能夠從一個(gè)個(gè)體傳遞到另一個(gè)個(gè)體的活的微生物引起的，這樣的疾病叫做傳染病。當(dāng)這些微生物在人體內(nèi)繁殖時(shí)，它們的數(shù)目上升，引發(fā)疾病。 正如你所知，這是一個(gè)非常完全的陳述，這個(gè)陳述是多年觀察、設(shè)問(wèn)、實(shí)驗(yàn)和資料分析的結(jié)果。這個(gè)疾病的生源說(shuō)（理論）為傳染病的性質(zhì)和對(duì)它們的控制方法提供了一個(gè)明朗的概觀。因?yàn)槲覀円泊_信，這理論的關(guān)于某種疾病為什么能從一個(gè)人傳染給另一個(gè)人的解釋；所以我們可以采取極端的保護(hù)措施，如采取消毒飲用水，外科手術(shù)時(shí)維持環(huán)境的無(wú)菌狀態(tài)等措施來(lái)防止微生物對(duì)人的感染，以防止免疫系統(tǒng)減弱的人遭受感染。
理論（theory）是已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的、可以用來(lái)解釋有關(guān)事實(shí)、偶然事件或自然現(xiàn)象的原則，是根據(jù)客觀存在的普遍原理對(duì)事物做出解釋的思想體系。理論是一種被廣泛地接受的觀念，理論為我們?cè)鯓涌词澜绾驮鯓咏⑿碌募僬f(shuō)指出正確的方向。
某種理論的存在并不意味著對(duì)它的檢驗(yàn)的停止，我們繼續(xù)不斷地獲得新的信息，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)這種理論來(lái)說(shuō)是例外的信息，甚至偶爾會(huì)有能證明該理論不正確的信息。
定律（law of nature）描述“自然界發(fā)生什么”的始終如一的、恒定的大自然運(yùn)行的實(shí)際情況，是對(duì)于某種情況下經(jīng)常發(fā)生的事件的真實(shí)的陳述，或者說(shuō)，是指給定條件與對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象之間的不可變動(dòng)的順序，也就是自然規(guī)律。
生物發(fā)生律（ biogenetic law ）就是生物學(xué)定律的一個(gè)例子，該定律指出所有生物（living thing）來(lái)自先前存在的生物。
定律描述事件發(fā)生什么（規(guī)律），而理論解釋事件為什么發(fā)生（原因），定律和理論在某種意義上相似，它們都要經(jīng)受反復(fù)的檢驗(yàn)，并且都被認(rèn)為能夠預(yù)報(bào)大自然怎樣運(yùn)行。
在整理大自然運(yùn)行方式的過(guò)程中，我們借助于概括（generalization）來(lái)組織信息。然而，概括必須得到事實(shí)的支持。概括與事實(shí)之間的關(guān)系如同一條雙向道。通常觀察完成了，假說(shuō)檢驗(yàn)了，導(dǎo)致一般結(jié)論、原理或理論的模式也就形成了。這種從分析許多組特定的事實(shí)出發(fā)而導(dǎo)出一般原理的過(guò)程，叫做歸納（induction ）或歸納推理（inductive reasoning）。 例如，人們考察了成千上萬(wàn)種鳥(niǎo)，觀察到所有這些種類的鳥(niǎo)都生蛋。根據(jù)這些觀察，他們可能導(dǎo)出生蛋是鳥(niǎo)的一個(gè)基本特征的原理（principle），然而并沒(méi)有（不可能，也沒(méi)有必要）觀察每一種鳥(niǎo)。
定律、原理或理論一旦建立，就能用來(lái)預(yù)測(cè)自然界更多的觀察結(jié)果。一般原理用來(lái)預(yù)測(cè)某種情況下的特定事實(shí)的過(guò)程叫做演繹（deduction ）或演繹推理（deductive reasoning ）。 例如，鳥(niǎo)生蛋的一般原理建立起來(lái)以后，就可以演繹出新發(fā)現(xiàn)的某一種鳥(niǎo)也能夠生蛋。
在科學(xué)的程序中，歸納和演繹都是重要的思考程序，都可以用來(lái)增強(qiáng)我們對(duì)大自然和世界的理解。
㈧ 坦誠(chéng)的交流
科學(xué)方法把交流放在十分重要的中心位置上。因?yàn)榇蠖鄶?shù)科學(xué)規(guī)律是在對(duì)同一類難題感興趣的其他人的批評(píng)的眼光下的、公開(kāi)的情況下導(dǎo)出的。交流過(guò)程的一個(gè)重要的部分包括在科學(xué)雜志上發(fā)表反映研究、思考和意見(jiàn)的文章。交流還可能發(fā)生在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程的任何環(huán)節(jié)。
對(duì)于異常的觀察結(jié)果，有人可能會(huì)提出問(wèn)題。他們可能發(fā)表不完全的初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他們可能會(huì)發(fā)表概括大量材料的報(bào)告。而且，他們常常會(huì)對(duì)你的觀點(diǎn)發(fā)表關(guān)于它并不會(huì)得到當(dāng)前資料支持的強(qiáng)烈的保留意見(jiàn)。這就為其他科學(xué)家批評(píng)、建議或贊同提供機(jī)會(huì)。我們出席（學(xué)術(shù)）討論會(huì)與同行直接對(duì)話，也可以以諸如電話、電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)等非正式的方式相互影響。其結(jié)果是大多數(shù)的科學(xué)規(guī)律，在它被發(fā)現(xiàn)、討論和修改的過(guò)程中，都已接受許多頭腦的審查。
三、結(jié)尾
最后，對(duì)文中有關(guān)的概念進(jìn)行規(guī)范。
假說(shuō)（hypothesis）指的是對(duì)某一類事物提供的可能的解釋，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，或沒(méi)有完全地經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，但可作為推理的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)的指南，或作為從已知事實(shí)作進(jìn)一步研究的出發(fā)點(diǎn)；并且有些假說(shuō)在未來(lái)的時(shí)間很可能上升為理論或定律。
理論（theory）是已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的、可以用來(lái)解釋有關(guān)事實(shí)、偶然事件或自然現(xiàn)象的原則，是根據(jù)客觀存在的普遍原理對(duì)事物做出解釋的思想體系。理論是一種受到廣泛地接受的觀念，理論為我們?cè)鯓涌词澜绾驮鯓咏⑿碌募僬f(shuō)指出正確的方向。
定律（law of nature）描述“自然界發(fā)生什么”的始終如一的、恒定的大自然運(yùn)行的實(shí)際情況，是對(duì)于某種情況下經(jīng)常發(fā)生的事件的真實(shí)的陳述，或者說(shuō)，是指給定條件與對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象之間的不可變動(dòng)的順序，也就是自然規(guī)律。
推理（reasoning）是指由一個(gè)或幾個(gè)已知判斷（前提）推出未知判斷（結(jié)論）思維形式。推理是客觀事物的聯(lián)系通過(guò)人的實(shí)踐在意識(shí)中的反映。由推理得到的知識(shí)是間接的、推出的知識(shí)。正確推理基本條件是前提真實(shí)，推理方法正確。推理有演繹推理、歸納推理、類比推理等不同形式。
預(yù)測(cè) （predications ）一般以條件陳述句的形式出現(xiàn)，定律、原理或理論一旦建立，就能作為推理的前提，通過(guò)演繹推理來(lái)預(yù)測(cè)自然界更多的觀察結(jié)果。如果這些定律、原理或理論是正確的，預(yù)測(cè)必定是正確的，因?yàn)轭A(yù)測(cè)的結(jié)果是通過(guò)演繹邏輯推出的結(jié)果，不包含任何創(chuàng)造和臆測(cè)。因此，從預(yù)測(cè)的結(jié)果可以檢驗(yàn)假說(shuō)是否不正確，或者是否得到實(shí)踐的支持。
