科学方法(scientific method)是人类用来研究自然现象、获取新知识,或修正、整合既有知识的一整套系统化技术。为了符合科学精神,这种方法必须以可观察、可经验(empirical)、可量测的证据为基础,并遵循清晰而严密的逻辑推理原则。
科学方法并非一次性的操作,而是一个持续循环的过程。它通常从对自然界的细致观察开始。人类天生具有好奇心,会对周遭现象提出各种问题,并尝试以假说来解释这些问题。最有价值的假说是那些能够产生可被多种方式检验的预测。当检验结果出现后,假说可能被修正、改进,或被彻底否定。这个从预测到实验、再到修正的循环可以多次重复,甚至无限持续。只有当假说所预测的结果与实验数据一致时,它才有资格上升为科学理论。
科学方法包含多个关键步骤:首先是观察自然现象并提出问题;接着建立假说以解释现象;然后设计实验来验证这些假说;最后检验实验结果是否与假说预测相符。为了避免误差和偏见,科学实验必须具有可重复性。一个假说在被学术界广泛接受之前,必须经过严格的验证与反复检验,以逻辑清晰的方式将理论结果与实验数据进行对比。只有当二者高度吻合时,该假说才能被确认为科学上成立。
为了确保研究结果的客观性与可靠性,科学家必须尽量减少偏差的产生。所有实验数据与研究过程都应详实记录、妥善保存,并向学界公开,以便其他研究者能够重复实验、验证结果。这种“充分公开”的做法,是科学信度与累积知识体系得以建立的根本。