科學哲學中對科學理論的評價觀點

近二、三十年來科學哲學的觀點在科學哲學界中已有顯著的轉變，而 科學哲學也是影響教師教學實務的潛在因素，因此有必要將近代科學哲學 家的觀點擇要來探討。

科學哲學所關心的問題之範圍十分廣大，且科學哲學家的派別眾說紛 紜，但是各派別或各哲學家所主張的科學哲學觀點並非是它自身所獨有 的，而是和其他派別共享某些觀點，而又為其他觀點爭論不休，如此交織 成巨大的科學哲學思潮（許玫理，民 81）。科學哲學涉及本體論（ontology）

和知識論（epistemology）的層面（郭重吉，民 85），其主要任務是在哲學

玫理，民 81；高慧蓮、蘇明洲，民 89；莊淑琴，民 89；Shapere, 1987）。

而科學哲學對知識的主張及發展，也深切影響科學教育的發展、科學教育 學者對科學教育與其教學實務的思考、及科學家對知識的態度（何俊青，

民 84；莊淑琴，民 89；Abimbola, 1983）。

近年來，科學教育界有許多學者對於科學哲學家的觀點加以評述、比 較或統整（Abimbola, 1983; Loving, 1989, 1991; Nussbaum, 1989; Cleminson, 1990; Alters, 1997），本研究依據科學哲學觀點之演進，並綜合多位學者的 看法，論述數個科學哲學派別對於評價科學理論的觀點。

一、經驗主義（empiricism）

經驗主義是 17 到 19 世紀中，為科學家與思想家間非常流行的觀點

（Nussbaum, 1989），其基本的信念就是認為所有的知識均來自感官經驗或 建立在感官經驗基礎上，並透過歸納的科學方法所得到，他們認為只要使 用歸納法，都可以發揮功能（Abimbola, 1983），換句話說，經由歸納法便 可保證知識的確實性，且真理是藉由感官經驗的鑑定而來（Fabricius, 1983）。當使用歸納法來獲得知識時，為避免降低科學知識的客觀性，在 蒐集資料與組織和分類經驗證據時都不能有個人預存的立場與架構。對於 經驗主義者來說，要有一截然劃分的界線區隔理論與觀察，客觀的觀察才 可能存在，歸納法和假設演繹法才能進行，且經由觀察所蒐集到的經驗證 據才能客觀的形成、實證和否證科學理論；這條界線的存在也正是維繫著 經驗論以及後來實證主義、邏輯實證主義霸業的主要命脈（林陳涌，民 84）。

因此，經驗主義對科學理論的評價觀點認為，真理的判定是藉由感官 經驗或建立在感官經驗的基礎上，唯有如此方能確定科學知識的客觀性與 確定性，也就是說，感官經驗掌握了科學知識是否為真或為偽。

二、實證主義（positivism）

實證主義始於 19 世紀，是經驗主義的延續，被稱為科學的經驗主義

（高慧蓮、蘇明洲，民 89），它是由經驗主義結合數學符號邏輯（symbolic logic）而形成，也就是在實驗或觀察的現象中，運用純粹的客觀描述來建 立觀察語句，並藉由邏輯關係的分析建構科學理論，這就是實證主義科學 觀的重要過程（裴晉國，民 87）。

實證主義者採培根的歸納法，以歸納作為科學的判準。也就是說，用 歸納法來實證或確定知識，將基於觀察所得到的一系列有限陳述，總結性 的實證或確定科學法則（Abimbola, 1983）。實證主義者與經驗主義者相 同，認為在收集客觀的知識中不參雜任何主觀成分，所以希望研究者在研 究中嚴守價值中立，拋棄主觀好惡，不要輕易做任何判斷，而只呈現研究 方法、過程及結論的中立性。另外，他們也企圖讓數字說話，用方程式來 表示研究變項間的因果關係（張家麟，民 89）。

因此，實證主義與經驗主義一樣，對科學理論的評價觀點認為「經驗」

是重要的，唯有建立在經驗上的知識方為真理。

三、理性主義（rationalism）

根據判斷知識有效性的來源假設及方法，在 17、18 世紀的科學哲學 分成兩個明顯對立的學派（林陳涌，民 84）；經驗與實證主義對於知識根 源的假設強調存在感官知覺的證據，而理性主義則訴諸於心智或理性

（intellect or reason）（Nussbaum, 1989）。理性主義者是以自明（self-evident）

為前提，他們以演繹法推論這個世界，因為他們認為人類的感官經驗並不 可靠，只有經由邏輯的推理和分析才能得到永久絕對的知識（林陳涌，民

。18 世紀的康德（I. Kant, 1724-1804）曾說：

「思想若無內容是空洞的，感官知覺若無概念是盲目的」（高慧蓮、蘇明 洲，民 89），只有理性主義與經驗主義的合一，知識才會產生（Fabricius, 1983）。康德認為，對自然界的理性理論而言，只有知識的確定性是必然 無疑的時候，才能稱為正規的科學，而那些只含有經驗的確定性知識則只 能稱之為非正規的科學。所以對於任何自然學說，只有涉及數學的理論才 配稱為真正的科學（引自邡芷人，民 75a，民 75b）。

因此，理性主義者強調「邏輯」的重要性，認為正確的科學知識必須 要有邏輯的支持，因為人類的感官經驗並不可靠。而當科學知識是無可懷 疑、具有必然性的時候，才能擠身為真正的「科學」。

四、邏輯實證主義（logical positivism）

傳統科學哲學以培根（Bacon）的歸納法與休姆（Hume）對經驗的主 張作為發展的起點，之後結合了懷海德（White-hade）與羅素（Russell）

所強調的邏輯形成了邏輯實證主義。

在科學哲學之內，從三十年代到六十年代之間，邏輯實證論一直居於 主流的地位，二十世紀的科學哲學主要是他們所發展出來的，諸如 R.

Carnap、C. G. Hempel、H. Reichenbach 等人的著作都成為科學哲學之經典

（李瑞全，民 71）。邏輯實證主義認為理論建立在客觀的、不受理論影響 的觀察之上，而觀察的結果經過歸納分析的過程而得到理論。邏輯實證論 的觀點與實證論相近，認為客觀是科學重要因素之一（莊淑琴，民 89），

科學理論的建立是以實驗或觀察為基礎的（Alters, 1997）、理論不能影響觀 察。他們認為科學家必須遵守一定的研究步驟，不做主觀判斷，且與所觀 察的世界毫不相關，所以科學家之間的爭論多能用客觀的方法來解決（郭 重吉，民 85；莊淑琴，民 89）；客觀性指的是觀察或研究的結果不因時、

因地、因人而有所不同。這種科學方法也正是科學知識有別於其他知識的

特徵，若不是以此種方法所得到的知識，便不能擠身為「科學」之列。

邏輯實證主義者認為尋求科學知識的確實性及尋求這種確實性的合 理性標準，是方法論研究的出發點（張巨青、吳寅華，民 83）；而評價一 個理論，存在著一種唯一正確的方法—歸納法；因此，邏輯實證主義的科 學方法論是一種歸納方法論—以歸納法為基本的邏輯方法。而知識的判準 以當前所被接受的科學理論為主，已被科學家摒棄的過時理論，最多只能 作為討論當代科學理論時的參考例子（李瑞全，民 71）。

對邏輯實證論者而言，如果革命的結果引致其他舊理論的修改，也只 是一些必要的修正，使該理論變得更精確，並非徹底的改變原有舊理論的 意義；新理論的提出只是更符合觀察到的事實，並沒有改變事實（李瑞全，

民 71）。而科學革命也只是科學知識發展的直線過程中的一些階段，基本 上不會影響那些公認的事實和定律。簡而言之，科學線性、積累的發展過 程使得過去、現在與未來的知識永遠保持一致、互不衝突抵觸，所以新理 論只是比那些被摒棄的科學理論更符合經驗事實、更精密真實（郭重吉、

許玫理，民 81；林陳涌，民 84；郭重吉，民 85）；科學與非科學的劃界標 準就是科學陳述須是有意義且可被證明為真的（梁慶寅、黃華新，民 83；

張巨青、吳寅華，民 83）。

五、否證主義（falsificationism）

否證主義的代表人物首推 Karl R. Popper（1902-1994），他是 20 世紀 最多產且受到高度重視的科學哲學家，而其貢獻與對科學知識發展動力的 描述，都對當代的科學哲學產生關鍵性的影響，可說是不朽的（江維信，

民 89）。Popper 認為存在一種標準可以來區分科學與非科學的知識，但是 他不同意以歸納法作為區分的標準，因為歸納法本身是有邏輯上的缺陷 的，著名的例子是：在觀察到成千上萬的烏鴉之後，能不能就此斷定所有

的烏鴉都是黑色的呢？究竟需要觀察多少次才能支持歸納所得的通則 呢？為了解決這樣的問題，Popper 提出了提出可否證性（falsifiability）或 否證（falsification）作為科學分界的判準（Popper, 1992）。

以 Popper 的論點看來，科學知識的發展應起始於問題的發現，而不是 客觀的觀察；在發現問題之後，形成粗略的理論，這個理論必須接受考驗，

目的是為了確定理論的正確性，這種相對於歸納的科學方法稱為「假說-演繹」（hypothetico-deduction）。他認為科學家不是消極等待經驗的累積，

而是主動提出問題、進行猜想：P1ÆTT(TS)ÆEEÆP2（P 表示問題，TT 表示試探性理論，TS 表示試探性解決，EE 表示排除錯誤），這明白指出科 學開始於問題，並非開始於觀察，而科學的工作就是嘗試錯誤的系統化工 作（Popper, 1992）。Popper 認為科學是由假設、推測所組成的，但科學的 假說與臆測往往是錯誤的，因此沒有永遠不變的知識，科學理論都是暫時 的假說，無權宣稱絕對正確無誤（莊淑琴，民 89；張家麟，民 89），所以 不論有多少證據支持，科學理論都非真理，只是暫時為真而已，若有一反 例出現，科學理論就可以被揚棄，真理的狀態是永遠達不到的，而新理論 也不過是比舊理論更接近真理罷了。

從實證主義的意義上，Popper 的否證主義與邏輯實證主義是根本對立 的，而從邏輯主義的預設意義上，兩者卻一致的。他們所提供的科學方法 論模型，都是屬於預設主義的邏輯模型（張巨青、吳寅華，民 83）。

這種臆測與否證的科學研究過程中，科學家所需要的是一種懷疑的態 度與批判思考的能力，致力於發現理論的缺失，竭盡所能來考驗理論的真

這種臆測與否證的科學研究過程中，科學家所需要的是一種懷疑的態 度與批判思考的能力，致力於發現理論的缺失，竭盡所能來考驗理論的真