假说演绎法又称为假说演绎推理,是现代科学研究中常用的一种科学方法。具体是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
构建和验证假说的步骤,就是进行假说演绎推理的常规步骤,是科学研究的一般模式,也是科学发现和验证的常用方法。可以分解成以下几个步骤或阶段。
1.提出问题
科学研究总是开始于某个问题,通过观察现象、发现问题、提炼问题来提出所面临的科学问题。
①观察现象:通过观察、实验,发现反常、奇怪的事实、现象。
②发现问题:根据所观察到的现象,发现观念、理论的矛盾冲突。
③提炼问题:搜集一定数量的事实、资料,在分析和思考的基础上,从更本质的角度提炼出科学问题。
2.提出假说
为回答问题,要充分运用各种有关的科学知识,并且灵活地展开归纳和演绎、分析和综合、类比和想象等各种思维活动,形成解答问题的基本观点,而这种观点常常表述为新的科学概念,并以此构成假说的核心。
①提出猜想:通过推理和想象进行猜想、猜测,提出解释问题的初始假说。
②收集证据:收集额外事实。
③修正假说:根据收集到的证据对初始假说进行一般检验,形成解释问题的修正假说。
④一般检验:检验假说对已知事实的解释。
⑤形成假说:通过以上四个步骤循环往复,不断地修正并最终形成精致的假说。
3.演绎推论
根据构建出来的假说,进一步演绎并推出结论。
①根据假说对相关已知事实进行演绎推理,演绎出来的是个关于已知事实的陈述。
②根据假说对未知事实进行演绎推理,演绎出来的是个关于未知事实的陈述。
4.验证结果
推出结果之后,要通过调查研究等手段,对结果进行检验。如果实验结果与预期结论相符,就初步证明假说是正确的,反之,则说明假说很可能是错误的。而检验要包括一般检验和严格检验两个阶段。
①一般检验:检验假说对已知事实的解释。
②严格检验:检验假说对未知事实的预见。
5.形成理论
假说通过多次检验后,就具有了可接受性,在此基础上,在实践上可对该假说进一步应用。
①应用假说:运用经过多次检验并可接受的假说,来解释更多或推测出更多结果,在此过程中,假说本身也得到不断的检验。
②确立理论:假说如果得到不断验证就形成了科学理论,而科学理论可用来指导实践。
当然即使是公认的科学理论,也要在实践中继续得到检验、完善或修正,从而推动科学的不断进步。
当然不是说只有科研人员在使用科学方法,任何人只要遵循从可观察的事实和证据,推论出可通过经验检验的结论这样的一般的推理模式,都可以说成是在运用假说演绎法。
案例 寻找手机
在日常生活中,也经常用到假说演绎法,举个例子:
有一天你和一帮朋友在餐厅的一个包间内喝酒吃饭,饭局快结束时想起要打个电话,发现手机找不着了,你记得到刚进包间的时候还用手机打过电话,而现在手机找不着了,找遍全身也没有,那么你会怎么想?
你首先会想是否掉在包间里了,或许在桌子底下,或许饭前喝茶时候掉在沙发底下。所以,你会怎么做?就是用你朋友的手机拨你的手机号,如果房间内响起你的手机铃声,那么说明手机在房间内,可以循着铃声找手机。但现在发现,手机是通的,但房间内没铃声。你推测,手机应该不会被偷,因为是包间,没外人来过。所以,要么手机之前被你自己静音了,还在房间里;要么被别人不小心拿走了。这时,有个朋友说,之前看见你的手机摆在你手头的桌面上。而你旁边的朋友因有事提前离席了,这时,你猜测,会不会那个朋友因喝多了,不小心把你的手机当自己的手机拿走了呢。如果是这样,可打电话问他,他会给予明确答复的。于是,你让在座的朋友给离席的那个朋友打电话,一问果然是那位朋友不小心把你的手机拿走了。
好了,我们来分析一下这个推理步骤:
①提出问题
手机丢了。
②提出假说
提出猜想:手机掉在包间里了。
收集证据:拨手机号,手机是通的,但房间内没铃声。而且你旁边的朋友因有事提前离席了。
修正假说:那个朋友因喝多了,不小心把你的手机当自己的手机拿走了。
③演绎推论
若那个朋友拿走了你的手机,你打电话问那个朋友,他会发现的。
④验证结果
打电话问那个朋友,果然是他发现确实不小心把你的手机带走了。
上述假说演绎法的步骤在抽象分析中它们易于区别,但在实践中它们绝不总是界限分明的,在许多情况下它们是相互渗透并混合在一起的。
假说演绎法的这几个基本步骤往往发生重叠和相互渗透,但是我们可以通过反思,从实际的科学研究中识别出来。