ΙΣΤΟΡΙΑ, ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ & ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ

Αρχική » Ανδρέου Χριστιάνα et. al.

Ανδρέου Χριστιάνα et. al.

Ανδρέου Χριστιάνα, Ραφτόπουλος Αθανάσιος, Πορτίδης Δημήτρης: Τα επιστημονικά μοντέλα και τα χαρακτηριστικά της επιστήμης

Βασική θέση της διδακτικής των φυσικών επιστημών είναι ότι η φύση ή τα χαρακτηριστικά της επιστήμης πρέπει να είναι μια συνιστώσα της μάθησης στη διδασκαλία των φυσικών επιστημών. Από τη σχετική βιβλιογραφία όμως απουσιάζει εκείνο το χαρακτηριστικό της επιστήμης που η σύγχρονη φιλοσοφία της επιστήμης θεωρεί ακρογωνιαίο λίθο της επιστημονικής πρακτικής, το επιστημονικό μοντέλο. Αν επιστημολογική επάρκεια απαιτεί κατανόηση της φύσης της επιστήμης τότε η έννοια του μοντέλου είναι θεμελιώδης σε αυτή την προσπάθεια αφού απορρέει από την κυρίαρχη αντίληψη στη φιλοσοφία της επιστήμης, η οποία άρχισε να εδραιώνεται από τα μέσα του περασμένου αιώνα, συγκεκριμένα ότι μεγάλο μέρος της επιστημονικής πρακτικής περιστρέφεται γύρω από την κατασκευή, την επεξεργασία και τον έλεγχο μοντέλων που αναπαριστούν τα φυσικά συστήματα για να εξηγήσουν τις παρατηρήσιμες συμπεριφορές τους. Πολλοί φιλόσοφοι μάλιστα χαρακτηρίζουν την επιστήμη ως τη δραστηριότητα της αναπαράστασης του κόσμου (Frigg, 2006). Από την πλευρά της διδακτικής, ο Gilbert (1991) είχε εισηγηθεί τον, για διδακτικούς σκοπούς, ορισμό της επιστήμης ως «τη διαδικασία κατασκευής εννοιολογικών μοντέλων ικανών για προβλέψεις». Πρόσφατα ο Matthews (2012) πρότεινε την έννοια του μοντέλου ως μια έννοια που μπορεί να προσφέρει πεδίο για συζητήσεις που σχετίζονται με την επιστήμη στο σχολικό περιβάλλον.

Σε αυτή την εργασία υποστηρίζουμε ότι η διδασκαλία του μοντέλου είναι απαραίτητη όχι μόνο διότι τα μοντέλα είναι βασικά στην επιστήμη αλλά και διότι μέσα από αυτά αναδεικνύονται τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά της επιστήμης, της επιστημονικής πρακτικής αλλά και της επιστημονικής γνώσης. Η κατασκευή ενός μοντέλου περιλαμβάνει ευφάνταστους ισχυρισμούς για θεωρητικές οντότητες και τις ιδιότητές τους και τη διατύπωση ενδεχόμενων υποθέσεων για τη λειτουργία του συστήματος, μια διαδικασία που απαιτεί πολλή ευρηματικότητα και φαντασία. Αυτή η ιδιαιτερότητα αναδεικνύει δύο χαρακτηριστικά της επιστήμης. Το δημιουργικό χαρακτήρα της επιστημονικής σκέψης και το γεγονός ότι η επιστημονική γνώση είναι «τεχνητή», με την έννοια ότι είναι επινόηση του ανθρώπινου νου και όχι «αποκάλυψη» της αλήθειας για το φυσικό κόσμο. Επειδή η κατασκευή των μοντέλων στηρίζεται στο εννοιολογικό πλαίσιο μιας ή περισσοτέρων θεωριών αλλά μπορεί να περιλαμβάνουν και άλλους νόμους είναι δυνατόν να βοηθήσουν στη διάκριση των δύο αυτών βασικών δομών οργάνωσης της επιστημονικής γνώσης. Το τελικό προϊόν αυτής της διαδικασίας, το επιστημονικό μοντέλο, είναι το αντικείμενο μελέτης της επιστήμης. Σε αυτό το αντικείμενο είναι που οι επιστήμονες στηρίζουν τους συλλογισμούς τους και καταλήγουν σε συμπεράσματα, διαδικασία που αποτελεί μια έκφραση της ορθολογικότητας της επιστήμης. Αντίθετα όμως από άλλες δημιουργικές διαδικασίες η προσπάθεια της επιστήμης εστιάζεται στον έλεγχο των ισχυρισμών που αποτελεί μια άλλη έκφραση της ορθολογικότητας της επιστημονικής αναζήτησης. Ο έλεγχος ξεκινάει από την αξιολόγηση των συμπερασμάτων των συλλογισμών που πιθανόν να οδηγήσουν σε νέα γνώση και συνεχίζεται με το πείραμα. Τα μοντέλα καθοδηγούν το σχεδιασμό των πειραμάτων για τον έλεγχο των υποθέσεων, των προβλέψεων και τελικά και των θεωριών από τις οποίες αυτά προέρχονται. Τα πειράματα είναι αυστηρά ελεγχόμενες διαδικασίες, τα αποτελέσματα των οποίων συνιστούν τη διυποκειμενική εμπειρία από την οποία προκύπτουν τα επιστημονικά τεκμήρια. Αυτά τα τεκμήρια είναι που αποτελούν την εμπειρική βάση της επιστήμης. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων αυτών μπορεί να οδηγήσουν σε βελτίωση, αναθεώρηση αλλά και απόρριψη των υποθέσεων ή των θεωριών. Το γεγονός ότι τα μοντέλα μπορούν να τροποποιηθούν ή να αντικατασταθούν από άλλα όταν δεν συμφωνούν με νέα τεκμήρια ή όταν προκύψουν νέες προσεγγίσεις για τα φαινόμενα, είναι μια ένδειξη της αβεβαιότητας της επιστήμης. Αυτή η αβεβαιότητα όμως είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από την ίδια την επιστημονική πρόοδο.