과학의 본성에 대한 정의 알아보기

 현재 국내의 과학 교육과정은 모든 학생들에게 과학적 소양 함양의 중요성을 강조, 과학의 본성에 대한 이해, 구성주의적 교수 접근에 합의를 한다. 과학 교육의 목표가 과학 지식의 습득이나 탐구 능력의 신장에서, 점차 과학적 소양의 함양으로 옮겨 감에 따라 과학적 소양인은 과학의 본성을 이해해야 하며, 학교에서 과학을 학습할 때에도 과학의 본성을 필수적으로 이해해야 한다. 현대는 과학을 자연 세계를 이해하려는 인간 행동으로 묘사한다. 과학은 불확실하고 일시적인 성공과 실패의 과정이고 많은 연구와 추가된 의문에 근거해 항상 변하며, 호기심과 창의성의 요소들을 포함한다. 이것이 과학의 본성으로 받아들여진다. 과학 교육과정의 표준과 관련된 많은 문헌에서 공통적으로 과학의 본성을 다음처럼 규정한 것을 볼 수 있다.

 

과학 지식은 영속성이 있기도 하지만 잠정적 특성을 지닌다. 과학 지식은 견고하여 지속성이 있지만, 변할 수 있다. 새로운 질문이 제기되면 새로운 이론이 제안되고, 새로운 도구가 발명되며, 새로운 기술이 개발된다. 이에 따라 새로운 실험의 수행, 표본수집, 관측이 이루어지고, 새로운 기술이 개발된다. 새로운 증거는 기존 이론을 수정시키고 드물게는 완전히 새로운 이론이 나와 새로운 실험이나 관찰을 유도한다.

 

과학 지식은 전적으로는 아니지만 주로 관찰, 실험적 증거, 이성적 논쟁, 회의론에 의존한다. 과학자들은 자신의 과학적 설명이나 주장을 뒷받침하기 위해 증거를 찾고 모은다. 어떤 것이 참이냐는 주장과 마주했을 때, 과학자들은 어떤 증거가 있는지 물음으로써 대응한다. 자신의 주장을 정당화하기 위해 실험적 또는 경험적 증거를 바탕으로 설명한다. 이는 새로운 이론을 평가하여 받아들일 것인지를 판단하기 위해 비판적 태도를 지니고 반증의 과정을 거치거나, 주관적 판단이나 감정에 의존하지 않고 증거에 기초하여 과학적인 사고 과정을 거침으로써 과학의 권위를 부정하고 과학 지식을 평가하는 과정을 포함한다.

 

과학을 하는 데는 한 가지 방법만 있는 것이 아니다. 따라서 보편적인 순차적 단계의 과학적 방법은 없다. 관찰과 실험은 유일한 과학적 방법이 아니며 과학자는 연구 형태에 따라 자신에게 적합하다고 생각되는 절차를 만들고 수행한다.

 

과학은 자연 현상을 설명하려는 시도이다. 과학은 자연에서 발견되는 것들을 더 잘 이해하고 설명하거나 자연을 통해 규칙을 발견하려고 노력하는 분야이다.

 

법칙과 이론들은 과학에서 다양한 역할을 한다. 따라서 학생들은 이론들에 부가적인 증거가 있다고 하더라도 이론이 법칙이 될 수 없음을 알아야만 한다. 법칙은 과학적 사실 사이의 규칙성을 찾아 설명한 것이고, 이론은 과학적 사실에 대한 추론을 통해 얻은 설명이다.

 

모든 문화는 과학에 기여한다. 과학은 사회 구조, 권력 구조, 정치, 사회경제적 요소, 철학, 종교, 역사 등과 영향을 주고받는다. 따라서 과학 연구는 거대한 문화의 맥락 내에서 실행되며, 과학자의 연구 결과 역시 문화의 산물이다. 유전자 조작, 배아 복제, 정보 통신 기술, 원자력 발전과 핵폐기물, 나노 기술 등 과학 연구들은 사회와 문화, 역사적 환경의 영향을 받고 있다.

 

새로운 지식들은 명백히 개방적으로 보고되어야만 한다. 일부 과학자들은 그들이 발견이나 이론을 논문의 형태로 과학 저널에 발표하거나 회의에서 제공한다. 이는 과학자들이 그들의 연구에 대해 알리고, 다른 과학자들의 비평에 아이디어를 노출하며 전 세계의 과학 발전에서 뒤처지지 않도록 도와준다.

 

과학자들에게는 정확한 기록 보유, 동료 간의 상세한 재검토, 재현 가능성이 요구된다. 일부 과학자들은 처음으로 아이디어를 발표하기 위해 그들의 정보를 위조할 수 있다. 그러한 행동은 과학의 본질을 흐리는 것이며 과학을 방해하는 것이다. 또한, 이러한 목표를 지키는 것은 과학자들이 윤리적으로 행동을 할 수 있는 범위 안에 속하게 해 준다.

 

관찰은 이론 의존적이다. 같은 현상이나 사물을 보더라도 가지고 있는 선행 지식이나 각자의 신념, 기대, 가치 등에 따라 관찰 결과가 달라진다. 이러한 특징으로 인해 과학은 주관적인 요소를 가지고 있다고 할 수 있다.

 

과학자들은 창의적이다. 과학 지식은 과학자의 상상력과 논리적 추리로 구성된 창의적 산출물이다. 과학 연구에서 질문을 제기하고, 실험을 설계하고, 해석하고, 이해하고, 새로운 방식으로 이전 데이터를 보는 것에 창의력을 사용한다. 과학자는 창의적 아이디어를 과학 지식으로 만들기 위해 내적 일관성과 기존 지식 및 증거 등을 바탕으로 계속해서 검증한다.

 

과학은 사회적, 문화적 전통의 일부이다.

 

과학적 아이디어들은 그들의 사회적, 역사적 환경의 영향을 받는다.

 

과학의 역사는 누적적이거나 발전적, 혁명적 특성을 나타낸다. 과학사를 조사해 보면, 과학 지식이 부단히 변화되어 왔음을 알 수 있다. 이러한 과학 지식이 변해 온 과정에 대해 누적적이거나 발전적인 과정으로 설명하는 경우도 있고, 이를 혁명적 과정으로 설명하는 경우도 있다.

 

과학과 기술은 서로 영향을 미친다. 전통적 관점에서는 과학과 기술이 그 목적과 방법에서 뚜렷이 구분되는 차이점을 지닌다고 주장한다. 즉, 과학과 기술은 서로 독립적으로 발달한다는 입장이다. 그러나 현대의 인식론자들은 과학과 기술이 사실상 통합되어 있으므로 상호 의존적이라는 입장이다. 예를 들어 기술의 발달은 데이터의 수집과 편집, 분석 속도를 높여 과학에서의 발견과 적용 사이의 시간을 단축해 준다.