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科学的方法 (かがくてきほうほう、)とは、物事を調査し、調査結果を整理し、新たな知見を導き出し、知見の正しさを立証するまでの手続きであり、かつそれがある一定の基準を満たしているもののことである米国科学振興協会「すべてのアメリカ人のための科学」[外部リンク]http://www.project2061.org/publications/sfaa/SFAA_Japanese.pdf[外部リンク]http://www.project2061.org/publications/sfaa/online/sfaatoc.htm小倉康「科学リテラシーと探究能力」[http://www.nier.go.jp/ogura/TokuteiRep0602.pdf濱田嘉昭「科学的な見方・考え方」フレデリック グリンネル(著)、白楽 ロックビル(翻訳)『グリンネルの研究成功マニュアル―科学研究のとらえ方と研究者になるための指針』共立出版 1998年10月。

「一定の基準とはそもそも何か」という問題は諸説があるが、大まかにいえば、その推論過程において「適切な証拠から、適切な推論過程によって演繹されたものとみなせること」が要求される。また、定量化が可能で、統計学の見地から見て有意であることも望まれることが多い。

◆科学的な方法の概要

科学的な方法は、断片化された散在している雑情報あるいは、新たに実験や観測をする必要がある未解明な対象に対して関連性、法則性を見出すための体系的方法である。

科学的な方法の古典的な基本は、17世紀にデカルトによって示された以下の原則である。

・明瞭判明の規則:明らかに真理と認められたものだけを判断の基準とする。

・要素分解:解決可能な要素に分解して考察する。

・具体から抽象へ:単純なものから複雑なものへと順番に認識をすすめる。

・総合:見落としがないことを十分に確かめて、完全な列挙と再構成により全体を再構成する。

この枠組みについて現在の科学的方法を論じる上では若干の修正や適用範囲の制限を行わねばならないが、放送大学教授濱田嘉昭が「現在でも研究論文を書きあげる指針として十分光を放つものである」と述べている。

現代の「科学的方法」に関する一つの指針として、アメリカ科学振興協会による報告書、「すべてのアメリカ人の科学」がある。この報告書は、すべてのアメリカ人が身につけるべき科学的な素養についての指針を与えるために、アメリカ科学振興協会の中心的なメンバーの草起、承認のもと発行され、日本を含む世界各国の教育行政に影響を与えている。「すべてのアメリカ人の科学」では、科学的な方法の特徴は、その調査プロセスと、論証過程に顕著に認められるとしている。調査プロセスは、「仮説の構築とその検証」による。科学的な論証方法の顕著な特徴としては「適切な証拠への依存」、「明確な結論の存在」、「証拠と結論を結ぶ適切な推論過程の存在」の3つが認められるとしている。

現代の科学的な方法においては、現象を説明する場合に、「なぜそうなるのか」という哲学的な問題を棚上げした上で「その現象がどのようにふるまうのか」に着眼する傾向があるR.P.ファインマン(著)、大貫昌子(訳)『ご冗談でしょうファインマンさん』岩波書店、2000年1月。この意味で、科学的な方法においては結論の提示は現実の物理現象、社会現象などを定性的/定量的に説明する具体的なモデルDavid Carr Baird・加藤幸弘・千川道幸・近藤康『実験法入門』ピアソンエデュケーション(2004年12月)を提示する形で行われる傾向がある。結論の成否は証拠となる事実の取得方法、処理方法、推論過程の適切さの判断となる。しかしながらこの問題は評価の問題を含む。また分野間、研究者間によってデータの処理方法や実験的所見、定性的又は定量的手法等が異なる。

◆科学的な方法の対象

科学的な方法が取り扱い得る対象については、科学者の間に見解の相違がよく見られる。一般に「科学的な方法」の適用範囲については人によって様々であり、対象を限定する議論は極めて難しい。その理由は、個々の研究者間で証拠の妥当性や扱う対象の価値判断が異なるためである。

科学の扱う対象について、以下の論点がある 中谷宇吉郎(著)「科学の方法」(岩波新書 青版 (313))http://www.c.u-tokyo.ac.jp/scholar/04.html[外部リンク] 文部科学省ウェブサイト - 平成18年版 科学技術白書 - コラムNo1。

・論じる対象を何らかの方法で定量化できるか/否か?

・論じる対象を測定することが可能であるか/否か?

・再現性がある、あるいは統計的に有意とされる証拠があるか/否か?

・推論過程に整合性があるか/否か?

北海道大学名誉教授中谷宇吉郎は「科学は再現の可能な問題に適用範囲が限られる」と述べている中谷の言う「再現可能性」は、「全く同じ現象が何度も起こる」という最も狭い意味よりも少しゆるやかである。。また、東京大学教授・岡本拓司は、「測れるものが科学の対象」と述べているhttp://www.c.u-tokyo.ac.jp/scholar/04.html。このように、「科学的方法の対象」に対しては「再現性があり定量的な測定が可能」であることが理想的には求められる。

一方、筑波大学教授・宮島龍興が日本教育工学振興会提言において指摘しているように、現代では厳密な意味での再現性や定量化が難しい対象も科学の対象となってきている。この背景には、推測統計学の導入により従来の記述統計をベースとした統計処理だけでは扱い切れなかった対象が定量的に考察しえるようになったことがある。

例えば医学・薬学・心理学・経済学などは、根本的に複雑性や複合性を内包していて再現性を得にくい生体や社会そのものを扱うが、これも現代では科学的な考察対象である宮島龍興「曖昧さの科学と科学の曖昧さ」日本教育工学振興会提言[外部リンク]http://www.japet.or.jp/index.cfm/4,406,99,56,html荒川歩「心理学は「科学的」でなければならないのか?」立命館人間科学研究第10号29頁、2005年[外部リンク]http://www.ritsumei.ac.jp/acd/re/k-rsc/hs/hs/publication/files/ningen_10/10_029-035.pdf。このような「定量性・再現性に多少の問題が生じる分野についてもそれに代替しうる論があれば、科学的な方法論の対象とする」という立場が、現在の科学的方法の主流である。

先の考え方に対して、もう一段緩やかな立場として、「論理的な整合性を維持しながら、適切な証拠を集めて議論をするならば科学的である」という立場がある。このような立場に立つと、ハリウッド映画俳優の共演関係のようなものまで科学的考察の対象と考えられることがある。

◆科学的な方法のプロセス

科学的方法には、そのプロセスに以下のような要素が含まれるという特徴が有る入来篤史『研究者人生双六講義』岩波書店、2004年2月2007年前後に出版されている文部科学省高等学校検定教科書の課題研究の欄には、研究は下記の(1)から(7)までを順に行えと書いてある。詳しくは研究の項目を見よ。http://www.socialresearchmethods.net/kb/strucres.php。簡単に言えば、科学的な調査手法は「仮説の構築」と「その検証」の延々たる繰り返しとみなせる。

#先行研究のリサーチ:過去の論文などを調べ、何が分かっていないのか、自分の知りたいことを解明するにあたり、有効な手法がないか、比較、参照する上で有益なデータがないかを調べる。

#予備実験、基礎検討及びその解析:リサーチクエスチョンの抽出や仮説、モデルの構築、オーダーエスティメーション実験の問題点などの評価、最適条件の探索のために行う実験。

#仮説の構築 (Hypothesis) : 観察事象について思索を巡らし、仮説を考案すること。仮説とは、推測ではあるが、観察した現象や事実を説明できるものである。例えば、なんらかの周期性や法則性などはそれに当たる。

#実証実験 : 仮説が正しいか、否かを、客観的な形で検証するための、デモンストレーションを前提とした実験。

#解析、整理、論文執筆:

#公表 : 結果を他者に伝えること。

◇PDCAサイクルとの類似・相違

「仮説をたて、検証し、次の計画に反映する」という考え方は、広く一般化されており、プロジェクトマネジメントにおいては、PDCAサイクルという名前で、一般のプロジェクトの管理に加え、研究開発や国の大型研究プロジェクト等の大局的な管理において基本となる考え方として受け入れられているhttp://unit.aist.go.jp/eval/H18symp/Files/H18symp.pdf。但し、PDCAサイクルが日本で広まった背景にはQC活動があり、この活動は、統計の専門家や、品質管理の専門家が中心となって広めた活動であるため、広く言われるところのPDCAサイクルは、「個々の研究一つ一つの流れを説明する」という観点からは、根底となる思想面では共通する部分が多いものの、実際には意識の違いがある。意識の違いのうち最も大きな点は、QC活動では、「データに合うように研究目的を変更すること」はよいこととはされない点、また、実際の研究レベルでは、大半の成否は、「予備実験、基礎検討」までの段階で決まってしまう点である。

◇リサーチと、予備実験の重要性

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