Khoa học là gì và cách tạo lập tri thức có hệ thống

Hiểu khoa học theo cách này giúp phân biệt ba điều thường bị đồng nhất: một thông tin có vẻ hợp lý, một niềm tin được nhiều người chấp nhận và một kết luận đã được xây dựng từ quá trình quan sát, kiểm chứng và phản biện.

Khoa học là gì?

Ở nghĩa rộng, khoa học có thể được hiểu là hoạt động nghiên cứu có hệ thống nhằm mô tả, giải thích và dự đoán các hiện tượng dựa trên bằng chứng. Đối tượng nghiên cứu có thể thuộc tự nhiên, xã hội hoặc những hệ thống được con người xây dựng, miễn là vấn đề đó có thể được khảo sát bằng các phương pháp phù hợp.

Điểm quan trọng nhất của khoa học không nằm ở việc mọi kết luận đều tuyệt đối đúng. Một kết luận khoa học có giá trị vì nó được đặt trong một quy trình mà người khác có thể kiểm tra, chất vấn và đối chiếu với bằng chứng.

Tri thức khoa học thường có một số đặc điểm nền tảng:

·         Có đối tượng nghiên cứu rõ ràng: Câu hỏi phải hướng tới một hiện tượng, quan hệ hoặc vấn đề có thể xác định

·         Dựa trên bằng chứng: Kết luận phải có căn cứ từ quan sát, đo lường, thí nghiệm, dữ liệu hoặc nguồn bằng chứng phù hợp

·         Có phương pháp: Cách thu thập và phân tích thông tin phải được lựa chọn có chủ đích thay vì dựa hoàn toàn vào cảm nhận

·         Có khả năng kiểm tra: Một tuyên bố khoa học phải cho phép người khác xem xét bằng chứng và cách lập luận dẫn tới kết luận

·         Có khả năng sửa đổi: Khi bằng chứng mới mâu thuẫn với kết luận cũ, kết luận đó có thể được điều chỉnh hoặc bác bỏ

Do đó, khoa học không đồng nghĩa với “những điều chắc chắn không thể sai”. Khoa học là một cơ chế để tăng độ tin cậy của tri thức bằng cách liên tục đưa các nhận định vào quá trình kiểm tra.

Khoa học tạo lập tri thức có hệ thống như thế nào?

Khoa học không phải lúc nào cũng vận hành theo một công thức duy nhất. Một nghiên cứu quan sát trong thiên văn học, một thử nghiệm trong hóa học và một nghiên cứu xã hội có thể sử dụng những phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, chúng có chung logic: đặt câu hỏi, xây dựng cách kiểm tra phù hợp, thu thập bằng chứng, phân tích kết quả và đánh giá lại kết luận.

Một quy trình khái quát có thể được hình dung như sau:

Câu hỏi → Giả thuyết hoặc mô hình → Phương pháp kiểm tra → Dữ liệu → Phân tích → Kết luận → Kiểm chứng và điều chỉnh

Trước hết, nhà nghiên cứu xác định câu hỏi cần giải quyết. Câu hỏi càng rõ thì càng dễ xác định loại dữ liệu cần thu thập và phương pháp phù hợp.

Tiếp theo có thể hình thành giả thuyết, mô hình hoặc dự đoán. Đây là cách diễn đạt một khả năng có thể được kiểm tra, chứ không phải kết luận đã được chứng minh.

Sau đó, nghiên cứu sử dụng phương pháp thích hợp để thu thập bằng chứng. Tùy lĩnh vực, đó có thể là quan sát có kiểm soát, thí nghiệm, khảo sát, đo lường, mô phỏng hoặc phân tích dữ liệu.

Dữ liệu sau khi thu thập phải được phân tích để xem chúng có phù hợp với giả thuyết hoặc mô hình hay không. Một kết quả không phù hợp không nhất thiết có nghĩa toàn bộ nghiên cứu thất bại; nó có thể cho thấy giả thuyết, phương pháp hoặc cách giải thích cần được xem xét lại.

Cuối cùng, kết luận được đưa vào quá trình phản biện và kiểm chứng rộng hơn. Những nghiên cứu quan trọng có thể được lặp lại, đối chiếu với nghiên cứu khác hoặc kiểm tra bằng phương pháp độc lập. Chính khả năng bị kiểm tra và sửa đổi này tạo nên tính tự hiệu chỉnh của tri thức khoa học.

Điều gì làm tri thức khoa học đáng tin cậy?

Độ tin cậy của tri thức khoa học không đến từ một yếu tố duy nhất. Nó hình thành từ nhiều lớp kiểm soát bổ sung cho nhau.

Bằng chứng là nền tảng đầu tiên. Một kết luận cần dựa trên dữ liệu phù hợp với câu hỏi nghiên cứu. Nhưng có dữ liệu chưa đủ; chất lượng của cách thu thập, đo lường và phân tích dữ liệu cũng ảnh hưởng trực tiếp đến kết luận.

Phương pháp quyết định dữ liệu được tạo ra như thế nào. Một nghiên cứu có thiết kế phù hợp sẽ giảm những nguồn sai lệch có thể làm kết quả không phản ánh đúng hiện tượng đang nghiên cứu.

Khả năng tái kiểm tra cũng rất quan trọng. Khi một kết quả có thể được kiểm tra lại bằng dữ liệu, phương pháp hoặc nghiên cứu độc lập, mức độ tin cậy của kết luận có thêm cơ sở. Tuy nhiên, không nên hiểu rằng một kết quả chỉ có giá trị khi mọi nghiên cứu đều cho kết quả giống hệt nhau; khác biệt có thể xuất hiện do mẫu nghiên cứu, điều kiện, phương pháp và phạm vi áp dụng khác nhau.

Phản biện khoa học tạo thêm một lớp kiểm tra. Các nghiên cứu có thể được chuyên gia trong lĩnh vực xem xét về phương pháp, lập luận và bằng chứng. Peer review giúp phát hiện vấn đề nhưng không phải một chứng nhận rằng kết quả chắc chắn đúng.

Quan trọng hơn, khoa học có cơ chế tự sửa sai. Một kết luận có thể được chấp nhận trong một giai đoạn nhưng bị điều chỉnh khi xuất hiện dữ liệu tốt hơn. Vì thế, sự thay đổi kết luận khoa học không nhất thiết là dấu hiệu khoa học thất bại; trong nhiều trường hợp, đó chính là biểu hiện của quá trình kiểm chứng đang hoạt động.

Khoa học khác gì với kinh nghiệm và ý kiến cá nhân?

Kinh nghiệm cá nhân có thể cung cấp một quan sát hữu ích, nhưng một quan sát đơn lẻ chưa đủ để trở thành kết luận khoa học.

Ví dụ, một người có thể nhận thấy rằng họ ngủ ngon hơn sau khi thay đổi một thói quen. Đây là thông tin có giá trị đối với chính người đó, nhưng chưa thể từ đó kết luận rằng thói quen này luôn tạo ra cùng một hiệu quả ở mọi người. Để đi tới một kết luận rộng hơn, cần xác định biến số, thu thập dữ liệu phù hợp và kiểm tra những cách giải thích khác.

Ý kiến cá nhân cũng khác với tri thức khoa học ở cơ sở hình thành. Một người có thể tin rằng một nguyên nhân nào đó dẫn tới một kết quả, nhưng niềm tin không tự trở thành bằng chứng chỉ vì người đó tin tưởng mạnh mẽ hoặc vì nhiều người cùng tin.

Có thể phân biệt đơn giản:

·         Kinh nghiệm: Điều một cá nhân hoặc nhóm người đã quan sát trong một hoàn cảnh cụ thể

·         Ý kiến: Nhận định hoặc đánh giá của một người về một vấn đề

·         Giả thuyết: Một khả năng được đặt ra để kiểm tra

·         Tri thức khoa học: Kết luận đã trải qua quá trình kiểm chứng phù hợp và có mức độ bằng chứng tương ứng

Ranh giới này không có nghĩa kinh nghiệm hay ý kiến không có giá trị. Chúng có thể giúp hình thành câu hỏi nghiên cứu. Điểm khác biệt nằm ở bước tiếp theo: khoa học yêu cầu biến một nhận định có thể kiểm tra thành vấn đề được khảo sát bằng phương pháp và bằng chứng phù hợp.

Khoa học có giới hạn và điều kiện gì?

Khoa học rất mạnh trong việc kiểm tra những câu hỏi có thể nghiên cứu bằng phương pháp phù hợp, nhưng không phải câu hỏi nào cũng có cùng cách trả lời khoa học.

Một kết luận khoa học luôn gắn với phạm vi và điều kiện của nghiên cứu. Kết quả thu được trong một nhóm đối tượng, môi trường hoặc khoảng thời gian nhất định không tự động áp dụng cho mọi trường hợp.

Ngoài ra, dữ liệu có thể chứa sai số, phương pháp có thể có giới hạn và mô hình khoa học có thể chỉ là một cách xấp xỉ hiện thực. Vì vậy, khi đánh giá một kết luận, cần hỏi không chỉ “kết quả là gì?” mà còn:

·         Kết quả được tạo ra bằng phương pháp nào?

·         Dữ liệu đến từ đâu?

·         Đối tượng nghiên cứu là ai hoặc là gì?

·         Điều kiện nghiên cứu có giới hạn nào?

·         Bằng chứng mạnh đến mức nào?

·         Có kết quả độc lập nào xác nhận hoặc mâu thuẫn với kết luận hay không?

Một giới hạn quan trọng khác là phân biệt tương quan và quan hệ nhân quả. Hai hiện tượng cùng thay đổi không tự động chứng minh hiện tượng này gây ra hiện tượng kia. Muốn xác lập quan hệ nhân quả cần có thiết kế và bằng chứng phù hợp với câu hỏi nhân quả.

Vì vậy, cách hiểu đúng về khoa học không phải là tìm kiếm một câu trả lời tuyệt đối cho mọi vấn đề. Đó là đánh giá một kết luận theo bằng chứng, điều kiện, phương pháp và mức độ chắc chắn mà nó thực sự có.

Làm thế nào để hiểu và áp dụng tri thức khoa học đúng cách?

Khi tiếp nhận một thông tin được gọi là “khoa học”, bước đầu tiên không nên chỉ là hỏi thông tin đó có vẻ thuyết phục hay không. Cần xem xét cách kết luận được hình thành.

Một cách tiếp cận thực tế là kiểm tra theo chuỗi:

Claim → Evidence → Method → Scope → Uncertainty → Application

Trước hết, xác định chính xác claim đang được đưa ra. Một câu như “X có lợi” quá rộng nếu không biết lợi ích nào, đối với ai và trong điều kiện nào.

Sau đó xem evidence nào hỗ trợ claim. Nghiên cứu thực nghiệm, dữ liệu thống kê, tổng quan hệ thống, tiêu chuẩn kỹ thuật hay đồng thuận chuyên môn có thể đóng những vai trò khác nhau.

Tiếp theo xem method. Cùng một kết luận nhưng chất lượng bằng chứng có thể khác đáng kể tùy cách nghiên cứu được thiết kế.

Sau đó kiểm tra scope — phạm vi áp dụng. Một kết quả chỉ đúng trong một điều kiện nhất định không nên được diễn đạt thành quy luật phổ quát.

Cuối cùng, cần chú ý đến uncertainty và điều kiện áp dụng. Một kết luận có mức độ chắc chắn nhất định không nên bị biến thành khẳng định tuyệt đối chỉ qua cách diễn đạt.

Cách tiếp cận này giúp người đọc không chỉ biết “khoa học nói gì” mà còn hiểu vì sao khoa học đi đến kết luận đó, bằng chứng mạnh đến đâu và kết luận nên được sử dụng trong phạm vi nào.

Khoa học vì thế có thể được xem như một hệ thống tạo lập tri thức có khả năng tự kiểm tra và tự điều chỉnh. Giá trị của nó không nằm ở việc loại bỏ hoàn toàn sai số hay bất định, mà ở việc đưa các nhận định vào một quy trình trong đó bằng chứng, phương pháp, lập luận và phản biện cùng tham gia xác định điều gì đáng tin cậy hơn.