Tieteellisestä käsitteen- ja teorianmuodostuksesta

Tieteellisestä käsitteen- ja teorianmuodostuksesta

Tieteellisest ksitteen- ja teorianmuodostuksesta Oulun yliopisto syksy 2011 Jarmo Pulkkinen Tieteellinen ksitteenmuodostus Prosessi, jossa muodostetaan, kehitetn tai tsmennetn tieteellisi ksitteit (Niiniluoto) Ksite-empirismi: ksitteet syntyvt abstaktion ja assosiaation tuloksena aistihavainnon pohjalta. Rationalismi: ihmisell on synnynnisi apriorisia ksitteit. Nykyksitys: ksitteet vlineit todellisuutta koskevan tiedon saavuttamiseksi (ksiteverkko). Tieteellisten ksitteiden nelj tavoitetta: yksinkertaisuus,

selvyys, yleisyys ja totuus. Useimpiin tieteellisiin edistysaskeliin liittyy uusien ksitteiden kyttnotto. Metaforat tutkimuksen apuna 1960-luvulta lhtien tieteenfilosofian huomio siihen miten teoriat syntyvt -> metaforat, analogiat ja mallit. Metafora on vertaukseen perustuva havainnollistava kielellinen ilmaus (Nykysuomen sanakirja). Metafora = kreik. metapherein eli siirt (meta = yli, pherein = kantaa). Metafora on kielellinen ilmaus, jossa ainakin osa ilmauksesta siirretn yhdest kyttyhteydest

(lhdealue), jossa se on tavallinen, toiseen kyttyhteyteen (kohdealue), jossa se on eptavallinen. (Bailer-Jones 2002) Metaforien lajit (1) Rakenteelliset metaforat: atomi on aurinkokunta. (2) Ominaisuusmetaforat: Pekka on kirahvi. (3) Kompleksit metaforat: silmiesi ni on syvempi kuin kaikki maailman ruusut. (1) tyypillinen tieteelle, (2) & (3) runolliselle ja kaunokirjalliselle ilmaisulle. (Gentner 1988). Metaforat ja tieteellinen tutkimus

Tieteelliset metaforat eroavat pedagogisista ja populaareista metaforista -> ilmaistaan jotain mit ei viel kyet ilmaisemaan ei-metaforisessa muodossa. Uutta ksitteist ilmiiden kuvaukseen & uusia tutkimushypoteeseja. Esim. behavioralismista kognitiopsykologiaan: ihmisaivot ovat tietokone. -> ajattelu on informaationprosessointia (tietokoneohjelma) -> ajattelu on loogista pttely muistuttavaa symbolien manipulointia etc. George Miller: "The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information" (1956) Informaatiometafora biologiassa

Vuonna 1952 James Watson ja Francis Crick selvittivt DNAmolekyylin rakenteen sisll piilevn "geneettisen koodin". DNA-molekyyli silytt geneettist informaatiota, ts. geenit tuottavat ohjeet miten aminohappoketjuja valmistetaan. Geneettisen ohjelman metafora: Geenit vlittvt periytyvn informaation (geneettisen ohjelman), jonka fysiologinen koneisto yksilkehityksen aikana toteuttaa.

Human Genome Project selvitti ihmisen perimn, 3,12 miljardia emsparia, vuonna 2003. Mritelmist Aristoteles: genus + differentia (esim. ihminen on rationaalinen elin. Reaalimritelm pyrkii tavoittamaan mritelmn kohteen perimmisen luonteen. Nominaalimritelmt ovat sopimuksia kytt ilmausta tietyll tavalla. Wittgensteinin kritiikki essentialistista mritelmien teoriaa kohtaan: esim. erilaisten taideteosten vlill

vallitsee perheyhtlisyys, eik ole mitn taideteoksen olemusta. Moderni mritelmien teoria Deskriptiiviset mritelmt: pyritn kuvailemaan jo vakiintunutta merkityst. Analyyttisen vitteen totuus seuraa sen sisltmien vitteiden totuudesta (jokainen poikamies on naimaton). Synteettiset vitteet (Pekka on poikamies) lisvt tietoa ja ovat yleens kokemusperisi. Ekstensio on niiden yksiliden joukko, jota ksite kuvaa. Intensio on niiden ominaisuuksien joukko, joka yksilll on oltava, jotta ksitett voitaisiin kytt sen kuvaamiseen.

Ihminen ja hyhenetn kaksijalkainen, sama ekstensio, mutta eri intensio. Stipulatiiviset mritelmt: sopimus koskien uuden ilmauksen merkityst tai annetaan vanhalle termille uusi tsmllinen merkitys. Mritelmien ehdot A) Mritelmn tulee olla tiivis ja looginen. B) Mritelm ei saa olla kehmritelm. C) Mritelm ei saa lausua negatiivisin termein, jos se voidaan ilmaista positiivisin termein. D) Mritelm ei saa ilmaista epselvll tai kuvaannollisella kielell.

Ksitteenmrityksen ongelmia Kaikkia ksitteit ei kyet mrittelemn (kehmritelmn kielto), osa j vistmtt ns. primitiivisiksi termeiksi. Liiallinen vaikeaselkoisuus. Tutkijan valitsemien ksitteiden osittainen sopimuksenvaraisuus. Ksitteiden merkityksen muuttuminen tutkimuksen kuluessa (antiikin atomi -> moderni atomi). Yhteismitattomuus

Thomas Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions (1962). Tieteellisen paradigman vaihtuessa otetaan kyttn uusia ksitteit ja vanhojen ksitteiden merkitykset muuttuvat. planeetan ksite Ptolemaioksella (planeetat + kuu + aurinko) ja Kopernikuksella (planeetat). massan ksite Newtonin mekaniikassa ja Einsteinin suhteellisuusteoriassa. Kuhnin mukaan paradigmojen yhteismitattomuudesta ei seuraa niiden samanveroisuutta. Vaikka paradigman teorioiden ja ksitteiden tydellinen kntminen toisen paradigman kielelle on mahdotonta, paradigmojen kieli voidaan oppia kuten voimme oppia uusia kieli.

Ksitteet ihmistieteiss Tutkimuskohteiden erot: luonto (ei vit vastaan) vs. ihminen (vitt vastaan). Tutkijan vs. toimijan ksitteet. Onko tutkimuskohteena olevien ihmisten omat ksitykset otettava huomioon? Empiristinen luonnontieteellinen lhestymistapa: tutkijan ksitteet ja menetelmt (esim. kyselykaavakkeet). Fenomenologinen tai hermeneuttinen lhestymistapa: tutkittavien henkiliden merkitysmaailma ensisijainen (avoin haastattelu). Historiantutkimus: Frans I (1487-1547) ja moraalinen koherenssi.

Kvalitatiiviset ksitteet Looginen luokitus (nainen ei-nainen) on analyyttinen. Faktuaalinen luokitus (nainen mies) tarjoaa uutta tietoa. Luokittelujen muodostamisella ja kehittmisell ollut suuri merkitys tieteellisen tiedon kasvussa. Carl von Linn (1707-1778): Systema naturae (1735). Keinotekoinen luokittelu.

Alkuaineiden jaksollinen jrjestelm D. I. Mendelejev (18341907). Luonnollinen luokittelu. Ennusti kolmen uuden alkuaineen ominaisuudet (gallium, skandium ja germanium). Kvantitatiiviset ksitteet Metrittminen: siirtyminen kvalitatiivisesta tai komparatiivisesta ksitteest kvantitatiiviseen ksitteeseen.

Operationalisointi: teoreettisen ksitteen yhdistminen havaittavaan todellisuuteen, tutkimuskohteen mitattaviin ominaisuuksiin. Alfred Binet (1857-1911) operationalisoi lykkyystestin avulla inhimillisen lykkyyden (lykkyysosamr). Kvalitatiivinen vs. kvantitatiivinen tutkimus: sopiiko jlkimminen mys ihmistieteisiin? Tieteelliset teoriat Kreik. theoria (katsominen, tarkasteleminen).

Tieteen ihanteena Aristoteleesta lhtien on ollut teoria, jossa muutamasta peruslauseesta voidaan johtaa tieteenalan kaikki vitteet (esim. Eukleideen geometria). (1) Yhteninen tietojrjestelm tieteenalan sisll; (2) kokonainen tutkimusala; (3) hypoteesi, otaksuma. Yleens koostuvat empiiristen tai teoreettisten lakien kokoelmasta ja niihin liittyvist eksistenssioletuksista (teoreettiset entiteetit, esim. geeni, superego, sosiaalinen paine jne.). Teoreettiset entiteetit voidaan nhd: (1) palautuvan tysin havaintoon; (2) havainnon ylittvin ajatuskonstruktiona; (3) todellisuuden osina.

Tieteelliset lait Todellisuuden ilmiit koskevia snnnmukaisuuksia. Voidaan kuvata yleisin implikaatiolauseina (jos ilmi A esiintyy, esiintyy mys ilmi B). (1) Yhteenliittymis- vs. seurantalait. (2) Yleiset vs. todennkiset lait. (3) Empiiriset vs. teoreettiset lait. (4) Kvalitatiiviset vs. kvantitatiiviset lait. Samassa laissa voi esiinty useita ominaisuuksia. Erona teoriaan malli on idealisaatio, joka on tarkkaan ottaen eptosi. Esittvt mallit Kohde esitetn mekaanisen fysikaalisen

systeemin avulla. Esim. rakennusten, autojen, lentokoneiden, ja laivojen pienoismallit suunnittelun apuna. Analogiamallit: kohde kuvataan laadullisesti erilaisten mutta kyttytymislaeiltaan samanlaisten elementtien avulla. Kartat. Pedagogiset analogiamallit. Tunguskan rjhdys 30. piv keskuuta 1908 rjhdys kaatoi n. 60 miljoonaa

puuta 25 kilometrin steell. Vuonna 1927 L. Kulikin johtama retkikunta paikalle. 1960-luvun puolivliss I. Zotkin simuloi rjhdyksen pienoismallin avulla (tulitikkumets ym.). Rjhdyksen syyst ei edelleenkn tytt yksimielisyytt. Ehdotettuja syit: meteoriitti, metaanirjhdys , ufo, shkmagneettinen myrsky,

antimateria, kvanttipoikkeama. Teoreettiset mallit Kokoelma oletuksia ja hypoteeseja jonkin objektin tai systeemin rakenteesta (ksiteverkosto). Esim. ihmisaivot ovat tietokone. -> ajattelu on informaationprosessointia (tietokoneohjelma) -> ajattelu on loogista pttely muistuttavaa symbolien manipulointia etc. Alkuvaiheissa valistuneita arvauksia, metaforan aloittamalle tutkimukselle on ominaista avoimuus. Metaforan pohjalta rakennetut teoreettiset mallit kuluvat kytss (esim. kognitiotieteen

komputationaalinen paradoksi). Matemaattinen malli Yksi teoreettisten mallien muoto. Matemaattisilla malleilla ja tietokonesimulaatiolla on nykyisin hyvin trke rooli tieteellisess tutkimuksessa. Nykyhetken (marraskuu 2011) nopein supertietokone: Fujitsu K Computer. (1) Tunnetaan luonnonlait, mutta ilmit erittin monimutkaisia

(ilmastomallinnus, sn ennustaminen). (2) Tunnetaan osittain luonnonlait (geneettisen aineiston analysointi, uusien lkeaineiden etsint). (3) Perusongelmat (kosmologia). Tieteellisten teorioiden rakenne Aksioomajrjestelm: peruslauseet (aksioomat), joista johdetaan muut vitteet (teoreemat). Aristoteles, Analytica Posteriora. Eukleideen geometria. Aristoteleelle aksioomat sek yleisi ett

vlttmttmi. Hypoteettis-deduktiivinen jrjestelm: peruslauseille epsuoraa tukea tutkimalla testattavia seurauksia niist. Keskeinen ongelma: teoreettisten ksitteiden suhde havaintoihin ja todellisuuteen. Deskriptivismi Comten positivismi (1800-l), Ernst Mach ja looginen empirismi (1900-l). Teoriat kuvaavat havaittuja ilmit mahdollisimman taloudellisilla ja yksinkertaisilla tavalla. Ernst Machin (1838-1916) mukaan kokemus saavuttaa vain elementtien tai aistimusten

maailman, eik tieto niist tuo mukanaan minkn muun olemassaoloa. Esim. atomi lyhennys kompleksille joukolle havaittavia ilmiit ja piirteit. 1920-30-lukujen Wienin piiri Rudoph Carnap, Moritz Schlick, Otto Neurath jne. Jokainen puhdas teoreettinen ksite voidaan knt havaintokielelle ns. vastaavuussntjen avulla (knnettvyysteesi). Fenomenalistinen tieteenkieli: Havaintovitteet (nyt nen punaisen likn) ovat tieteen perusta. Fysikalistinen tieteenkieli: Ominaisuuksia tai suhteita ilmaisevat

raportit (tm kappale on punainen) tieteen perustana. Ongelmana erityisesti dispositio- eli taipumusta kuvaavat ksitteet (srkyv, joustava, magneettinen, itsesuojeluvaisto jne.) Myh. tieteen kielen kaksitasoteoria: ainakin joillakin teoreettisilla ksitteill yhteys havaintotermeihin (korrespondenssisnnt). Havainnon teoriasidonnaisuus Ongelmana jyrkk erottelu havainto- ja teoreettisten termien vlill. Mit on havaittavissa riippuu tilanteista & olosuhteista, kytss olevista instrumenteista, ksitejrjestelmst ja taustatiedoista. Tieteelliset instrumentit tekevt havainnoinnista

vielkin teoreettisempaa. Havainnon teoriapidonnaisuutta puolustaneet Karl Popper, Thomas Kuhn ja Paul Feyerabend. Illuusiot & havaintovirheet Perspektiivikuvien nkeminen on opittu taito. Colin Turnbull: BaMbutien visuaalinen maailma: As we turned to get back in the car, Kenge looked over the plains and down to where a herd of about a hundred buffalo were grazing some miles away. He asked me what kind of

insects they were, and I told him they were buffalo, twice as big as the forest buffalo known to him. He laughed loudly and told me not to tell such stupid stories, and asked me again what kind of insects they were. He then talked to himself, for want of more intelligent company, and tried to liken the buffalo to the various beetles and ants with which he was familiar. Instrumentalismi Keskeist teoreettisten termien toimiminen eli niiden kyky selitt ja

ennustaa ilmiit. Jtetn avoimeksi kysymys teoreettisten termien tulkinnasta. Antiikin ilmiiden pelastamisen periaate. Ympyr on tydellinen liike, joten taivaankappaleiden liike on pelastettava tasaisiksi ympyrliikkeiksi. Geminus (1. vuosisata eaa): fysikaalisesti tosi tai eptosi hypoteesi (fysiikka) vs. ilmiiden pelastamiseksi tehty hypoteesi (thtitiede). Kvanttimekaniikka

Kpenhaminan tulkinta (Niels Bohr & Werner Heisenberg). Kahden raon koe: yksittinen fotoni vaikuttaa kulkevan molemmista raoista yhtaikaa. Bohr: Its wrong to think that the task of physics is to find out how nature is. Physics concerns what we can say about nature. Superpositio-tulkinta. (Schrdingerin kissa). Monimaailma-tulkinta.

Realismi Teoriat ovat yrityksi saavuttaa todellisuutta koskevaa tietoa, sellaisina ne ovat joko tosia tai eptosia. Teoriat (mukaan lukien teoreettiset termit) puhuvat meist riippumattomasta todellisuudesta. Tieteellisten teorioiden antama kuva todellisuudesta on ensisijaisempi kuin arkikokemuksen antama. Kriittinen realismi. Menestysargumentti trkein argumentti realismin puolesta. Konstruktivismi Kantin mukaan tietomme kohteena oleva maailma on

ymmrryksen kategorioiden jsentm ja muokkaama, emme pysty saamaan tietoa havaittavien ilmiiden takana olevasta maailmasta (Ding an sich). Konstruktio prosessina vs. konstruktio lopputuloksena. Tieteellinen tieto sosiaalisen prosessin tuloksena vs. tieteen kuvaama todellisuus ja oliot konstruktioina. Jyrkk konstruktivismi yhdistyy relativismiin: ei ole mitn kielest, kulttuurista tai ksitejrjestelmst riippumatonta todellisuutta; tiedetty maailma on (osittain tai kokonaan) ksitteiden konstruoima & ksitteet eroavat (kielellisest, sosiaalisesta, tieteellisest jne.) ryhmst toiseen.

Recently Viewed Presentations

  • Negotiations Lecture no.4 Khushbakht Qaiser LLM (UK) The

    Negotiations Lecture no.4 Khushbakht Qaiser LLM (UK) The

    positional-based bargaining approach or an interest-based approach. III. Advantages of negotiation. The parties are free to shape the negotiations in accordance with their own needs, for example, setting the agenda, selecting the forum (public or private) and identifying the participants....
  • MLRA-SSO Responsibilities for Ecological Site Inventory Curtis Talbot

    MLRA-SSO Responsibilities for Ecological Site Inventory Curtis Talbot

    Myths to dispel. Soil Survey is now in charge of ecological site descriptions. If my MLRA-SSO does not have an ecological site inventory specialist, then I have no (or lesser) responsibility for ecological site inventory.
  • Discipline-Based Education Research: Findings and Implications King Fahd

    Discipline-Based Education Research: Findings and Implications King Fahd

    SUSAN SINGER (Chair), Carleton College. ROBERT BEICHNER, North Carolina State University. STACEY LOWERY BRETZ, Miami University. MELANIE COOPER, Clemson University. SEAN DECATUR, Oberlin College. JAMES FAIRWEATHER, Michigan State University. KENNETH HELLER, University of Minnesota. KIM KASTENS, Columbia University. MICHAEL MARTINEZ
  • Motto: Where Eagles S.O.A.R. S-Safety O-Organization A-Active Learning

    Motto: Where Eagles S.O.A.R. S-Safety O-Organization A-Active Learning

    Hello everyone! I can't stress enough the importance of students knowing basic math facts. Please practice basic addition, subtraction, and multiplication facts with your children. Make it fun, be creative! If you need some ideas on how to do this,...
  • Nuclear Energy and Nuclear Waste The Good, The

    Nuclear Energy and Nuclear Waste The Good, The

    If a Nuclear Reaction is not controlled… Nuclear Energy must be harnessed if used to make energy. Nuclear reactions in a nuclear power plant occur at a controlled, manageable pace and release energy slowly. Heat is generated and used to...
  • Lokale producten in de 'sociale catering'

    Lokale producten in de 'sociale catering'

    Nog geen lokale catering, wel Fair Trade. Grote cateraar Albron. Ede: het bedrijfsrestaurant is uitbesteed aan een ondernemer. Ede betrekt vlees van het plaatselijke bedrijf 'Ecofields' Amersfoort: ' Vitam restaurant', (Vitam = landelijk, duurzaam maar niet regionaal) biedt wel handfruit...
  • 3D Foetal Ultrasound: Social and Clinical Meanings

    3D Foetal Ultrasound: Social and Clinical Meanings

    15.00 - 15.30 Travel to Babybond, Coventry (minibus provided) 15.30 -17.30pm Visit to Babybond with Jan Steward. 17.30 - 18.00 Return travel to the University of Warwick (minibus provided) 19.00 Dinner (provided) at Scarman House (#52 on campus map) for...
  • Coastal Landforms - Geography is easy

    Coastal Landforms - Geography is easy

    Caves, arches, stacks and stumps. Caves, arches, stacks and stamps. When caves are formed on both sides of a headland, their back join and an arch is formed. ... GCSE Geography Unit 2: Coastal Landforms of erosion. Movement of sediment...