5.과학과 기술

 

 

과학(Science)은 자연세계를 이해하는 방법이다.

-라틴어 동사 '알다'에서 유래한다.

 

-우리 자신, 다른 생명체, 행성, 우주에 대한 인간의 '호기심'에서 출발했다. 

사물에 대해 알고 싶어하는 것은 인간의 기본적인 욕구다.

 

-과학의 핵심은 '탐구(inquiry)다.

특정한 의문에 초점을 맞추어 정보를 모으고 설명하는 행위다.

-과학 탐구의 과정에는 '관찰하기, 추론하기(가설의 형성), 검증하기'의 단계가 있다.

 

 

 

 

 

 

 

발견과 발명

-발견: 자연현상의 원리를 규명하는 것이다.

-발명: 새로운 것을 창조하는 것이다.

 

과학자는 자연현상을 관찰하고, 논리적 가설을 세운다.

추론과 탐구를 통해 가설에 대한 검증과정을 거치면서 자연현상을 이해하게 된다.

검증과정에서 더 많은 관찰, 새로운 가설의 형성, 기존 가설의 수정, 더 많은 검증과정이 수행된다.

자연의 법칙과 원리를 발견하면, 생활 속에서 활용하며 새로운 창조가 일어난다.

 

 

 

과학의 과정

-과학이론은 일반적이며 엄청난 양의 증거에 의해 뒷받침된 보편타당한 '사실(fact)'이다.

예)세균은 생물이다, 바이러스는 생물이 아니다.

 

-관찰 ->가설 -> 검증

예) 1.과일과 채소에는 다량의 비타민C가 있다.

2.과일과 채소를 많이 먹는 사람은 이들 음식을 피하는 사람보다 일반적으로 건강하다.

3.비타민C는 목과 코의 염증을 감소시키는 소염제로 알려져 있다.

4.가설세우기: 비타민C 섭취는 감기에 걸릴 위험을 감소시킨다.

 

-가설의 검증: 논리적 경로

1.가설: 비타민C복용은 감기에 걸릴 위험을 감소시킨다.

2.예측하기: 만일 비타민C가 감기에 걸릴 위험을 감소시킨다면,

비타민C 강화제를 복용하는 사람이 그렇지 않은 사람보다 감기에 덜 걸릴 것이다.

3.예측 검증하기: 비타민C 강화제를 복용하는 사람과 그렇지 않은 사람 중에서 

감기 환자를 비교하기 위해 실험을 하거나 설문조사를 수행한다. 

이 때, 대조군과 실험군의 차이가 클수록, 그리고 표본집단의 크기가 클수록, 

실험결과는 통계적 및 실제적으로 의미있을 가능성이 매우 높다.

4.검증결과,

1)비타민C 강화제를 복용한 사람이 그렇지 않은 사람보다 감기에 덜 걸렸다면

-> 예측이 사실이라고 결론을 내린다. 가설을 배제하지 않는다.

2)비타민C 강화제를 복용한 사람이 그렇지 않은 사람보다 감기에 더 걸리거나 의미있는 차이가 없었다면

-> 예측이 사실이 아니라고 결론을 내린다. 가설을 배제한다.

 

-과학은 관찰하기, 추론하기, 검증하기를 거쳐 하나의 '사실'을 도출시킬 수 있으며,

그것이 수많은 검증을 거쳐 보편타당성을 가지게 되면 소위 '과학적 이론'으로 발전한다. 

 

 

 

과학적 탐구의 사례

-많은 독성동물들은 밝은 색깔과 주변 배경에서 두드러지는 뚜렷한 무늬를 가진다. 

이를 '경고색(warning coloration)'이라 하며, 포식자들에게 '위험종'이라는 신호를 알리기 위한 것이다.

예)산호뱀

-독성 종들과 매우 유사하지만 실제로는 무해한 종들이 존재한다. 예)주홍왕뱀

-'의태(mimicry)'의 기능은 무엇인가?

가설: 포식자에게 독성 종들과 혼동하게 함으로써 포획될 가능성을 낮추는 진화적 적응이다. 

예)주홍왕뱀- 산호뱀에 대한 모방은 산호뱀이 서식하는 지역에서만 유효하다.

 

 

 

과학과 기술, 사회

-과학(science)의 목표는 자연현상을 이해하는 것이다.

-기술(technology)는 과학적 지식을 특정한 목적에 이용하는 것이다.

-과학과 기술은 상호의존적이며, 사회에 엄청난 영향을 미친다. 

과학-기술-사회의 관계는 인간의 삶에 직접적으로 연결되어 있다.

예)60년 전 왓슨과 크릭에 의해 DNA 구조가 발견된 이후, 의학, 농학, 법의학 등 다양한 분야에서 변화와 발전을 이루었으며, DNA 조작기술의 개발이 가능하게 되었다. 반면에 윤리적 문제가 등장하였다.