9 Den ændrede opfattelse af naturvidenskabens arbejdsmetode og struktur

Af Hanne Andersen

Fysikkens måske største styrke er, at den er den eneste af videnskaberne, der uproblematisk kan bruge den naturvidenskabelige metode, dvs. at fysikerne kan lave modeller for virkeligheden og så simpelthen ’spørge’ naturen om hvorvidt teorien er rigtig eller forkert. (Fysik Rejseholdet, 2002).

Det er en udbredt forestilling at naturvidenskabelige teorier bliver udledt ud fra data som er indhentet gennem eksperimenter og iagttagelser af fænomener, og at man gennem eksperimenterne kan spørge naturen direkte om en teori er rigtig eller forkert. Dette billede af naturvidenskaben har, om end i forskellige versioner, præget videnskabsteorien i første halvdel af det 20. århundrede og har i høj grad dannet grundlag for mange af det 20. århundredes fremstillinger af naturvidenskabens historiske udvikling (kapitel 1).

Imidlertid blev denne forestilling i 1950’erne og 1960’erne udsat for massiv kritik fra forskellige videnskabsteoretikere der blandt andet problematiserede muligheden af neutrale observationer og experimenta crucis og satte spørgsmålstegn ved naturvidenskabens kumulative vækst (kapitel 2). Ved at diskutere hvorvidt neutrale observationer og logiske sammenligninger af alternative teorier overhovedet er mulige, åbnede kritikkerne døren for at faktorer af social og kulturel art kunne have betydning for videnskabens udvikling, og gennem 1970’erne voksede en videnskabssociologi frem der beskrev naturvidenskaben som socialt konstrueret (kapitel 3). Ikke blot blev naturvidenskaben i denne periode hevet ned fra sin piedestal og frataget sin status som absolut, objektiv og universel; der blev også sat spørgsmålstegn ved om naturvidenskabens frembringelser var et entydigt gode. Samtidig var bevillingerne stagnerende i mange lande (kapitel 4). I 1990’erne udbrød i USA hvad der ofte refereres til som “The science wars” mellem en række naturvidenskabsfolk og forskere fra forskellige grene af videnskabsstudier (kapitel 5).

De første fem kapitler af denne artikel er således at betragte som en opsummering af de vigtigste ændringer i opfattelsen af naturvidenskabens arbejdsmetode og struktur i løbet af de sidste fyrre år. Som det vil fremgå, har denne udvikling været markant, og hvis naturvidenskabelig dannelse ikke blot skal omfatte kendskab til teorier, love og fakta, men også skal omfatte en forståelse af naturvidenskaben som proces, er det klart at denne udvikling må have betydning for undervisningen i de naturvidenskabelige fag. Derfor skal det i artiklens sidste kapitel kort diskuteres hvilke problemer og faldgruber de forskellige positioner indebærer. Endelig opremses en række spørgsmål som det er nødvendigt at tage stilling til (kapitel 6).

1 Standardbilledet af naturvidenskaben før 1960

Om end opfattelsen af naturvidenskabelig viden som udledt fra observationer og testet gennem eksperimenter er uhyre udbredt, er der ikke tale om en enhedslignende forestilling om naturvidenskaben, men om en række mere eller mindre uafhængige teser, først og fremmest:

• naturvidenskabelige teorier udledes fra observationer
  
• naturvidenskabelige hypoteser kan verificeres eller falsificeres konklusivt ved hjælp af eksperimenter
  
• naturvidenskaben vokser kumulativt
  
• naturvidenskaben udvikler sig bestandigt tættere og tættere mod sandheden
  
• naturvidenskaben afspejler verden som den virkeligt er
  
• naturvidenskaben er objektiv
  
• naturvidenskaben er værdifri.
  

Flere af disse teser har udgjort nogle af hovedhjørnestenene i to af de mest betydende videnskabsteoretiske positioner i første halvdel af det 20. århundrede: den logiske positivisme (kapitel 1.1) og den kritiske rationalisme (kapitel 1.2).²⁹

1.1 Logisk positivisme

Ofte beskrives den logiske positivisme (undertiden også kaldet logisk empirisme) som karakteriseret ved en række faste principper: en klar skelnen mellem teorisproget og et neutralt observationssprog; et strikt verifikationsprincip ifølge hvilket kun sætninger hvis sandhed i princippet kan afgøres ved sanseerfaring, er meningsfulde; og en radikal empirisme ifølge hvilken sanseerfaring er systematiseret gennem videnskabelige teorier der udvikler sig til at omfatte flere og flere observerbare fakta. Logisk positivisme er imidlertid betegnelsen for en filosofisk bevægelse som dækker flere beslægtede positioner, og standardbeskrivelsen er derfor noget fortegnet.

Bevægelsen udsprang fra en række filosoffer og videnskabsfolk samlet i Wienerkredsen og det Berlinske Selskab for Empirisk Filosofi. Drevet af ambitionen om at skabe en international bevægelse afholdt de fra 1929 og fremefter en række kongresser som samlede filosoffer og videnskabsfolk fra bl.a. Skandinavien, Nederlandene, Tyskland, Østrig, Polen, Storbritannien og USA. I begyndelsen af 1930’erne havde den logiske positivisme opnået en betydelig international udbredelse, og i Danmark var den repræsenteret af bl.a. filosoffen Jørgen Jørgensen, ligesom Bohr lagde æresbolig til den 2. internationale kongres for enhedsvidenskab i 1936.

Som filosofisk retning var den logiske positivisme karakteriseret ved en afvisning af enhver form for metafysik. Dette giver sig udslag i deres verifikationskriterium for mening, ifølge hvilket et udsagn for overhovedet at være meningsfuldt i princippet skal være verificerbart, dvs. det skal kunne føres tilbage tilen sammensætning af rene observationsudsagn. Tilsvarende var det ikke videnskabsteoriens formål at begrunde videnskaben ud fra metafysiske principper, men at give en rationel rekonstruktion. For de logiske positivister måtte der skelnes strengt mellem empiriske og logiske undersøgelser af videnskaben, dvs. man måtte skelne strengt mellem videnskabsteoriens rent logisk undersøgelse af hvordan videnskabelige begreber, teorier og metoder kunne begrundes, og empiriske undersøgelser af hvordan begreber eller teorier rent faktisk var opstået. Ifølge dette synspunkt var videnskabsteorien som beskæftigede sig med begrundelsen af videnskabelige resultater, således klart adskilt fra videnskabshistorien, sociologien og psykologien der beskæftigede sig med opdagelsen af videnskabelige resultater.

Videnskabsteorien var altså en rent filosofisk disciplin der beskæftigede sig med videnskabens logiske struktur. Strukturen af videnskabelige forklaringer blev analyseret af Hempel og Oppenheim der mente at alle empiriske videnskaber forklarer fænomener på samme måde, nemlig ved hjælp af deduktivnomologiske forklaringer. I tråd med denne deduktivnomologiske model for forklaring fremsatte Ernst Nagel en model for teorireduktion, dvs. for hvordan love inden for et område kan forklares ud fra love fra et andet område, fx hvordan klassiske termodynamiske love kan forklares ud fra statistisk fysik, eller hvordan arvebiologiske love kan forklares ud fra molekylærbiologi. Ifølge Nagels model må lovene i den reducerede teori kunne udledes logisk fra lovene i den mere grundlæggende teori som den herved bliver reduceret til. For videnskabens historiske udvikling betyder det, stadig ifølge Nagel, at videnskaben vokser ved at inkorporere enkeltstående teorier i mere omfattende teorier, dvs. at de enkeltstående teorier efterhånden vil blive reduceret til specialtilfælde i mere omfattende teorier. Tilhængere af den logiske positivismes ide om enhedsvidenskab understregede reduktionens transitive og kumulative karakter, som fx udtrykt af Oppenheim og Putnam i deres artikel “Unity of Science as a Working Hypothesis” fra 1958:

It is not absurd to suppose that psychological laws may eventually be explained in terms of the behavior of individual neurons of the brain; that the behavior of individual cells including neurons may eventually be explained in terms of their biochemical constitution; and that the behavior of molecules including the macromolecules that make up living cells may eventually be explained in terms of atomic physics. (Oppenheim & Putnam, 1958).

For de logiske positivister består en videnskabelig teori altså af et hierarki af udsagn hvor man på det øverste niveau har de mest generelle videnskabelige lovmæssigheder, de såkaldte initialudsagn, mens man på det laveste niveau har konkrete empiriske udsagn. Alle andre udsagn kan da udledes ud fra sammensætninger af initialudsagn og konkrete empiriske udsagn. Problemet for dette syn på videnskaben er hvordan initialudsagn kan begrundes. En række af de logiske positivister, bl.a. Carnap, mente at løsningen på problemet var en induktiv logik, således at verifikation af de singulære empiriske udsagn nederst i hierarkiet kan tjene som sandsynliggørelse af generelle udsagn højere i hierarkiet. Initialudsagnene kan altså ikke endegyldigt vises at være sande, men de kan vises at være gyldige med høj sandsynlighed.

1.2 Kritisk rationalisme

Mens de logiske positivister i forskellige former betonede verifikation, gik en anden betydende retning fra første halvdel af det 20. århundrede, den kritiske rationalisme, i modsat retning og lagde vægten på falsifikation. Grundlæggeren af den kritiske rationalisme, Karl Popper, gik ud fra to pointer, nemlig for det første at forskning aldrig kan bevæge sig fra iagttagelse til teori, thi uden teori ville vi slet ikke vide hvad vi skulle iagttage, for det andet at induktive slutninger fra empiriens singulære sætninger til teoriens generelle sætninger ikke er en logisk gyldig slutning. For Popper var videnskabens virkelige fremgangsmåde derfor at opstille gisninger som derefter forsøges falsificeret. For Popper er kriteriet på en teoris videnskabelige status dens falsificerbarhed, dvs. dens mulighed for at blive gendrevet. Til svarende er en teoris empiriske indhold dens grad af falsificerbarhed.

Ifølge både Poppers kritiske rationalisme og den logiske positivisme opfattes videnskabelige teorier som hypotetiskdeduktive systemer, men fordi Popper afviser muligheden af en induktiv logik, må han også afvise at videnskabens generelle love kan begrundes ud fra empiriske udsagn. Det er altså for den kritiske rationalist ikke muligt at få sikker videnskabelig viden, men den kritiske rationalismes metodologi sikrer at det bestandigt er de bedste teorier der overlever. På den måde er der sikret et bestandigt videnskabeligt fremskridt derved at konkurrerende teorier altid kan sammenlignes ud fra deres grad af empirisk indhold.

1.3 Den historiske fremstilling af naturvidenskaberne

Videnskabshistorie som akademisk disciplin blev etableret i slutningen af det 19. og starten af det 20. århundrede. Blandt pionererne var grundlæggeren af History of Science Society, George Sarton, der opstillede en programbeskrivelse for videnskabshistorien, ifølge hvilken videnskabshistorien ikke havde nogen værdi i sig selv, men måtte retfærdiggøres ud fra dens relevans for nutidig og fremtidig forskning. Videnskabshistorikeren skulle bedømme de tidligere tiders bidrag til videnskaben ud fra om de havde udgjort et fremskridt, og dette kunne afgøres ud fra nutidens standarder for rationalitet og fremskridt. For Sarton var videnskabshistorien den systematiserede, positive videns historie, en historie der var kumulativ og progressiv. (Kragh, 1987, s. 17ff )

Om end Sartons program aldrig blev fulgt i sin helhed, kan den tidlige videnskabshistorie som i vid udstrækning blev bedrevet op til midten af det 20. århundrede, karakteriseres ved tre kriterier: 1) videnskaben fremstilles som har den udviklet sig lineært, progressivt og teleologisk mod sit nuværende stadium, 2) fremskridtet er det kumulative resultat af at have fulgt den rette videnskabelige metode i form af en induktiv analyse af en stedse øget mængde af empiriske data, og 3) historikeren bør kritisk vurdere og evaluere fortidens videnskab ud fra moderne accepterede standarder for gyldig viden og metode. (Kragh, 1999, s. 15).

2 Oprøret i 1960’erne

Et af hovedtrækkene ved det skift der skete i videnskabsteorien i slutningen af 1950’erne og starten af 1960’erne, var at man i refleksionen over videnskaben tog udgangspunkt i hvordan den rent faktisk havde udviklet sig. Hermed ændrede relationen mellem videnskabshistorien og videnskabsteorien sig drastisk. For de logiske positivister havde videnskabshistorien ikke haft speciel interesse for videnskabsteorien. Dette blev nu anderledes. Studerede man videnskabshistorien, passede store dele af det gamle billede ikke eller som det blev udtrykt i indledningen af et af oprørets hovedværker, Thomas S. Kuhns

The Structure of Scientific Revolutions fra 1962: “Hvis historien blev betragtet som andet end en ophobning af anekdoter og årstal, kunne den fremkalde en afgørende ændring i vort nuværende billede af videnskaben.” (Kuhn, 1962/1995).

Kuhn er for eftertiden kommet til at stå som en af oprørets helt centrale skikkelser der frem for alt gør op med forestillingen om det kumulative fremskridt (kapitel 2.1-2), men flere andre deltog i det ved at angribe andre dele af standardbilledet, som for eksempel naturvidenskabens objektivitet eller forestillingen om en særlig naturvidenskabelig metode (kapitel 2.3).

2.1 Kuhn: Revolutioner og paradigmer

Når Kuhn ønskede at bruge videnskabshistorien til at fremkalde en ændring i billedet af videnskaben, var hans mål dobbelt: ikke blot skulle videnskabshistorien bruges til at ændre videnskabsteorien, men for at opnå dette måtte der også udvikles en ny måde at skrive videnskabshistorie på som adskilte sig fra den anekdotiske fremskridtshistorie der hidtil havde været fremherskende.

Harvard Committee on the Objectives of a General Education in a Free Society i dets rapport fra 1945 at kurserne blev opbygget af brede integrerede studieelementer, som fx naturvidenskabens relation til sin egen historie og til historie som sådan, eller sammenligninger af naturvidenskabelig tankegang med andre former for tænkning. I midten af 1950’erne begyndte den i 1950 grundlagte National Science Foundation at se videnskabshistorie, filosofi og sociologi som forskningsfelter som kunne bidrage til en bedre forståelse af emner som naturvidenskabsfolks motivation, kreativitet, kommunikation og beslutningsprocesser i naturvidenskabelig forskning, naturvidenskabelige forskningsinstitutioners organisation, og videnskabelige selskabers rolle. I 1957 ledte dette til dannelsen af The History and Philosophy of Science Program som bidrog med ressourcer til at uddanne nye forskere inden for disse områder. For såvel at dække behovet for undervisere på ’generel science’ kurserne som at bidrage til forskningen i videnskab som aktivitet blev der fra midten af 1940’erne til midten af 1960’erne etableret adskillige uddannelser i videnskabshistorie og videnskabsteori.³⁰

Kuhn var blandt den nye generation af videnskabshistorikere. Inspireret af bl.a. den russiskfranske videnskabshistoriker Alexandre Koyré gjorde han sig til fortaler for at videnskabshistorien skulle undersøge den historiske integritet af en videnskab i dens samtid, det vil sige i stedet for at se videnskabshistorien som en udvikling frem mod et veldefineret endepunkt, skulle man se den som en udvikling ud fra et veldefineret punkt. I The Structure of Scientific Revolutions hævdede Kuhn at betragtede man historien sådan, så man som videnskabshistoriker ikke længere én lang kumulativ udvikling af videnskaben, men derimod vekslende perioder af traditionsbunden normalvidenskab og traditionsomstyrtende revolutioner.

I hovedtræk går Kuhns model for naturvidenskabens udvikling ud på at den i lange stræk udvikler sig kumulativt inden for en given tankeramme. Inden for en sådan såkaldt normalvidenskabelig periode ophober der sig imidlertid i tidens løb problemer som undertiden vil føre til at grundlaget for den videnskabelige aktivitet ændres drastisk, og den nye normalvidenskabelige tankeramme der opstår, kan således ikke ses som en udvidelse af den gamle tankeramme, men er på nogle punkter derimod uforenelig med den. Som sagt medgiver Kuhn at naturvidenskaben i lange stræk udvikler sig kumulativt. I disse faser arbejdes der altså ud fra et fast teoretisk grundlag som man nok kan arbejde på at udvide og forfine, men som ikke ændres grundlæggende. Kuhn betegnede dette fælles grundlag som en videnskabs paradigme. Paradigmet omfatter de elementer som medlemmerne af et videnskabeligt samfund deler: symbolske generalisationer, ontologiske overbevisninger, værdier for hvad der er god forskning, og eksempler på problemløsninger. Ud fra disse elementer fastlægger et paradigme hvad det er for spørgsmål videnskaben skal besvare, og hvordan man bør gå frem for at finde svaret.

Normalvidenskaben bygger på at så længe de redskaber et paradigme leverer, fortsat er i stand til at løse de problemer som paradigmet samtidigt fastlægger, bevæger videnskaben sig hurtigst og trænger dybest ned ved tillidsfuldt at anvende disse redskaber. Ville man hele tiden ændre paradigme og dermed skifte værktøjerne ud, ville man aldrig nå nogen vegne. I stedet skiftes værktøjerne kun ud når de for alvor ser ud til ikke at virke, dvs. når de spørgsmål som paradigmet skitserer, ikke lader sig besvare. I sådanne tilfælde begynder de i stedet at udfordre paradigmet, og videnskaben ændrer karakter fra den konsensusbårne normalvidenskab til en anden type videnskab der begynder at stille spørgsmålstegn ved paradigmets grundlag og undersøger alternativer. Efterhånden vil et af de alternative forslag synes bedre eller stærkere end det gamle paradigme, og med tiden vil flere og flere forskere forkaste det gamle grundlag til fordel for det nye og bedre alternativ, og der vil da være indtruffet det som Kuhn kalder en videnskabelig revolution. En revolution betyder altså at større eller mindre dele af de accepterede værktøjer i form af grundlæggende teori, beskrivelse af problemer og metoder til deres løsning udskiftes.

Det vigtigste ved Kuhns revolutionsbegreb er relationen mellem de traditioner som revolutionen adskiller; en relation som Kuhn betegner ved begrebet inkommensurabilitet. Ved revolutioner er der ikke tale om at det teoretiske grundlag udvides eller forfines, men derimod at det undergår grundlæggende forandringer idet dele af de accepterede teorier, problembeskrivelser og metoder udskiftes. Sådanne udskiftninger kan betyde at førhen vigtige ting bliver uvæsentlige og omvendt, at centrale begreber ændrer deres betydning, og sågar at man opgiver troen på eksistensen af visse størrelser mens andre størrelser kommer til. Når det ændrer sig hvad der eksisterer i verden, eller hvad videnskabelige begreber dækker over, vil videnskabsfolk fra de forskellige traditioner ofte tale forbi hinanden, og de vil ikke være enige om hvad der er relevant og irrelevant. Kuhn beskrev i The Structure of Scientific Revolutions disse

ændringer med malende vendinger som at “når paradigmer ændres, ændres verden med dem” (Kuhn, 1995, s. 153), eller “efter en revolution reagerer videnskabsmænd på en anden verden” (Kuhn, 1995, s. 153). Hvad han dermed ønskede at understrege, var at den ene teori ikke kan reduceres eller på anden måde bringes i en simpel logisk relation til den anden, men tværtimod at videnskabsmandens “forskningsverden [synes] her og der inkommensurabel med den, han tidligere beboede.” (Kuhn, 1995, s. 154).

2.2 Implikationer af Kuhns beskrivelse

Dette billede af naturvidenskabens udvikling som perioder af normalvidenskab adskilt af revolutioner hvor der kan ske skift så store at udsagn fra den ene tradition forekommer meningsløse inden for den anden tradition, rokker ved traditionelle spørgsmål som hvordan man sammenligner og vælger mellem konkurrerende teorier, og om naturvidenskaben kommer tættere på sandheden i den forstand at den bedre og bedre beskriver verden som den virkelig er.

Teorivalg

Hvis videnskabsfolk fra forskellige traditioner ikke er enige om hvad det er for problemer der skal løses inden for det pågældende område, eller hvad der er acceptable løsninger på områdets problemer, kan de ikke sammenligne deres teorier punkt for punkt fordi de hver især kan afvise at den anden parts resultater simpelt hen er irrelevante. Ifølge Kuhns model kan teorivalget altså ikke stilles op som logiske slutninger ud fra neutrale data. I stedet handler det om hvorvidt den nye teori kan løse de problemer som den gamle teori løb ind i, om den forudsiger helt nye fænomener, og om den har en større overordnet nøjagtighed i sine forudsigelser men også om den er fx ’pænere’ eller mere enkel, eller om den er i overensstemmelse med overordnede værdier, som fx om den er deterministisk. Valget mellem to teorier er derfor ikke entydigt givet ud fra eksisterende data, men kan falde forskelligt ud alt efter hvilke værdier der lægges vægt på. Det betyder dels at de enkelte forskere kan nå frem til forskellige konklusioner med hensyn til hvilken af en række konkurrerende teorier det er værd at forfølge, dels at et vigtigt element i en videnskabelig revolution er hvordan gruppen af forskere inden for en given disciplin med tiden når frem til enighed om hvilken teori der er den bedste.

Kuhn afviser således muligheden af egentligt afgørende eksperimenter; teorivalget kan aldrig afgøres entydigt på grundlag af foreliggende empiri. Han afviser også forestillingen om en entydig rationalitet i teorivalget; forskellige videnskabsfolk kan godt støtte hver sin teori og begge gøre det ud fra rationelle overvejelser. Endelig gør han det afgørende teorivalg til en kollektiv proces: det vigtige er hvordan gruppen af videnskabsfolk når frem til en ny konsensus.

Realismediskussionen

En anden følge af inkommensurabilitetstesen er et opgør med forestillingen om at naturvidenskaben afspejler verden som den virkelig er. Når Kuhn hævder at når paradigmer ændres, ændres verden med dem, siger han altså at verden ikke er en af os uafhængig verden som videnskaben opdager, men derimod at den er en verden som videnskaben selv er med til at konstruere. Dermed kan der heller ikke være tale om at videnskabelige teorier er sande i den forstand at de afspejler hvordan verden virkeligt er. Kuhn vender sig altså mod både entitetsrealismen, dvs. det synspunkt at videnskabelige begreber refererer til størrelser der findes i verden uafhængigt af vores teorier, og mod teorirealismen, dvs. det synspunkt at vores teorier er sande i den forstand at der er korrespondens mellem dem og en teoriuafhængig verden. Lige siden inkommensurabilitetstesen blev fremsat, har der raset en til tider ganske ophedet debat om realismespørgsmålet. På den ene side argumenterer realister ved hjælp af det såkaldte ’mirakelargument’, at hvis vores teorier ikke var sande, ville det være et mirakel at de er så succesfulde. På den anden side argumenterer nonrealister ved hjælp af den såkaldte ’pessimistiske metainduktion’, at gennem hele videnskabshistorien har alle tidligere teorier vist sig at være falske, så hvorfor skulle de for tiden accepterede teorier så ikke også være det. Begge argumenter er logisk problematiske, og da hverken realister eller nonrealister har kunnet fremvise noget særligt overbevisende argument, er debatten i den nuværende form gået ind i sit fjerde årti.

2.3 Andre oprørere

Kuhn står ofte som eksponenten for oprøret mod det traditionelle syn på videnskaben som objektiv, rationel og kumulativt fremadskridende, men han var langt fra alene. En anden vigtig bidragyder i oprøret var Norwood R. Hanson som i bogen Patterns of Discovery fra 1958 argumenterede for at observationer altid er teoriladede, dvs. delvist afhængige af vores viden, og derfor ikke kan fungere som et teorineutralt fundament. En tilsvarende pointe findes også i værkerne Personal Knowledge (1958) og The Tacit Dimension (1967) af Michael Polanyi.

Han betoner endvidere hvordan videnskabelig viden ikke fuldt ud lader sig eksplicitere i regler, men at en del derimod er uudtalt viden (tacit knowledge) der bedst kan sammenlignes med fx en håndværkers kunnen.

En anden vigtig - og farverig bidragyder var Paul Karl Feyerabend som argumenterede mod adskillige af det traditionelle billedes teser. Han argumenterede mod forestillingen om at naturvidenskaben vokser ved at inkorporere enkeltstående teorier i mere og mere omfattende teorier ved at vise at den logiske model for reduktion brød sammen på grund af de betydningsforskelle der var mellem begreberne i den reducerede og den reducerende teori. I sit hovedværk, Against Method (1975), satte han sig for gennem historiske eksempler at vise at der ikke er nogen specifik naturvidenskabelig metode, men at de metoder der er blevet anvendt gennem naturvidenskabens udvikling, er ekstremt forskellige og ofte sågar går stik imod etablerede metodologiske forskrifter, som fx at opstille teorier der er inkonsistente med de accepterede teorier såvel som data. Feyerabends pointe var at selv de mest indlysende metodologiske regler havde deres grænser, og at den eneste generelle rettesnor som man derfor kunne sætte op, var “anything goes”.

3 Videnskabssociologiens fremmarch

Frem til det filosofiske oprør i 1960’erne havde også videnskabssociologien arbejdet ud fra standardbilledet af naturvidenskab. Sociologen Robert Merton, der i høj grad står som grundlæggeren af videnskabssociologien, karakteriserede naturvidenskaben ud fra det såkaldte CUDOSnormsæt (Communism, Universalism, Disinterestedness, Organized Scepticism) der tilsammen tjente til at sikre at naturvidenskaben som menneskelig aktivitet var rettet mod mest effektivt at producere begrundet og kumulativ viden. Den mertonske videnskabssociologi studerede hvordan sociale forhold som fx disse normer kunne påvirke videnskaben, men det er værd at bemærke at man primært studerede hvordan sociale faktorer kunne påvirke videnskabens form, ikke dens indhold. Man studerede altså hvordan sociale faktorer kunne være medbestemmende for hvornår en given problemstilling tages op, og hvor hurtigt der arbejdes med den, mens de ikke formodedes at påvirke selve indholdet af den løsning der måtte findes på det videnskabelige problem.

Dette ændrede sig efter oprøret i 1960’erne. Sammenfattende kan man sige at der nu var sat kraftigt spørgsmålstegn ved alle punkter af det traditionelle billede af naturvidenskaben:

• naturvidenskabelige teorier kan ikke blot udledes ud fra observationer
  
• naturvidenskabelige teorier kan ikke verificeres eller falsificeres konklusivt; i stedet er teorivalget en social proces der ikke blot afgøres af videnskabelige data, men også påvirkes af forskellige værdier af fx æstetisk art
  
• naturvidenskaben afspejler ikke verden som den virkelig er, men er selv med til at skabe verden, og man kan derfor heller ikke tale om at den kommer tættere og tættere på sandheden
  
• naturvidenskaben er ikke objektiv og værdifri; observationer er altid teoriladede.
  

Ifølge dette nye billede var videnskaben altså ikke det rene billede på rationalitet. Ofte blev der henvist til Kuhn som i The Structure of Scientific Revolutions havde beskrevet hvordan valget mellem to inkommensurable teorier var at sammenligne med en konvertering der ikke kunne begrundes med beviser og gennemtvinges med henvisning til logik og neutrale observationer. I stedet måtte forskerne overtale hinanden til at konvertere indtil de sidste udholdende fortalere for det gamle paradigme til sidst døde, og der igen var enighed om ét paradigme. Om end det ikke havde været Kuhns hensigt, så videnskaben fra denne beskrivelse ud til at skulle forklares sociologisk snarere end ud fra filosofiens logiske rekonstruktioner.

Det nye billede af videnskaben inspirerede en ny generation afvidenskabssociologer der inden for en række grupperinger udbyggede og radikaliserede Kuhns og andres pointer. Således gjorde Edinburghskolen (bl.a. Barry Barnes, David Bloor og Steven Shapin) det til deres mærkesag at afvise hvad de mente var en falsk skelnen mellem den interne intellektuelle historie om videnskabens rationelle udvikling og den eksterne sociale historie om de irrationelle fejltagelser. I stedet formulerede de den symmetritese at enhver kausal forklaring af hvordan viden skabes, skal være uvildig med hensyn til sandhed og falskhed, rationalitet og irrationalitet, succes og fejltagelse; begge sider af disse dikotomier kræver en forklaring og skal begge kunne forklares ud fra samme slags årsager (Bloor, 1976). Bathskolen (bl.a. Harry Collins) fokuserede på de relativistiske implikationer af det nye billede, mens en tredje gruppering (bl.a. Karin KnorrCetina, Bruno Latour og Steve Woolgar) understregede den konstruktivistiske komponent.

4 Kritik og stagnation

I offentligheden blev der i tiden fra 1960’erne og fremefter i stigende grad stillet spørgsmålstegn ved om videnskabens frembringelser var et entydigt gode,³¹ specielt hvordan videnskaben og dens frembringelser påvirkede miljøet (kapitel 4.1), og om videnskaben i sin omgang med mennesker var kold og kynisk (kapitel 4.2). Samtidig oplevede videnskaben en økonomisk stagnation i forhold til udviklingen i 1940’erne og 1950’erne (kapitel 4.3).

4.1 Miljøbevægelsen

Ved afslutningen af 2. Verdenskrig var det klart at videnskabelige frembringelser som atombomben, radaren, og massefremstilling af penicillin havde været afgørende for de allieredes sejr.

Det blev et udbredt forskningspolitisk synspunkt at yderligere fremskridt var afhængig af videnskaben for at sikre såvel borgernes velfærd som deres sikkerhed. Sputnikchokket og den kolde krig forstærkede dette synspunkt, men militærets fokus på videnskab under den kolde krig var dog et dobbeltsidet sværd som samtidig understregede de store destruktive kræfter som videnskaben og den moderne teknologi rådede over. Det samme blev fremhævet af den fremvoksende miljøbevægelse der påpegede at videnskabens og teknologiens frembringelser havde en omfattende negativ indvirkning på miljøet. Blandt de første eksempler på en sådan kritisk holdning til videnskabens indvirkning på miljøet var Rachel Carsons bestseller Silent Spring fra 1962 der fremmalede den ødelæggende effekt af pesticider og forudså en fremtid i hvilken fuglesang ville være forsvundet og den menneskelige levealder kort. Andre miljøforkæmpere fokuserede på toksiner i al almindelighed, på radioaktivt materiale eller i de senere år på genmodificerede materialer. Forureningsproblemer i forbindelse med kemisk og anden videnskabs eller teknologibaseret industri, som for eksempel ved vores egen Harboøre Tange, understregede advarslerne, og større uheld som Tremile Øen (1979), Bhopal (1984), og Tjernobyl (1986) satte sig fast i offentlighedens bevidsthed.

4.2 Skandalehistorier

Med til at fremmale et negativt billede af videnskaben var ligeledes forskellige skandaler hvor der var blevet gjort skade på forsøgspersoner uden disses vidende. Denne kritik har af gode grunde i høj grad været rettet mod medicinen, men kan meget vel have påvirket synet på videnskab mere generelt.

Efter Nürnbergprocessernes opgør med forskningen i KZlejrene havde man ganske vist i Nürnbergkoden formuleret en række principper for at sikre forsøgspersoner, herunder at de skulle afgive frivilligt samtykke, og at de ikke måtte lide unødig overlast. Alligevel blev det i 1972 afsløret at US Public Health Service siden 1932 havde studeret forløbet af ubehandlet syfilis hos en gruppe afroamerikanske mænd fra Tuscegee,Alabama. Mændene fik ikke at vide at de deltog i et forsøg, men blev derimod narret til at deltage under foregivelse af at de blev behandlet. Imidlertid modtog de blot placebobehandling, og det blev gennem alle årene sikret at de ikke ad anden vej, fx i forbindelse med session, modtog nogen effektiv behandling. Selv efter der forelå dokumentation for at syfilis kunne behandles effektivt med penicillin, blev også denne behandling foreholdt forsøgspersonerne, og forsøget blev først stoppet da det kom til offentlighedens kendskab. (Jones, 1992).

Andre skandalehistorier der har bidraget til billedet af en kold og umenneskelig videnskab, har fx omhandlet eksperimenter med radioaktive stoffer og ioniserende stråling på soldater, terminale patienter og indsatte i fængsler (Wasserman & Solomon, 1982, Welsome, 1999). Om end antallet af studier som omfatter kendt skadevirkning på forsøgspersonerne, gudskelov er forholdsvis lille, omfatter skandalehistorierne også en lang række studier hvor forsøgspersonerne er blevet holdt i uvidenhed. Som et dansk eksempel på en offentlig skandalehistorie kan nævnes en undersøgelse over effekten af tumorektomi over for mastektomi hvor kvinderne blev randomiseret til en af de to behandlinger uden deres vidende.

I de senere år har de videnskabsetiske debatter i høj grad handlet om følgerne af den biomedicinske og genetiske forskning hvor det diskuteres om de videnskabelige landvindinger er ønskværdige for vores samfund, eller om de implicerer et uacceptabelt syn på mennesket.

4.3 Stagnation

I løbet af de år hvor kritikken af naturvidenskaben øgedes, oplevede den samtidig en stagnation der stod i modsætning til den store vækst man hidtil havde set. Umiddelbart efter 2. Verdenskrigs afslutning havde Vannevar Bush, Director of the Office of Scientific Research and Development, i rapporten

Science the endless frontier. A report to the President, argumenteret for at en vigtig nøgle til fremskridt bedre sundhed, nye industrier, bedre afgrøder, flere job og mere fritid var massive investeringer i grundforskning. Dette synspunkt deltes af mange. I USA stiftedes National Science Foundation i 1950, og tilsvarende blev der i mange andre vestlige lande nedsat komiteer der skulle rådgive regeringerne om hvordan man sikrede sit land en fremtrædende position.

I bogen Little Science, Big Science fra 1963 beskrev Derek John de Solla Price ud fra scientometriske undersøgelser videnskabens vækst. Det er fra herfra at velkendte udsagn om at “80-90% af alle videnskabsfolk der nogen sinde har levet, er i live nu”, eller at “det omtrentlige omfang af videnskaben målt i arbejdskraft eller publikationer fordobles inden for en 10-15 årsperiode”, stammer. Men Solla Price diskuterede samtidig at en sådan eksponentiel vækst ikke kunne forventes at fortsætte; hvis den gjorde, ville der, som han malende beskrev det, snart være to videnskabsfolk for hver mand, kvinde, barn og hund i befolkningen, og vi skulle bruge dobbelt så mange penge på dem som vi havde (jf. Solla Price, 1963, s. 19). Solla Price forestillede sig derfor at videnskaben udviklede sig efter en logistisk kurve, og at midtpunktet nok havde været nået i løbet af 1940’erne eller 1950’erne. Hvad Solla Price så forude, var derfor en nødvendig reorganisering af videnskaben hvori den tilpassede sig en aftagende vækst.

Hvad der i 1963 var en hypotese for fremtiden, blev godt 30 år senere beskrevet som den faktiske situation i nutiden af John Ziman i Prometheus Bound: Science in a dynamic steady state (1994). Ifølge Ziman var situationen nu den at de nationale budgetter ikke længere kunne finansiere videnskabelig ekspansion og udforskning af nye områder gennem større forskningsgrupper og større udstyr, og at videnskaben derfor var under omstrukturering. Ziman, der i starten af 1980’erne havde opgivet et professorat i fysik for at hellige sig videnskabsstudier og forskningspolitik, medgav ganske vist at hans beskrivelse ikke var et resultat af egentlig forskning, men opfattelsen af at væksten var slut, deltes af mange. Men hvor Ziman pragmatisk talte for at ændre forskningssystemerne så de passede til den nye situation, vendte andre blikket bagud mod de tabte, bedre tider. Et eksempel er rapporten Science: The End of the Frontier, som skrevet af præsidenten for American Association for the Advancement of Science, nobelpristageren Leon M. Lederman, blev udsendt som et tillæg til Science i januar 1991. Her beskrev Lederman hvordan forskerne gennemsnitligt havde fået færre og færre penge at forske for siden 1968, og gav udtryk for at videnskaben var i en alvorlig krise som kun kunne afhjælpes ved en fordobling af forskningsbevillingerne. Rapporten byggede på en uformel undersøgelse der omfattede cirka 250 forskere, men om end man således med god grund kan diskutere om undersøgelsens resultater er valide, giver den et indtryk af mange videnskabsfolks opfattelse af situationen. (Palca, 1991).

5 Science Wars

Den nye videnskabssociologis fokus på naturvidenskab som en social aktivitet og dens frembringelser som sociale konstruktioner antog undertiden temmelig radikale former. Det vil her føre for vidt at gå i detaljer, og Latours beskrivelse af videnskabsfolk og de studerede objekter som aktører på lige fod må her tjene som eksempel på en tilgang der i alle fald kan læses ret radikalt, her gennem sin brug af militære metaforer og fremstilling af den undersøgte genstand som noget der kan tage stilling for eller imod forskeren (Latour, 1987, s. 84):

The microorganisms on which Pasteur depended were made to betray him: they appeared spontaneously thus supporting Pouchet’s position. In this case, the actants change camps and two spokesmen are supported at once. This change of camp does not stop the controversy, because it is possible to accuse Pouchet of having unknowingly introudced microorganisms from outside even though he sterilised everything. The meaning of ’sterile’ becomes ambiguous and has to be renegotiated. Pasteur, now in the role of dissenter, showed that the mercury used by Pouchet was contaminated. As a result Pouchet was cut off from his supply lines, betrayed by his spontaneous microorganisms, and Pasteur becomes the triumphant spokesman, aligning ’his’ microorganisms which act on command.

Den radikale fremstilling af naturvidenskaben fik betydning langt ud over den snævre kreds af radikale videnskabssociologer. Radikale feminister og minoritetsforskere argumenterede at hvis naturvidenskaben var konstrueret af mennesker i en proces hvor mange påvirkninger spillede ind, herunder også kulturelle, og der tilmed ikke var nogen rationel basis for at foretrække en konstruktion frem for en anden, så var den nuværende naturvidenskab, som næsten udelukkende var konstrueret af hvide, kristne mænd, blot udslag af én form for rationalitet der sagtens kunne - og burde erstattes med andre.

Fremstillingen af naturvidenskaben som konstrueret og relativ blev hurtigt optaget i 1980’ernes fremvoksende postmodernisme der bl.a. proklamerede opgør med oplysningens idealer om rationalitet, objektivitet og universaliserbar viden. Interessant nok blev der i en del af den postmoderne litteratur samtidig trukket på dele af naturvidenskaben som støtte i argumentationen for postmodernismens realitet. Der var her specielt tale om relativitetsteori, kvantemekanik og kaosteori som med begejstring blev fremstillet som en helt ny og fundamentalt anden måde at se verden på. Vigtigt er det at ophavsmændene til denne del af den postmoderne litteratur primært havde deres viden om naturvidenskaben fra en særlig sub-genre af populærfilosofiske fremstillinger der kraftigt betonede de revolutionære filosofiske implikationer, og som ofte gav en meget simpel fremstilling af fysikkens implikationer uden for dens eget område.³² Gennem denne særlige alliance anvendtes fx ubestemthedsrelationerne til helt at udslette begrebet om en objektiv virkelighed der eksisterer uafhængigt af vores indvirken. (Carson, 1995, Sestoft, 1999).

Alle disse radikale fremstillinger af naturvidenskaben fremkaldte i 1990’erne en reaktion fra forskellige naturvidenskabelige forskere, som i løbet af det følgende tiår udfoldede sig hvad der ofte omtales som “The science wars”.³³ Starten blev markeret af bogen Higher Superstition: The Academic Left and Its Quarrels with Science (1994) skrevet af biologen Paul R. Gross og matematikeren Norman Levitt. Gross og Levitt var bekymrede for om det de så som et stærkt fortegnet billede af videnskaben, gjorde offentligheden ude af stand til at bedømme videnskaben på fornuftig vis (Gross & Levitt, 1994, s. 4):

We do not suggest that there is any reason for scientists to be acutely alarmed in the short run. The academic left’s rebellion against science is unlikely to affect scientific practice and content; nor will it penetrate the attitudes of those who study the philosophical implications of science from a position of genuine familiarity. The danger, for the moment at least, is not to science itself. What is threatened is the capability of the larger culture, which embraces the mass media as well as the more serious processes of education, to interact fruitfully with the sciences, to draw insight from scientific advances, and, above all, to evaluate science intelligently.

Gross og Levitt holdt sig til gengæld ikke tilbage i deres karakteristik af kulturfagene og gav derved fra starten debatten en uforsonlig tone. De fremstillede en ’epistemologisk rangordning’ af videnskabelige områder hvor naturvidenskaberne stod øverst, historie, økonomi og socialvidenskaberne i lag derefter, og nederst litteraturvidenskab (’literary criticism’), der simpelt hen var “out of the running in the epistemological sweepstakes” (Gross & Levitt, s. 12). Irriteredes de over at videnskabsstudierne forsøgte at hive naturvidenskaberne ned fra piedestalen, forsøgte de til gengæld selv at bygge piedestalen dobbelt høj ved at hævde asymmetrier som fx at hvis en dag alle humanister var væk, kunne naturvidenskabsfolkene jo sagtens levere en i det mindste acceptabel undervisning i de humanistiske fag, mens de lod være underforstået at det mod satte på ingen måde kunne være tilfældet. (Gross & Levitt, s. 243).

6 Hvordan formidles billedet af naturvidenskaberne?

Der er næppe nogen tvivl om at ændringerne i billedet af naturvidenskaben er af stor betydning for undervisningen i de naturvidenskabelige fag; dette har været diskuteret i årtier.³⁴ Det er dog næppe heller entydigt hvorledes dette bør udmønte sig. I den ene ende af spektret ligger et udbredt standardbillede af den objektive, værdifrie og mod sandheden fremadskridende videnskab; et billede som historiske studier overbevisende har vist uholdbart i sin rendyrkede form, men som stadig trives i undervisningsmateriale og blandt undervisere og forskere. I den anden ende af spektret ligger et billede af videnskaben som irrationel, relativistisk og helt igennem social konstrueret; et billede der i den ekstreme form er særdeles svært at forsvare, men som ikke desto mindre ses anvendt i den offentlige debat, og som vil kunne påvirke de unge.³⁵ Disse to ekstremer er det lige vigtigt at undgå. Det komplicerer dog så blot billedet yderligere at mellempositionen skitseret af Kuhn knytter videnskabens udvikling gennem normalvidenskab og revolutioner sammen med en undervisning der bevidst fortier samme model. (kapitel 6.1).

For de videre overvejelser af hvorledes den ændrede opfattelse af videnskaben kan påvirke overvejelser om naturfaglighed, vægtning af og progression i stoffet, er det vigtigt at vide hvorfor elever og studerende på forskellige niveauer skal vide noget om videnskab som proces, hvilken opfattelse man ønsker at videregive, hvilket billede af naturvidenskaberne elever og studerende møder såvel i som uden for undervisningen, og hvilket billede af naturvidenskaberne de selv har. (kapitel 6.2).

6.1 Den indre spænding i Kuhns position

Som regel ses det nye billede af naturvidenskaberne som igangsat af Thomas Kuhns The Structure of Scientific Revolutions.

Kuhn havde i slutningen af 1940’erne og i 1950’erne undervist på de historisk orienterede ’general science’ kurser som var iværksat på Harvard. I denne sammenhæng gav Kuhn udtryk for at disse kurser tjente til at give de studerende “some realization that social and professional forms can stimulate or hinder growth of science as well as conversely”, og at naturvidenskaben var “a far more human endeavour, in which no methods, no sources of inspiration are barred”.³⁶ Ikke desto mindre argumenterede han i sin videnskabsteori for at de naturvidenskabelige uddannelser i sin natur nødvendigvis måtte være dogmatiske i sin fremstilling af nuværende viden og netop afskære alle de tidligere og nu opgivne synspunkter, som ellers kunne give netop det billede af naturvidenskaben som han i ’general science’ kurserne ønskede at udbrede (Kuhn, 1959). Kuhns argument herfor var at en konvergent aktivitet ikke blot var nødvendig for normalvidenskaben, men samtidig også var specielt egnet til at fokusere på de problemer der fører til store nye erkendelser, og at en konvergent aktivitet således også var en forudsætning for at kunne udvikle revolutioner. Uddannelsen af de kommende naturvidenskabelige forskere måtte derfor primært tjene til at bringe dem ind i den herskende konsensus og lære dem at arbejde i overensstemmelse hermed. Hvad der var relevant herfor, er alene de accepterede teorier, mens der kunne ses bort fra alle tidligere og nu opgivne synspunkter.

Denne understregning af den dogmatiske uddannelse til konvergent tænkning var et provokerende synspunkt, ikke blotblandt videnskabsteoretikere, men også blandt didaktikere. På det tidspunkt hvor Kuhn fremsatte sit synspunkt, havde National Science Foundation startet et forskningsprogram om kreativitet som skulle hjælpe til at finde de unge videnskabsfolk som havde det største potentiale. Kuhn præsenterede sine tanker om den dogmatiske uddannelse på den 3. Utah Conference on the Identification of Creative Scientific Talent der blev afholdt i 1959 inden for rammerne af NSFs program. Kuhn var uenig med de fleste andre af konferencens deltagere og spurgte om ikke fleksibilitet og fordomsfrihed var blevet for entydigt fremhævet som de karakteristika der var nødvendige for grundforskning. På en senere konference blev Kuhns synspunkter kommenteret af formanden for en af de NSFstøttede curriculumsprojekter med ordene at han var “appalled to think that, if Mr. Kuhn is right, we should go back to teaching paradigms and dogmas.” (Kuhn et al., 1963, s. 382).

Senere har flere fagdidaktikere argumenteret kraftigt imod Kuhns syn på uddannelse, primært fordi det ser ud til at passe dårligt til det didaktiske ideal om kritisk tænkning.

6.2 Fagdidaktiske diskussioner

Som nævnt er der to ekstremer som det begge er vigtigt at undgå at formidle gennem undervisningen. Det ene er det gamle standardbillede af naturvidenskaberne som objektive, værdifrie og kumulativt fremadskridende. Først og fremmest er dette billede fortegnet. Et fejlagtigt billede af naturvidenskaben som proces kan være svært for eleverne at forene med deres egne erfaringer med naturvidenskabeligt arbejde, med frustration og forvirring til følge. Et fejlagtigt billede af naturvidenskaben som proces stiller endvidere eleverne dårligt i forhold til senere at kunne deltage i den offentlige, demokratiske debat på områder som omhandler naturvidenskaberne. Der er derfor næppe nogen tvivl om at undervisningen må undgå at videregive dette fortegnede billede. Endeligt argumenteres der ofte for at det gamle billede af en ophøjet naturvidenskab kan virke fremmedgørende på eleverne og skubbe dem væk fra naturvidenskaben, hvorimod billedet af naturvidenskaben som en fejlbarlig, menneskelig aktivitet i højere grad kan virke tiltrækkende.³⁷

Det andet yderpunkt er det radikalt relativistiske billede af naturvidenskaben som blot en af mange vidensformer blandt hvilke det ikke er muligt at foretrække en fremfor andre. Dette yderpunkt har indtil nu været mindre diskuteret i den didaktiske litteratur end dets modsætning. Det radikalt relativistiske billede er også fortegnet, og videregivelsen af dette billede vil ligeledes vanskeliggøre meningsfulde demokratiske debatter på områder som omhandler naturvidenskaberne. En udbredelse af dette billede kunne meget vel udgøre et stort problem for både videnskaberne og for borgerne selv. Bliver det fx et udbredt synspunkt at man principielt slet ikke kan afgøre om biomedicin er bedre end krystalterapi, er både den biomedicinske forskning og borgernes helbred truet.

Men hvorledes er situationen rent faktisk; hvilket billede har elever og studerende af naturvidenskabens arbejdsmetoder og struktur? Det er i denne artikel ikke muligt at give nogen dybdegående oversigt over internationale studier på området. I det følgende skal punktnedslag i litteraturen derfor blot kort skitsere nogle hovedtemaer. Det har været et gennemgående tema i meget international litteratur at der i undervisningen skal gøres op med det traditionelle billede (fx Cawthron & Rowell, 1978, Duschl, 1988, Duschl, 1990, Gauld, 1982, Hodson, 1998). Flere studier indikerer at det traditionelle billede er udbredt blandt lærere og i undervisningsmateriale (fx Gallagher, 1991, Gauld, 1982, Hodson, 1998, Lederman, 1992). Derimod er der også flere studier der indikerer at elevernes billede er knap så traditionelt, om end studierne giver et meget blandet billede (fx Aikenhead, 1987, Carey m.fl., 1989, Ryan & Aikenhead, 1992, Aikenhead, 1997). Litteraturen indeholder desuden diskussioner af den mulige aldersafhængighed afunges epistemologiske forestillinger (Carey m.fl., 1989).³⁸ Nogle studier viser at eleverne i høj grad har deres opfattelse af naturvidenskaberne fra massemedierne (Aikenhead, 1988), mens andre viser at lærerens syn på naturvidenskaberne har en meget stor betydning for hvordan eleverne kommer til at se på dem (Solomon m.fl., 1996), og at specielt tilrettelagte undervisningsforløb kan ændre på elevernes opfattelse af den naturvidenskabelige erkendelsesproces (Carey m.fl., 1989). Blandt buddene på forklaringer af diskrepansen mellem lærernes og elevernes syn på naturvidenskaberne er bl.a. at der sker en selektion så det primært er den del af eleverne der deler det traditionelle billede, der senere tager en naturvidenskabelig uddannelse. (Aikenhead, 1997)

6.3 Spørgsmål til overvejelse i det videre arbejde

Der er ikke noget entydigt svar på hvordan den ændrede opfattelse af naturvidenskaben påvirker undervisningen i de naturvidenskabelige fag. Nærværende artikel må derfor opsummeres i form af en række spørgsmål.

Hvor bredt dækker begrebet om “naturvidenskabelig dannelse”?

Begrebet kan anvendes såvel meget smalt hvor det alene dækker evnen til at genkende og anvende naturvidenskabelige begreber og formler, og meget bredt hvor det også omfatter forståelse af naturvidenskab som proces samt naturvidenskabernes historiske og sociologiske dimensioner.

Hvad kan være grundene til at foretrække et bredt begreb om “naturvidenskabelig dannelse”?

Der kan være flere forskellige grunde til at foretrække et bredt begreb om naturvidenskabelig dannelse. En begrundelse er at det er en nødvendig forudsætning for at kunne deltage i samfundets beslutninger omhandlende naturvidenskabelige områder at borgerne har kendskab til videnskabelig tankegang og forståelse for videnskaben som proces. En anden begrundelse er at en forståelse af naturvidenskaberne som proces kan øge elevernes interesse for dem.

Hvilken opfattelse af naturvidenskabens arbejdsmetode og struktur bør fremstilles i uddannelsessystemet?

Som diskuteret ovenfor, er såvel det traditionelle billede som den radikale modposition uønskede ekstremer at lande i. Tilbage står udfordringen at fremstille et billede der både medgiver at naturvidenskabelig viden ikke kan bedømmes absolut, men altid må bedømmes ud fra en given kontekst, men samtidig også gør klart at naturvidenskaben frembyder meget effektive problemløsninger på en lang række punkter, og at den som vidensform godt kan være alternativer overlegen i sin problemløsningskapacitet. Det bør på dette område overvejes hvordan dette billede kan fremstilles i undervisningen, og på hvilke niveauer af uddannelserne man kan fremstille et billede af denne kompleksitet, og på hvilke niveauer man kan fremstille dele heraf.

Hvorledes kan forståelse af naturvidenskaben som proces og af naturvidenskabens arbejdsmetode og struktur inddrages i undervisningen?

Blandt de hidtil foreslåede strategier har været STSprogrammer der betoner samspillet mellem naturvidenskab, teknologi og samfund (fx Solomon & Aikenhead, 1994), inddragelse af videnskabshistoriske cases der illustrerer hvordan viden opstår i en proces (fx Matthews 1999), og kombinationer af begge (Nielsen & Thomsen, 1990). Hvilke der er at foretrække, er ikke blot et spørgsmål om effektivitet i forhold til et læringsmål, men hænger også sammen med andre spørgsmål som fx om det primære mål for at operere med et bredt begreb om naturvidenskabelig dannelse er at give eleverne de nødvendige forudsætninger for at deltage i det moderne samfund, eller om man ønsker at gøre eleverne mere interesserede i naturvidenskaben.

7 Referencer

Aikenhead, G.S. (1987): “HighSchool Graduates’ Beliefs about ScienceTechnologySociety. III. Characteristics and Limitations of Scientific Knowledge”, Science Education 71: 459-487.

Aikenhead, G.S. (1988): “An analysis of four ways of assessing student beliefs about STS topics”, Journal of Research in Science Teaching 25: 607-629.

Aikenhead, G.S. (1997): “Student views on the influence of culture on science”, International Journal of Science Education 19: 419-428.

Bloor, D. (1976): Knowledge and Social Imagery, Chicago: University of Chicago Press.

Bush, V. (1945): Science The Endless Frontier. A Report to the President, Washington: United States Government Printing Office.

Carey, S., R. Evans, M. Honda, E. Jay & C. Unger (1989): ’An experiment is when you try it and see if it works’: A study of grade 7 students’ understanding of the construction of scientific knowledge”, International Journal of Science Education 11: 514-529.

Carson, C. (1995): “Who Wants a Postmodern Physics”, Science in Context 8: 635-655.

Carson, R. (1962): Silent Spring, London: Hamish Hamilton

Cawthron, E.R. & J.A. Rowell (1978): “Epistemology and Science Education”, Studies in Science Education 5: 31-59.

Duschl, R.A. (1988): “Abandoning the Scientistic Legacy of Science Education”, Science Education 72: 51-62.

Duschl, R.A. (1990): Restructuring Science Education. The Importance of Theories and their Development, New York: Teachers College Press.

Feyerabend, P.K. (1975): Against Method, London: New Left Books.

Fysikrejseholdet (2002): Fra fysikrejseholdets foredragsvirksomhed.

Gallagher, J.J. (1991): “Prospective and Practicing Secondary School Science Teachers’ Knowledge and Beliefs about the Philosophy of Science”, Science Education 75: 121-133.

Gauld, C. (1982): “The Scientific Attitude and Science Education: A Critical Appraisal”, Science Education 66: 109-121.

Gross, P.R. & N. Levitt (1994): Higher Superstition: The Academic Left and Its Quarrels with Science, Baltimore: John Hopkins University Press.

Hanson, N.R. (1958): Patterns of Discovery, Cambridge: Cambridge University Press.

Harding, S. (1991): Whose Science? Whose Knowledge?, Durham NC: Duke University Press.

Hodson, D. (1998): “Science Fiction: the continuing misrepresentation of science in the school curriculum”, Curriculum Studies 6: 191-216.

Jones, H. (1992): Bad Blood: The Tuskegee Syphilis Experiment, New York: Simon & Shuster.

Kragh, H. (1987): An Introduction to the Historiography of Science, Cambridge: Cambridge University Press.

Kragh, H. (1999): “Temaer fra videnskabshistoriens historie”, Slagmark 28-29: 7-24.

Kuhn, T.S. (1959): “The Essential Tension: Tradition and Innovation in Scientific Research”, i C.W. Taylor & F. Barron (eds.): Scientific Creativity: Its Recognition and Development, New York: John Wiley, s. 341-354.

Kuhn, T.S. (1962): The Structure of Scientific Revolutions, Chicago: University of Chicago Press. Dansk oversættelse (Videnskabens Revolutioner) København: Fremad 1995.

Kuhn m.fl. (1963): “Discussion” (af The Function of Dogma in Scientific Research), i A.C. Crombie (red.): Scientific Change: Historical Studies in the Intellectual, Social and Technical Conditions for Scientific Discovery and Technical Invention from Antiquity to the Present, London: Heineman, s. 381-395.

Latour, B. (1987): Science in action, Cambridge MA: Harvard University Press.

Lederman, L.M. (1991): “The end of the frontier”, Science 251 (supp.): 3-20.

Lederman, N.G. (1992): “Students’ and Teachers’ Conceptions of the Nature of Science: A Review of the Research”, Journal of Research in Science Teaching 29: 331-359.

Loose, J. (2001): An Historical Introduction to the Philosophy of Science, 4th ed., Oxford: Oxford University Press.

Matthews, M.R. (1994): Science Teaching: The Role of History and Philosophy of Science, New York: Routledge.

Matthews, M.R. (1999): Time for Science Education: How Teaching the History and Philosphy of Pendulum Motion Can Contribute to Science Literacy, Dordrecht: Kluwer.

Nielsen, H. & P.V. Thomsen (1990): “History and Philosophy of Science in the Danish Curriculum”, International Journal of Science Education 12: 308-316.

Palca, J. (1991): “Leon Lederman’s Quest: Double Science Funding”, Science 251: 153-154.

Polanyi, M. (1958): Personal Knowledge, Chicago: University of Chicago Press.

Polanyi, M. (1967): The Tacit Dimension, London: Routledge.

Oppenheim, P. & H. Putnam (1958): “Unity of Science as a Working Hypothesis”, i H. Feigl, M. Scriven & G. Maxwell (red.): Concepts, Theories, and the MindBody Problem, Minnesota Studies in the Philosophy of Science, vol. II, Minneapolis: University of Minnesota Press, s. 3-36.

Ryan, A.G. & G.S. Aikenhead (1992): “Students’ Preconceptions about the Epistemology of Science”, Science Education 76: 559-580.

Segerstråle, U. (red.) (2000): Beyond the Science Wars. The Missing Discourse about Science and Society, New York: SUNY Press.

Sestoft, C. (1999): “Hvad et begreb gør (u)begribeligt. Postmodernismebegrebets historie”, Kritik 139: 1-23.

Solomon, J. & G. Aikenhead (red.) (1994): STS Education: International Perspectives on Reform, New York: Teachers College Press.

Solomon, J., L. Scott & J. Duveen (1996): “LarceScale Exploration of Pupuls’ Understanding of the Nature of Science”, Science Education 80: 493-508.

Solla Price, D. J. de (1963): Little Science, Big Science, New York: Columbia University Press.

Trachtman, L.E. & R. Perruci (2000): Science under Siege? Interest Groups and the Science Wars, Lanham: Rowman & Littlefield.

Wasserman, H. & N. Solomon (1982): Killing Our Own: The Disaster of America’s Experience with Atomic Radiation, New York: Dell Publishing.

Welsome, E. (1999): The Plutonium Files: America’s Secret Medical Experiments in the Cold War, New York: Dial Press.

Ziman, J. (1994): Prometheus Bound: Science in a dynamic steaty state, Cambridge: Cambridge University Press.

29) De fleste af teserne kan følges langt tilbage i filosofihistorien. En sådan oversigt ligger dog uden for rammerne af denne artikel, og der henvises i stedet til fx Loose (2001).
30) Dette skete ikke blot i USA, men også i en række andre lande, bl.a. Storbritannien og Australien.
31) Skepsis over for naturvidenskaberne var naturligvis ikke noget nyt. I nogle perioder har den været udtryk for en kulturel tidsånd, som for eksempel i romantikken hvor periodens organiske verdensanskuelse gav anledning til skepsis over for de matematiskreduktionistiske naturvidenskaber, hvilket fx kommer til udtryk i litterære værker som Mary Shelleys roman Frankenstein (1818) eller John Keats digt “Lamia” (1819). En oversigt over tidligere tiders skepsis over for naturvidenskaberne ligger dog uden for rammerne af denne artikel.
32) Carson (1995) opremser en række af de ofte citerede værker, heriblandt Fritjof Capras The Tao of Physics (1977), David Bohms Wholeness and the Implicate Order
(1980), og Ilya Progogine & Isabelle Stengers Order Out of Chaos (1984).
33) De mange aspekter af ’science wars’ diskuteres i bl.a. Segerstråle 2000 og Trachtman & Perruci, 2000.
34) Lederman 1992 giver en oversigt over fyrre års forskning i elever og læreres opfattelser af naturvidenskab, mens Matthews (1994) giver en oversigt over samme periodes diskussioner af videnskabsteoriens og historiens rolle i forhold til undervisning i de naturvidenskabelige fag.
35) At denne litteratur kan nå ud til de unge nævnes ganske kort - og i en positiv betydning af Ryan (1987), der finder, at unge ser videnskabsfolk som mere ærlige og objektive end andre mennesker, men at dette syn kan ændre sig gennem udbredelsen af den nyere videnskabssociologiske litteratur.
36) Citaterne her er alle fra foredraget “Can the layman know science?”, som Kuhn holdt på State Teachers College Bridgewater, Massachusetss i december 1955.
Manuskriptet findes i Kuhnarkivet ved MIT.
37) Se (Matthews, 1994) for en gennemgang af sådanne argumenter.
38) Careys diskussion er specielt interessant derved at hun peger på muligheden for at radikal relativisme er et udbredt træk blandt ældre unge. Hun opsummerer således en række studier således at These researchers agree that young adolescents make no differentiation between beliefs and the world, between accounts of the world and the world itself, between knowledge and reality. Differences of oppinion are either not recognized, or are assumed to reflect differential access to information; the only mechanism that could yield incorrect beliefs is ignorance. In late adolescence, people become aware of genuine differences in interpretation of the same facts, genuine differences in beliefs. This leads to a period of radical relativism there is no true knowledge and everybody is free to believe whatever they want. Finally, some people reach a mature epistemology that recognizes the impossibility of absolute truth, and recognizes the relativity of belief to interpretative frameworks, but also recognizes that there are canons of rational justification of belief (Carey m.fl., 1989, s. 515f.).