교사과정
중등 논술 강의 나눔터
13강. 과학적 사고는 신뢰할 수 있는가
1. 과학적 사고란?
* 과학
(1) 자연 과학- 자연현상에 대하여 분석,심층적 이해 실험을 통한 연구결과로 인과 구조 밝힘
(2) 사회 과학- 사회를 대상으로 자연과 학견 연구 방법을 적용하여 이해하는 것
* 과학기술
(1) 기술: 실용적인 것
(2) 과학: 학문, 사고태도
① 공통과학 : ‘자연과학’이라는 하나의 학문 영역
② 사회과학 : 자연과학에서 파생된 연구방법, 사고방식
*과학과 비과학의 차이
과학- 원리에 대하여 이해할 수 있는것
비과학- 원리에 대하여 이해할 수 없는것 예) 점, 미신, 사이비 과학
- 오늘날 결과만을 가지고 이해하려는 것이 과학적 사고를 막는다 (결과주의, 감각주의)
- 결과가 있더라고 원리가 합리적으로 밝혀지지 않으면 비과학이다.
예) 경험과 결과나 감각이 같다하더라도 증명되지 않으면 비과학이다.
=> 우리가 과학을 배우는 까닭은 ‘자연과학’이라는 학문의 영역을 통해 ‘과학적 사고방식’을 익히기 위해서이다. 과학적 사고방식은 우리가 삶에서 부딪치는 다양한 문제를 해결해 나갈 수 있도록 해준다. 따라서 논술에서도 과학이론수업이 아닌 과학적 사고와 방법을 유도할 수 있는 수업이 되어야 한다.
예) 예를 들어 질병문제, 환경문제, 생명문제는 과학의 기술적 측면을 이야기하는 수업이다.
- 잘못된 과학논술 수업유형
① 과학자 일대기
② 호기심 천국식 수업
(호기심을 유도하긴 하지만 결과에만 초점을 두기 때문에 해결과정을 간과하기 쉬움)
- 가능한 과학논술 수업유형
① 과학적 사고 탐구 활동
② 과학사 탐구 활동
③ 과학과 사회의 연계성을 고려한 과학설계활동
역사적으로 철학과 과학은 분리될 수 없다. 둘의 공통주제는 ‘만물의 근원은 무엇인가?’
ex) 심리학 - 원래 철학이었으나 자연과학적 방법을 동원하여 분석, 연구, 통계하면서 심리과학이 됨 ⇒ 점차 철학보다 과학의 영역이 커짐
2. 과학은 과연 객관적인가?
(1) 과학의 유래
근대 이전에는 모든 학문의 바탕이 철학에 기초하고 있었다. 역사적으로 철학과 과학은 분리될 수 없다.
예) '만물의 근원은 무엇인가?'
근대에 자연과학이 발전하면서 사고방식의 변화를 가져왔다. 심리학이나 인문과학 사회과학등 관찰과 실험
통해 결과가 증명되고 있다.
(2) 과학탐구의 과정
한의학 : 관찰 --> 의문제기 --> 가설 --> 실험설계 --> 실험 (No)--> 가설
서구과학 : 관찰 --> 의문제기 --> 가설 --> 실험설계 --> 실험 (Yes)--> 이론화 --> 체계화
(시행착오 : 실험이 No일 경우 가설의 단계부터 다시 실시)
-한의학은 거구 과학의 체계로는 설명할 수 없는 한계를 지니고 있지만 이는 한의학이 비과학적이라기 보다는 의학을 바라보는 관점, 즉 사고 방식의 체계가 다르기 때문이다.
19세기에는 이런 과학적 탐구 과정이 매우 객관적이고 절대적이라고 믿었으나 ‘의문제기’, ‘실험설계’, ‘평가’, ‘체계화’ 부분에서 얼마든지 주관이 개입될 수 있다는 의견이 나오게 되었다. 이는 과학이 지식이 아니라 패러다임(사고의 총체)속에 존재한다는 것이다. 때문에 패러다임이 바뀌면 과학도 바뀔 가능성이 크다. 즉 과학 지식은 시대를 초월하는 절대적 진리가 아니라 현재의 패러다임에 맞는 상대적 진리(잠정적 진리)인 것이다.
예) 천 동 설 -----→ 지 동 설
↓ ↓
증거보다는 ‘성서’가 중요함 ‘증거’가 중요함
⇒ 중세적 세계관 ⇒ 근대적 세계관
(3) 서구의 패러다임의 변화 과정
패러다임은 미국의 과학자이자 철학자인 쿤이 그의 저서 <과학혁명의 구조(1962)> 에서 처음 제시한 개념으로 한 시대를 지배하는 과학적 인식, 이론, 관습, 사고, 관념, 가치관 등이 결합된 총체적 틀 또는 개념의 집합체를 말한다. 패러다임은 전혀 새롭게 구성되는 것이 아니라 기존의 자연과학 위에서 혁명적으로 생성되고 쇠퇴하며, 다시 새로운 패러다임으로 대체된다. 패러다임이 나타나면 과학자들은 이 패러다임의 문제점을 해결하기 위해 연구, 탐구 활동을 한다. 그로 인해 한 시대를 지배하던 패러다임도 완전히 사라지는 경우가 생기고
경쟁관계에 있던 페러다임이 새로운 패러다임으로 자리를 대신하게 된다. 패러다임은 힘, 세력, 시대적 흐름에 의해 좌우되는데 지동설과 천동설의 대립을 보면 지동설이 증거를 제시하여 합리적 과학이라고 인식되게 되었다. 따라서 절대적 진리로 과학을 맹신하는 것은 위험할 수 있다.
(4) 근대과학의 절대성에 변화를 가져온 이론
①「카오스 이론」 :
과거에는 과학은 변인을 통제하고 실험(실험실 상태)하여 확실한 인과관계가 성립한다고 보았으나 실제로는 다양한 인과관계가 존재해서 정확한 결과 측정이 어렵다고 생각하게 되었다.그래서 수학적 공식이 아닌 통계로 접근하기 시작하였다. 작은 변화가 예측할 수 없는 엄처난 결과를 낳는 것처럼 안정적으로 보이면서도 안정적이지 않고, 안정적이지 않으면서도 안정적으로 보이는 여러 현상을 설명해 주는 것이 카오스 이론이다.
예) 나비효과 - 나비의 단순한 날갯짓이 날씨를 변화시킨다는 이론
영화 ‘쥬라기 공원’-손에 물 한방울을 떨어뜨렸을 때 물이 어디로 흘러가는지 예측할 수 없음
② 「불확정성의 원리」 :
과학적으로 모든 것을 해결할 수 있다고 믿었던 패러다임이 실제로 과학마저도 완전한 것은 아니라는 의식으로 바꿰게 되었다. 즉, 어떤 시설험에서 여러 물리적 양을 측정한 결과가 반드시 확정적인 값으로 존재하는 것이 아니라 서로 다른 여러 값이 확률로 의해 얻어진다는 것이다. 결국 불확정성의 원리는 과학의 절대성을 부인하는 원리이다.
예) 물의 온도를 잴 때 온도계를 물에 넣는 순가 물은 온도계에 의해 이미 온도가 변할 수 있다는 것이다.
「상대성 이론」 :
아인슈타인의 상대성 이론은 뉴턴이 절대적이라고 했던 시간과 공간의 개념도 절대적으로 주어진 것이 아니라 중력에 의해 상대적으로 변형될 수 있다는 것을 보여주는 이론이다.
과학에 대한 태도==> '잠정적 진리하는 태도가 중요하다' 예를 들어 귀신의 존재를 보면 물론 귀신이 없다고 하지만 있다 , 없다에 대한 증거가 없으므로 언제나 귀신은 있을 수도 있다. 그러므로 합리적 사고가 아니면 있다, 없다에 대하여 정으할 수 없다. 과학이 완벽하진 않아도 현실 문제를 해결하기 위해 가장 유용한 사고방식이며 보편적 과학 법칙안에서 의사소통이 가능하기에 과학의 한계를 비하하기 보다는 새로운 방식으로 극복하려 노력해야 한다.
3. 현대의 과학 기술
기술은 우리 눈에는 단순히 편리한 것으로만 보일 수 있는데 그 이면에는 보이지 않는 것이 많다. 예를 들어 세탁기는 우리에게 옷을 깨끗하게 하는 편리함을 제공해주었지만, 실제로는 옛날 보다 옷을 더 자주 세탁해야 하는 문화적인 현상도 낳게 되었다. 이제는 깨끗하게 입지 않으면 안 되는 세상이다. MP3 또한 우리에게 노래를 스스로 선곡하여 언제 어디서나 들을 수 있다는 편리함을 제공해준 것처럼 보이지만, 이면에는 음반시장의 축소라든가 격리와 고립의 효과 등의 부정적인 효과도 낳고 있다. 따라서 기술을 단순히 편한 것으로만 인식하는 태도는 옳지 못하고 인간 생활의 전반에 영향을 미칠 수 있는 것을 인식할 수 있어야 한다.
예) 냉장고 대형화 - 아파트 주거 환경변화와 관련 / 대형 할인 매장/ 맞벌이 부부등 여러 요인으로 냉장고는 점점 대형화 되고 있다.
① 기술의 가치중립성 :
과학적 결론은 그 자체로는 중립적이어서 기술의 자체가 좋고 나쁨이 아니다. 그것을 남용하거나 오용하는 인간과 사회가 문제인 것이다. 그러므로 기술은 오남용하는 인간과 사회가 비판에 대한 책임이 있다는 것이다. 과학적 결론은 엄격한 객관적 논리의 산물이며 그 결과는 개인의 취향이나 가치관에 따라 결론을 취사선택할 수 없다는 것이다.
② 기술결정론 : 기술이 사회 제도의 성격과 사회 계급적 관계를 규정하는 결정적 요인이라고 하는 자본주의 사회학 이론이다.
* '기술의 편리'는 진짜이고, 또 항상 긍정적인가?
1. 기술은 편리하지 않을 수도 있다. 만약 전기가 부족하게 되어 문제를 해결해야할 때 기술적 방식으로 그 문제에 접근한다면 '댐'을 건설해야하는데, 이것을 문화적ㆍ사회적 방법으로 해결한다면 보다 효율적이고 나은 해결이 될 수 있을 것이다. 또 기술은 더 높은 요구 수준을 계속 만든다.
2. 새로운 기술은 언제나 좋은 것이고 항상 긍정적인가에 대한 질문은 답은 '아닐 수도 있다'이다. 왜냐면 다양한 사회적, 정치적, 자본주의적 조건 아래에서 항상 더 나은 기술만을 생산하거나 기술적으로 우수한 상품만을 판매하지는 않으므로 현대의 기술이 가장 뛰어나다고 말하기는 어렵다.
* 과학 기술은 어떤 방향으로 개발되어야 하는가?
대부분의 기술은 목적이 있기 때문에 사회를 변화 시킨다. 과학기술은 사회도 변화시키고 사람을 더 불편하게 만들기도 한다.하지만 이것은 기술 자체의 문제이기 보다는 기술을 둘러싼 사회적 환경 때문이다. 그리고 과학기술 중 사회에 더 많은 영향을 끼치는 기술이 살아 남는다. 과학 기술은 돈을 위한 과학이 아닌 인간의 삶을 위한 방향으로 나아가야 한다.그래서 대다수의 이익을 위해 기술울 통제해야 한다. 이를 위해 ‘과학 기술의 민주화’(과학 기술이 인간적으로 쓰일 수 있느냐를 시민이 감시하여 통제를 할 수 있게 하는 것)가 필요하다.
예) 생명공학 윤리법안
==> 어떤 기술이 어떤 장,단점이 있는가를 살피고 어떻게 장점을 발전시킬 수 있는가를 고민하는 것이 바람직하다.
<다음 주 수업 안내>
읽어야할 책 :현대인의 삶의 방식에 관한 책, '소유나 존재냐'(에리히 프롬/ 범우사 ) 읽어 오기.
수업 내용: 현대 첨단 기술과 관련해 생각해 볼 문제에 대하여 ( 과학 수업 마무리 )
...............................................................................................................................................
늦게 올려 죄송합니다. 수업에 늦기도 하고 졸기도 하여 내용정리가 부실한 면이 많습니다.
참조하셔서 읽으셨으면 좋겠습니다. 아는 것이 불확실한게 많아 다른 기수 강의안도 참조하였습니다.
언제나 열심히 공부하시는 선생님들의 모습은 아름답기만 합니다. 저도 본받아 열심히 해야겠습니다.
31기 선생님들 파이팅!
1. 과학적 사고란?
* 과학
(1) 자연 과학- 자연현상에 대하여 분석,심층적 이해 실험을 통한 연구결과로 인과 구조 밝힘
(2) 사회 과학- 사회를 대상으로 자연과 학견 연구 방법을 적용하여 이해하는 것
* 과학기술
(1) 기술: 실용적인 것
(2) 과학: 학문, 사고태도
① 공통과학 : ‘자연과학’이라는 하나의 학문 영역
② 사회과학 : 자연과학에서 파생된 연구방법, 사고방식
*과학과 비과학의 차이
과학- 원리에 대하여 이해할 수 있는것
비과학- 원리에 대하여 이해할 수 없는것 예) 점, 미신, 사이비 과학
- 오늘날 결과만을 가지고 이해하려는 것이 과학적 사고를 막는다 (결과주의, 감각주의)
- 결과가 있더라고 원리가 합리적으로 밝혀지지 않으면 비과학이다.
예) 경험과 결과나 감각이 같다하더라도 증명되지 않으면 비과학이다.
=> 우리가 과학을 배우는 까닭은 ‘자연과학’이라는 학문의 영역을 통해 ‘과학적 사고방식’을 익히기 위해서이다. 과학적 사고방식은 우리가 삶에서 부딪치는 다양한 문제를 해결해 나갈 수 있도록 해준다. 따라서 논술에서도 과학이론수업이 아닌 과학적 사고와 방법을 유도할 수 있는 수업이 되어야 한다.
예) 예를 들어 질병문제, 환경문제, 생명문제는 과학의 기술적 측면을 이야기하는 수업이다.
- 잘못된 과학논술 수업유형
① 과학자 일대기
② 호기심 천국식 수업
(호기심을 유도하긴 하지만 결과에만 초점을 두기 때문에 해결과정을 간과하기 쉬움)
- 가능한 과학논술 수업유형
① 과학적 사고 탐구 활동
② 과학사 탐구 활동
③ 과학과 사회의 연계성을 고려한 과학설계활동
역사적으로 철학과 과학은 분리될 수 없다. 둘의 공통주제는 ‘만물의 근원은 무엇인가?’
ex) 심리학 - 원래 철학이었으나 자연과학적 방법을 동원하여 분석, 연구, 통계하면서 심리과학이 됨 ⇒ 점차 철학보다 과학의 영역이 커짐
2. 과학은 과연 객관적인가?
(1) 과학의 유래
근대 이전에는 모든 학문의 바탕이 철학에 기초하고 있었다. 역사적으로 철학과 과학은 분리될 수 없다.
예) '만물의 근원은 무엇인가?'
근대에 자연과학이 발전하면서 사고방식의 변화를 가져왔다. 심리학이나 인문과학 사회과학등 관찰과 실험
통해 결과가 증명되고 있다.
(2) 과학탐구의 과정
한의학 : 관찰 --> 의문제기 --> 가설 --> 실험설계 --> 실험 (No)--> 가설
서구과학 : 관찰 --> 의문제기 --> 가설 --> 실험설계 --> 실험 (Yes)--> 이론화 --> 체계화
(시행착오 : 실험이 No일 경우 가설의 단계부터 다시 실시)
-한의학은 거구 과학의 체계로는 설명할 수 없는 한계를 지니고 있지만 이는 한의학이 비과학적이라기 보다는 의학을 바라보는 관점, 즉 사고 방식의 체계가 다르기 때문이다.
19세기에는 이런 과학적 탐구 과정이 매우 객관적이고 절대적이라고 믿었으나 ‘의문제기’, ‘실험설계’, ‘평가’, ‘체계화’ 부분에서 얼마든지 주관이 개입될 수 있다는 의견이 나오게 되었다. 이는 과학이 지식이 아니라 패러다임(사고의 총체)속에 존재한다는 것이다. 때문에 패러다임이 바뀌면 과학도 바뀔 가능성이 크다. 즉 과학 지식은 시대를 초월하는 절대적 진리가 아니라 현재의 패러다임에 맞는 상대적 진리(잠정적 진리)인 것이다.
예) 천 동 설 -----→ 지 동 설
↓ ↓
증거보다는 ‘성서’가 중요함 ‘증거’가 중요함
⇒ 중세적 세계관 ⇒ 근대적 세계관
(3) 서구의 패러다임의 변화 과정
패러다임은 미국의 과학자이자 철학자인 쿤이 그의 저서 <과학혁명의 구조(1962)> 에서 처음 제시한 개념으로 한 시대를 지배하는 과학적 인식, 이론, 관습, 사고, 관념, 가치관 등이 결합된 총체적 틀 또는 개념의 집합체를 말한다. 패러다임은 전혀 새롭게 구성되는 것이 아니라 기존의 자연과학 위에서 혁명적으로 생성되고 쇠퇴하며, 다시 새로운 패러다임으로 대체된다. 패러다임이 나타나면 과학자들은 이 패러다임의 문제점을 해결하기 위해 연구, 탐구 활동을 한다. 그로 인해 한 시대를 지배하던 패러다임도 완전히 사라지는 경우가 생기고
경쟁관계에 있던 페러다임이 새로운 패러다임으로 자리를 대신하게 된다. 패러다임은 힘, 세력, 시대적 흐름에 의해 좌우되는데 지동설과 천동설의 대립을 보면 지동설이 증거를 제시하여 합리적 과학이라고 인식되게 되었다. 따라서 절대적 진리로 과학을 맹신하는 것은 위험할 수 있다.
(4) 근대과학의 절대성에 변화를 가져온 이론
①「카오스 이론」 :
과거에는 과학은 변인을 통제하고 실험(실험실 상태)하여 확실한 인과관계가 성립한다고 보았으나 실제로는 다양한 인과관계가 존재해서 정확한 결과 측정이 어렵다고 생각하게 되었다.그래서 수학적 공식이 아닌 통계로 접근하기 시작하였다. 작은 변화가 예측할 수 없는 엄처난 결과를 낳는 것처럼 안정적으로 보이면서도 안정적이지 않고, 안정적이지 않으면서도 안정적으로 보이는 여러 현상을 설명해 주는 것이 카오스 이론이다.
예) 나비효과 - 나비의 단순한 날갯짓이 날씨를 변화시킨다는 이론
영화 ‘쥬라기 공원’-손에 물 한방울을 떨어뜨렸을 때 물이 어디로 흘러가는지 예측할 수 없음
② 「불확정성의 원리」 :
과학적으로 모든 것을 해결할 수 있다고 믿었던 패러다임이 실제로 과학마저도 완전한 것은 아니라는 의식으로 바꿰게 되었다. 즉, 어떤 시설험에서 여러 물리적 양을 측정한 결과가 반드시 확정적인 값으로 존재하는 것이 아니라 서로 다른 여러 값이 확률로 의해 얻어진다는 것이다. 결국 불확정성의 원리는 과학의 절대성을 부인하는 원리이다.
예) 물의 온도를 잴 때 온도계를 물에 넣는 순가 물은 온도계에 의해 이미 온도가 변할 수 있다는 것이다.
「상대성 이론」 :
아인슈타인의 상대성 이론은 뉴턴이 절대적이라고 했던 시간과 공간의 개념도 절대적으로 주어진 것이 아니라 중력에 의해 상대적으로 변형될 수 있다는 것을 보여주는 이론이다.
과학에 대한 태도==> '잠정적 진리하는 태도가 중요하다' 예를 들어 귀신의 존재를 보면 물론 귀신이 없다고 하지만 있다 , 없다에 대한 증거가 없으므로 언제나 귀신은 있을 수도 있다. 그러므로 합리적 사고가 아니면 있다, 없다에 대하여 정으할 수 없다. 과학이 완벽하진 않아도 현실 문제를 해결하기 위해 가장 유용한 사고방식이며 보편적 과학 법칙안에서 의사소통이 가능하기에 과학의 한계를 비하하기 보다는 새로운 방식으로 극복하려 노력해야 한다.
3. 현대의 과학 기술
기술은 우리 눈에는 단순히 편리한 것으로만 보일 수 있는데 그 이면에는 보이지 않는 것이 많다. 예를 들어 세탁기는 우리에게 옷을 깨끗하게 하는 편리함을 제공해주었지만, 실제로는 옛날 보다 옷을 더 자주 세탁해야 하는 문화적인 현상도 낳게 되었다. 이제는 깨끗하게 입지 않으면 안 되는 세상이다. MP3 또한 우리에게 노래를 스스로 선곡하여 언제 어디서나 들을 수 있다는 편리함을 제공해준 것처럼 보이지만, 이면에는 음반시장의 축소라든가 격리와 고립의 효과 등의 부정적인 효과도 낳고 있다. 따라서 기술을 단순히 편한 것으로만 인식하는 태도는 옳지 못하고 인간 생활의 전반에 영향을 미칠 수 있는 것을 인식할 수 있어야 한다.
예) 냉장고 대형화 - 아파트 주거 환경변화와 관련 / 대형 할인 매장/ 맞벌이 부부등 여러 요인으로 냉장고는 점점 대형화 되고 있다.
① 기술의 가치중립성 :
과학적 결론은 그 자체로는 중립적이어서 기술의 자체가 좋고 나쁨이 아니다. 그것을 남용하거나 오용하는 인간과 사회가 문제인 것이다. 그러므로 기술은 오남용하는 인간과 사회가 비판에 대한 책임이 있다는 것이다. 과학적 결론은 엄격한 객관적 논리의 산물이며 그 결과는 개인의 취향이나 가치관에 따라 결론을 취사선택할 수 없다는 것이다.
② 기술결정론 : 기술이 사회 제도의 성격과 사회 계급적 관계를 규정하는 결정적 요인이라고 하는 자본주의 사회학 이론이다.
* '기술의 편리'는 진짜이고, 또 항상 긍정적인가?
1. 기술은 편리하지 않을 수도 있다. 만약 전기가 부족하게 되어 문제를 해결해야할 때 기술적 방식으로 그 문제에 접근한다면 '댐'을 건설해야하는데, 이것을 문화적ㆍ사회적 방법으로 해결한다면 보다 효율적이고 나은 해결이 될 수 있을 것이다. 또 기술은 더 높은 요구 수준을 계속 만든다.
2. 새로운 기술은 언제나 좋은 것이고 항상 긍정적인가에 대한 질문은 답은 '아닐 수도 있다'이다. 왜냐면 다양한 사회적, 정치적, 자본주의적 조건 아래에서 항상 더 나은 기술만을 생산하거나 기술적으로 우수한 상품만을 판매하지는 않으므로 현대의 기술이 가장 뛰어나다고 말하기는 어렵다.
* 과학 기술은 어떤 방향으로 개발되어야 하는가?
대부분의 기술은 목적이 있기 때문에 사회를 변화 시킨다. 과학기술은 사회도 변화시키고 사람을 더 불편하게 만들기도 한다.하지만 이것은 기술 자체의 문제이기 보다는 기술을 둘러싼 사회적 환경 때문이다. 그리고 과학기술 중 사회에 더 많은 영향을 끼치는 기술이 살아 남는다. 과학 기술은 돈을 위한 과학이 아닌 인간의 삶을 위한 방향으로 나아가야 한다.그래서 대다수의 이익을 위해 기술울 통제해야 한다. 이를 위해 ‘과학 기술의 민주화’(과학 기술이 인간적으로 쓰일 수 있느냐를 시민이 감시하여 통제를 할 수 있게 하는 것)가 필요하다.
예) 생명공학 윤리법안
==> 어떤 기술이 어떤 장,단점이 있는가를 살피고 어떻게 장점을 발전시킬 수 있는가를 고민하는 것이 바람직하다.
<다음 주 수업 안내>
읽어야할 책 :현대인의 삶의 방식에 관한 책, '소유나 존재냐'(에리히 프롬/ 범우사 ) 읽어 오기.
수업 내용: 현대 첨단 기술과 관련해 생각해 볼 문제에 대하여 ( 과학 수업 마무리 )
...............................................................................................................................................
늦게 올려 죄송합니다. 수업에 늦기도 하고 졸기도 하여 내용정리가 부실한 면이 많습니다.
참조하셔서 읽으셨으면 좋겠습니다. 아는 것이 불확실한게 많아 다른 기수 강의안도 참조하였습니다.
언제나 열심히 공부하시는 선생님들의 모습은 아름답기만 합니다. 저도 본받아 열심히 해야겠습니다.
31기 선생님들 파이팅!