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Scientific Induction

Drawing general conclusions from evidence as the basis for scientific method

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과학과 귀납추론

과학적 사건수사

이 사진에 있는 사람은 형사이며, 그는 살인 사건을 해결하는데 도움이 될만한 증거들을 조사 및 수집하고 있다. 그가 찾은 모든 증거들을 바탕으로 그는 누가 범죄를 저질렀는지 결론에 도달 할 수도 있다. 과학을 하는 것은 이러한 범죄해결 과정과 유사하다. 과학에서도 증거를 수집하고 결론을 내린다. 범죄해결과 과학을 하는 것 모두에 귀납추론이 사용된다.  

귀납추론 

귀납추론(Inductive reasoning) 은 많은 단서, 증거 조각들을 바탕으로 일반적 결론을 끌어내는 과정이다. 많은 범죄가 귀납추론에 의해 해결된다. 이는 또한 과학의 특징이며 과학적 방법의 기초이다.    

Q: 위 그림의 형사는 범죄를 해결하는데 어떻게 귀납추론을 사용하는가?

A: 이 형사는 살인사건의 증거가 될만한 단서들을 찾는다. 예를 들어, 그는 아래 그림에서와 같은 피묻은 발자국을 찾았을 수도 있으며 이는 범인의 키에 대한 단서를 제공할 수 있다. 또한 그는 지문이나 살인자가 남긴 다른 증거를 찾았을 수도 있다. 그 형사는 결국 가장 확실한 피의자를 확인하는데 필요한 충분한 단서들을 찾을 수도 있다. 

살인사건의 증거 조사

과학의 귀납추론

하나의 단순한 예가 과학에서 귀납추론을 어떻게 사용하는지를 이해하는데 도움을 줄 것이다. 이제 당신이 중력이 없는 큄(Quim)이라는 행성에서 자랐다고 가정해보자. 거기에서는 심지어 중력이란 말을 들어본적도 없다. 학생교환 프로그램으로 지구에 여행을 온 당신은 즉시 많은 것이 자신의 행성에서와 다르다는 것을 인식한다. 예를 들어, 당신이 우주선에서 내리자 곧바로 땅으로 떨어졌다. 그리고 갖고 있던 통신장비를 놓자 이도 또한 땅으로 떨어졌다. 그러나 큄 행성에서는 아무것도 땅으로 떨어지지 않는다. 예를 들어, 자신의 통신장비도 이 행성에서는 손에서 놓아도 그 자리에 그대로 있다. 당신은 지구에서는 모든 것이 손을 떠나면 땅으로 떨어지다는 것을 인식하고 귀납추론에 의해 "지구에서는 모든 물체가 땅으로 떨어진다"라는 결론을 내렸다.

그러나 그 후에 아래 그림과 같은 것을 관찰하게 되었다. 즉 둥근 물체가 땅으로 떨어지리라는 예상과 달리 하늘로 올라가는 것을 보았다. 비록 여러 가지 증거를 바탕으로 내린 결론이지만 당신의 처음 결론이 옳지 않음을 알게된다. 따라서 모든 관찰을 설명할 수 있는 결론을 얻기 위해서 보다 많은 증거를 수집해야 한다. 

하늘로 날아가는 풍선

Q: 풍선이 떨어지는 대신 올라가는 추가적 증거를 바탕으로 어떤 결론을 끌어낼 수 있는가?

A: 이 증거 및 다른 증거들을 바탕으로 "공기보다 무거운 물체는 땅으로 떨어지나 공기보다 가벼운 물체는 하늘로 올라간다"라는 결론을 내릴 수 있을 것이다. 

귀납추론의 한계

귀납추론은 100 % 확실하게 범죄 문제를 풀거나 과학적 결론을 내릴 수 있게 해주지 못한다. 이는 결론을 뒤집을 수 있는 새로운 증거가 남아 있을 가능성이 언제나 존재하기 때문이다. 그것이 왜 재판정에서 배심원들에게 피의자가 유죄인지를 "추호의 의심이 없이" 대신 "별 의심없이" 결정하도록 요청하는 이유이디.  마찬가지로 과학적 이론도 틀림없이 옳다는 결론을 내릴 수는 없다. 그럼에도 불구하고 너무도 많은 증거들의 지지를 받아왔기 때문에 "큰 의심 없이' 이론이 받아드려지고 있는 것이다. 

요약

  • 귀납추론은 많은 증거들을 바탕으로 일반적 결론을 끌어내는 과정이다. 이 유형의 추론은 과학적 방법의 기반이다. 
  • 과학에서 귀납추론은 증거로부터 결론을 끌어내는데 사용된다. 그 결론은 새로운 증거를 설명하기 위해 필요하다면 변경이 된다. 
  • 귀납추론은 한 아이디아가 옳다는 것을 완전히 증명해줄 수는 없으나 옳을 가능성이 아주 크다는 결론을 내릴 수 있게 해준다. 

용어

  • 귀납추론(inductive reasoning): 많은 증거를 바탕으로 일반적인 결론을 끌어내주는 사고과정

연습

연역추론(deductive reasoning)은 귀납추론과 다른 형태의 추론이다. 연역추론은 귀납추론의 역이라 생각할 수 있다. 연역추론에서는 진실이라고 간주하는 일반적인 진술에서 특정 결론을 이끌어낸다. 아래의 사이트에서 귀납추론과 연역추론을 비교하는 짧은 글을 읽는다.  그리고 그 글에 이어지는 연습을 통하여 추론에 대한 지식을 연마한다.

http://www.education.com/study-help/article/working-arguments/

 

복습

  1. 귀납추론이란 무엇인가?
  2. 귀납추론이 과학에서 어떻게 사용되는지 설명한다.
  3. 리라가 실험실에서 쥐를 연구한다. 그는 표본 쥐 50마리가 A회사의 사료를 좋아해 A회사의 사료가 없을 경우를 제외하고는 B회사의 사료를 먹지 않는다는 것을 관찰하였다. 이로부터 모든 쥐들이 B회사의 사료보다 A 회사의 사료를 좋아한다고 결론을 내릴 수 있는가? 왜 그렇다고 또는 그렇지 않다고 생각하는가?  

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