Phát biểu khoa học (scientific claims)
Phát biểu ở cấp độ cơ bản nhất của khoa học là quan sát (observation). Quan sát có thể có hệ thống hoặc không có hệ thống, chính xác hoặc không chính xác. Quan sát thường được cho là cơ bản, không có nhiều thông tin và không thú vị bởi vì nó không đưa ra giải thích nào về hiện tượng quan sát được. Dù vậy, quan sát đóng vai trò vô cùng quan trọng bởi vì nó là những viên gạch nền của các phát biểu của khoa học thực nghiệm (empirical scientific claims). Bạn có nhớ một trong những nguyên tắc cơ bản của phương pháp khoa học là tính thực chứng (empiricism) không? (xem lại bài trước ở đây). Từng quan sát riêng lẻ có thể không có ý nghĩa, nhưng khi quan sát được tiến hành một cách có hệ thống thì có thể đem lại những phát biểu khoa học mới, có tiềm năng nghiên cứu. Đến cuối bài viết này, bạn cũng sẽ nhận ra thêm một vai trò của quan sát nữa là, từng quan sát riêng biệt là hết sức cần thiết trong việc ủng hộ hay phản bác lại một giả thuyết.
Một giải thích là một tuyên bố về mối quan hệ nhân quả (causality) hoặc mối liên quan (association). Phát biểu giải thích (explanation) sẽ mô tả về mối quan hệ giữa các sự kiện vật chất. Một giải thích như vậy có thể là một giả thuyết (hypothesis) hoặc một quy luật (law). Giả thuyết là một tuyên bố khoa học, mô tả hoặc giải thích về một quy luật hoặc mối liên hệ giữa các sự kiện. Tính đúng đắn của một giả thuyết phụ thuộc vào số lượng bằng chứng ủng hộ qua các nghiên cứu thực nghiệm (empirical studies). Một giả thuyết mạnh là một giả thuyết liên tục được củng cố (repeatedly supported) sau nhiều nghiên cứu thực nghiệm. Một giả thuyết yếu thường là giả thuyết mới đề ra và chưa hoặc không có nhiều nghiên cứu đi kiểm chứng, hoặc khi các nghiên cứu cho ra những kết quả khác nhau (khi ủng hộ, khi bác bỏ).
Quy luật (law) là một dạng đặc biệt của giả thuyết. Quy luật có tính chính xác và thường được thể hiện ở dạng phương trình toán học. Và để đạt được tính chính xác đó, quy luật thường được giải thích với độ chuẩn xác cao bằng cả lập luận logic ở bậc cao và hàm súc nhất (toán học) và bằng phương pháp thực nghiệm (quan sát có hệ thống). Trong các ngành khoa học xã hội chẳng hạn như tâm lý học, rất khó để hình thành các quy luật kiểu này, ít nhất là cho đến hiện tại.
Lý thuyết (theory) là một quy tắc rộng, có thể áp dụng để giải thích được nhiều hiện tượng có liên quan. Lý thuyết được xây dựng từ các nền móng cơ bản là những giả thuyết vững chắc được ủng hộ liên tục và lặp lại bởi nhiều bằng chứng thực nghiệm. Các lý thuyết lớn mà chúng ta biết được như thuyết nhật tâm của Galileo, thuyết tương đối của Einstein đều đã trải qua rất nhiều quan sát và thách thức của khoa học trước khi trở thành những lý thuyết nền tảng mà con người dùng để giải thích các hiện tượng vật chất xung quanh mình. Nếu bạn quan tâm đến các lý thuyết lớn về vạn vật, thì bạn có thể đọc quyển sách ngắn ‘Bầu trời chiều ẩn giấu’ của nhà văn Nguyễn Phương Văn, trong đó bạn sẽ có dịp làm quen với các đỉnh cao trí tuệ cổ xưa như Galileo, Kepler cho đến tỉ phú 'trí tuệ nhân tạo' của thời hiện đại - Elon Musk.
Một lý thuyết dù lớn và vững chắc đến đâu, vẫn có khả năng bị bác bỏ hoặc điều chỉnh khi một bằng chứng trái chiều được tìm ra. Đúng là không có gì quý báu và khó kiếm tìm như sự thật. Chính vì vậy, khoa học là một chuỗi những cuộc truy tìm sự thật không ngừng nghỉ, tiếp nối từ thế hệ này sang thế hệ khác. Bởi sứ mệnh tìm kiếm tri thức của mình mà khoa học nhìn bề ngoài có lúc vinh quang, xán lạn lắm thay nhưng những ai làm khoa học chân chính sẽ hiểu, khoa học thực chất là trải nghiệm khiêm tốn, nhọc nhằn của người đi tìm tri thức trước sự bao la bất tận và khó nắm bắt của sự thật.
Trước khi nói về chu kỳ thực nghiệm, ta hãy nói sơ về hai khái niệm kinh điển và quen thuộc của phương pháp luận, đó là quy nạp và diễn dịch.
Diễn dịch
Phương pháp diễn dịch là suy luận từ quy luật tổng quát để trả lời câu hỏi về trường hợp cụ thể. Nói cách khác, diễn dịch bắt đầu bằng một mệnh đề tổng quát và kết thúc bằng một trường hợp cụ thể. Vì (ở Châu Âu) ta biết rằng những con thiên nga trên đời đều màu trắng, ta kỳ vọng rằng con thiên nga bất kỳ nào mà ta sẽ gặp cũng có bộ lông màu trắng, ngay cả khi ta đến Châu Úc hay Châu Phi.
Quy nạp
Ngược lại, một cách thức mà ta thường dùng để tìm hiểu về thế giới khách quan là thông qua quan sát những trường hợp cụ thể để suy đoán về quy luật tổng quát về sự vật hiện tượng, phương pháp như vậy gọi là quy nạp. Francis Bacon, một triết gia người Anh vào thế kỷ 16 được biết đến như là cha đẻ của phương pháp khoa học thực chứng (father of scientific methods by empiricism) có lẽ vì ông là người đã có ảnh hưởng lớn đến nhiều nhà khoa học sau đó bởi sự quyết liệt của ông đối với phương pháp quan sát và suy luận bằng quy nạp.
Tuy nhiên, vấn đề của quy nạp là những quy luật tổng quát được suy luận từ quan sát riêng lẻ thì không có cách nào kiểm chứng được. Nhiều quan sát liên tục trong quá khứ cho thấy thiên nga có lông màu trắng. Nhưng làm sao từ những điều đã biết mà ta có thể đoán biết tương lai một cách chắc chắn, rằng những con thiên nga mà ta sẽ gặp tiếp theo cũng có màu trắng? Sự thực thì ai cũng biết là đến khi người ta tìm ra Châu Úc thì họ cũng phát hiện ra là ở đó có những con thiên nga có bộ lông đen nhánh. David Hume - triết gia người Scotland ở thế kỷ 18, đã chỉ ra rằng dù ta quan sát một hiện tượng lặp đi lặp lại nhiều bao nhiêu lần đi nữa, ta vẫn không bao giờ kiểm chứng được một cách chắc chắn các kết luận suy ra bằng cách quy nạp (the problem of induction). Hai thế kỉ sau đó, với những ưu tư giống như Hume, Karl Popper đưa ra khái niệm - “phản nghiệm” (falsification) để khắc phục nhược điểm của việc chứng minh một mệnh đề là đúng bằng cách kiểm chứng (verification). Nếu bạn quên thế nào là quy tắc phản nghiệm trong nghiên cứu khoa học, hãy xem lại bài viết về các nguyên tắc trong phương pháp khoa học ở đây. (Nếu đọc rồi mà vẫn chưa thỏa mãn trí tò mò thì mong bạn ráng chờ thêm vài bữa nữa, ta sẽ bàn kỹ về Karl Popper và falsification trong bài về phân tích dữ liệu. Hy vọng là khi ấy bạn sẽ thấy phản nghiệm của Popper hiện lên thật sáng tỏ và đẹp đẽ không thua gì bầu trời đêm trăng mười sáu.)
Phương pháp diễn dịch - giả thuyết
Khoa học hiện đại kết hợp quy nạp và diễn dịch để đi tìm sự thật về thế giới quan. Sự kết hợp này được thể hiện trọn vẹn và rõ ràng nhất qua phương pháp nghiên cứu định lượng được sử dụng trong cả khoa học tự nhiên và khoa học xã hội hiện đại, gọi là phương pháp diễn dịch - giả thuyết (hypothetico- deductive method).
Chu kỳ thực nghiệm (empirical cycle)
Chu kỳ thực nghiệm minh họa cho phương pháp diễn dịch- giả thuyết trong nghiên cứu khoa học. Một chu kỳ thực nghiệm có 5 giai đoạn chính, đó là: quan sát (observation), quy nạp, diễn dịch, kiểm chứng, và đánh giá. Khi làm nghiên cứu khoa học, sẽ rất hữu ích nếu bạn mường tượng bức tranh tổng quát này trong đầu và nhất là trước khi bạn bị xoáy vào các chi tiết cụ thể khác như thiết kế nghiên cứu, chọn mẫu hay là kế hoạch phân tích dữ liệu. Bạn cũng sẽ dần hiểu rõ bản chất của một số khái niệm nền tảng của phương pháp định lượng cũng như sự khác biệt cơ bản giữa định lượng và định tính.
Trước hết, nhà khoa học để ý, quan tâm hoặc yêu thích một hiện tượng sẽ chủ động quan sát, theo dõi hiện tượng đó. Sau nhiều quan sát liên tục và lặp lại, bạn bắt đầu rút ra một số kết luận ban đầu hay là một giả thuyết mới, đó là giai đoạn quy nạp. Quy nạp là lối suy luận cốt lõi của phương pháp định tính (qualitative methods), nghiên về tìm kiếm, khai phá vấn đề, sự vật mới, đặt ra những giả thuyết mới về thế giới khách quan. Chẳng hạn, tôi liên tục quan sát thấy những người học tâm lý học thì hay ăn nhiều. Tôi quan sát điều này từ bản thân, từ những người bạn đồng môn, đồng nghiệp, vâng vâng… Tôi cảm thấy điều này là có thể là một quy luật thú vị (an interesting pattern), và tôi dùng quy nạp để đặt ra một giả thuyết là những người học tâm lý thì ăn nhiều hơn người khác. Nhưng giả thuyết này của tôi chưa đủ mạnh chừng nào tôi còn chưa kiểm chứng nó bằng thực nghiệm. Như bạn đã biết, quy nạp có thể mắc sai lầm, bởi luôn có khả năng là lần tới ta sẽ gặp một người ngành tâm lý luôn ăn uống điều độ.
Để kiểm chứng giả thuyết đề ra, bạn áp dụng suy luận diễn dịch bằng cách đặt giả thuyết dưới dạng một giả thuyết- diễn dịch. Ví dụ:
Giả thuyết ban đầu: Những người học tâm lý thì ăn nhiều hơn người khác.
Viết lại dưới dạng giả thuyết- diễn dịch: (Ta giả thuyết rằng) nếu việc người học tâm lý thì ăn nhiều hơn người khác là đúng, thì trong 50 người học tâm lý mà tôi sắp quan sát tới đây (chọn ngẫu nhiên bất kỳ), điều này cũng đúng. (Nghĩa là 50 người này ai cũng ăn nhiều.)
Kiểm chứng (testing) là khi bạn dùng kiểm định thống kê (statistical test) để kiểm chứng giả thuyết diễn dịch ở trên. Có hai loại thống kê là thống kê mô tả và thống kê suy luận. Thống kê mô tả (descriptive statistics) mô tả, trình bày dữ liệu thô dưới dạng đẹp mắt, gọn gàng và dễ đọc hơn. Số trung bình, độ lệch chuẩn, hoặc biểu đồ các loại là những sản phẩm đầu ra của thống kê mô tả. Ví dụ, thay vì bạn phải đọc một bảng số liệu gồm số lượng thức ăn tiêu thụ của 50 người học tâm lý trong một tháng và so sánh nó với lượng thức ăn tiêu thụ của 50 người học ngành khác thì bạn chỉ cần dùng phần mềm thống kê để tính toán ra lượng thức ăn trung bình của mỗi nhóm rồi so sánh hai con số này với nhau. Sau khi có kết quả thống kê mô tả, bạn dùng thống kê suy luận (inferential statistics) để suy luận kết quả tìm được cho quần thể quan tâm. Ví dụ, nghiên cứu hiện tại của bạn cho kết quả rằng người học tâm lý ăn nhiều hơn người khác. Nhưng để kết quả này có thể khái quát hóa cho tất cả người học tâm lý trên thế giới này thì bạn phải dùng các bài kiểm định phù hợp của thống kê suy luận.
Đánh giá (evaluation) là kết luận về giả thuyết dựa trên kết quả kiểm định thống kê. Nếu kết quả kiểm định ủng hộ giả thuyết thì ta nói rằng giả thuyết được tạm thời chấp nhận (provisionally accepted). Nếu kết quả kiểm định không ủng hộ giả thuyết thì ta nói rằng giả thuyết bị bác bỏ (rejected) hoặc cần điều chỉnh (adjusted) (theo Karl Popper). Cũng có khi, thay vì điều chỉnh giả thuyết chính, ta sẽ điều chỉnh giả định nền tảng (background assumptions) (theo Duhem - Quine thesis). Giả định là những tiền đề mà ta công nhận là đúng và dùng làm nền tảng của giả thuyết mà ta cần đi tìm bằng chứng ủng hộ. Thông thường, giả thuyết chính rất ít khi bị bác bỏ hoàn toàn mà thường được điều chỉnh hoặc là điều chỉnh giả định nền. Việc điều chỉnh giả định cùng với vấn đề giả thuyết post-hoc (tức là điều chỉnh lại giả thuyết sau khi có kết quả kiểm định) nêu ra trong định đề Duhem - Quine cũng là một luận điểm phổ biến được các nhà khoa học tự nhiên ‘cực đoan’ dùng để công kích tính khoa học của các ngành khoa học xã hội như tâm lý học. Chu kỳ thực nghiệm lại bắt đầu khi mà một giả thuyết sau khi được đánh giá (bác bỏ hay ủng hộ) được dùng làm căn cứ để bắt đầu cho những nghiên cứu tiếp theo nhằm củng cố giả thuyết đó hoặc kiểm chứng những giả thuyết được điều chỉnh. Như vậy, khoa học tiếp diễn trong một chu trình khép kín và không có điểm dừng. Chúng ta không bao giờ hoàn toàn 'chứng minh' một giả thuyết mà chỉ tạm thời chấp nhận (provisionally accept) dựa vào những gì ta đã tìm thấy. Sự thật có thể tồn tại, nhưng với khoa học, chúng dường như mãi mãi chỉ mang tính tương đối.
Chuyển dịch hệ thuyết (paradigm shift)
Nhà khoa học lỗi lạc của thế kỷ 20 - Thomas Kuhn, đã chỉ ra rằng, khoa học, cũng như nhiều thứ khác, không phát triển theo một trật tự tuyến tính mà nó sẽ có những khúc cua khó tránh khỏi. Khoa học được tiến hành dựa trên nhiều giả thuyết và quy luật hiện thời có được. Nhưng khi có những sóng gió xảy ra, ví như là có những phát hiện mới bác bỏ hoặc trái ngược với lý thuyết hiện có, ấy là lúc ta phải thay đổi cách mà khoa học vận hành. Sự thay đổi này không dừng lại ở thay đổi giả thuyết (Karl Popper) hay thay đổi giả định ban đầu (Duhem-Quine) mà là thay đổi cả một hệ thuyết (paradigm shift). Có lẽ, nếu con người còn sống trên hành tinh này hơn 100 năm nữa mà không bị diệt vong như Hawking tiên đoán, chúng ta hoặc những thế hệ tiếp theo sẽ chứng kiến một cuộc chuyển dịch hệ thuyết (a paradigm shift) - một cuộc cách mạng phương pháp khoa học trong tâm lý. Cuộc cách mạng ấy sẽ lý giải tất cả những điều mà khoa học tâm lý chưa giải đáp thỏa đáng về con người và hành vi của họ như ta thấy bây giờ, khi ấy hy vọng rằng ngành tâm lý học sẽ thôi bị thách thức một cách bất công bởi các nhà khoa học (luôn tự cho mình là) ‘chính danh’ hơn.
Tham khảo:
- Breakwell, Hammond, Fife-Schaw, & Smith (2006). Research Methods in Psychology. London: Sage. (Chương 1)
- University of Amsterdam. Coursera: Quantitative Research Methods. goo.gl/v6ACGi
- Karl Popper, Science as Falsification. http://www.denisdutton.com/popper.htm
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét