과학교육

현대적 과학철학(쿤의 패러다임과 과학혁명)

소물리에 2022. 12. 12. 22:44

쿤은 전통적 과학 절학을 부정하고, 과학의 본성을 알기 위한 도구로 논리 대신 과학사를 이용했다. 과학사를 분석하여 확립한 쿤의 과학혁명 이론에 따르면, 과학은 과학 사회에서 구성원들 사이의 토론과 합의과정을 통해 변화 및 발달하며, 따라서 사회적 특성을 지닌다고 보았다. 과학은 전과학, 패러다임의 등장, 정상과학, 과학의 위기, 과학혁명, 새로운 정상과학과 같이 끝이 열린 과정에 따라 계속 변화 및 발달한다고 주장하였다. 쿤의 과학혁명 이론은 매년 과학교원 임용에 출제되는 개념으로 이 글에서 면밀히 설펴보고자 한다.

 

1. 전과학과 정상과학

전과학은 학문이 적립되기 전, 기본적인 영역과 주제에 대해 과학자들 사이에 합의되지 않는 상태를 일컫는다. 또한 정상과학은 여러 패러다임 중 과학 문제를 가장 쉽고 효과적으로 해결하거나 자연현상을 명료하게 설명하는 가설이 패러다임으로 수용된 단계이다. 그리고 이 시기 정상과학 단계에서 수수께끼 풀이가 실행된다. 수수께끼 풀이활동에는 사실적 조사, 패러다임 지지, 패러다임 정교화, 이론적 문제 해결이 있다.

 

2. 정상과학과 과학의 위기

정상과학에서 문제해결의 실패는 이론의 결함이 아니라 연구자의 능력 부족으로 간주된다. 즉, 정상과학에서 기존의 패러다임에 반하는 사례가 발견되는 경우 그 사례를 심각하게 받아들이는 것이 아니라 하나의 변칙 사례로 간주되는 것이다. 변칙 사례는 관찰능력의 부족이나 연구방법의 착오에 의해 나타난 것으로 취급됨으로써 포퍼가 말한 반증 사례로 인정받지 못한다.

 

3. 과학위기와 과학혁명

변칙사례가변칙 사례가 기존의 패러다임에 위기를 가져오는 것은 특수한 조건에서 가능하다. 이는 변칙 사례가 진짜 믿을만한 사실이라는 정상과학으로 구성원들이 받아들여야 하는 것이다. 이 사례를 설명하기 위해 정상과학의 패러다임으로 집중적으로 노력하였음에도 불구하고 설명이 실패하였을 때, 그 변칙 사례는 기존의 패러다임의 위기를 불러올 수 있다. 즉, 과학의 위기는 패러다임으로 설명할 수 없는 과학적 현상이 늘어나는 상태이고, 과학혁명은 위기 단계에서 그 문제를 가장 잘 해결하는 이론에 의해 패러다임이 대체된 단계를 일컫는다.

 

 

 

지금까지의 글에 대한 예시로 톰슨의 음전하를 띤 부드러운 공에 음전하를 띤 전자가 박혀있다는 정상과학 상황에서 러더퍼드의 실험(핵의 발견)은 변칙사례에 해당한다. 핵의 발견은 또 다른 정상과학이 되고, 보어의 양자화 가설이 새로운 변칙 사례가 되는 것은 쿤의 패러다임을 설명하는 전형적이 사례이다.