科學的本質
魏明通 教授
國立台灣師範大學化學系
趙金祁對科學的本質及其成分，在其著作《自然科學原理在科學教育上的意義》有詳盡的介紹：
一、事物發生中，時空物質的侷限性
人類知識固然誰時代的進步而突飛猛進，一日千里，但人類對時空物質，這類實質的了解，到今日仍有限。甚至包括生命現象在內，都無從窺其全貌。因此科學家必須承認，知識的程度僅及於經驗證據所涉範圍之內，強力摒棄不知為知的意念。科學家對於臆測、假說、假設、模型、假說真理、思維真理等界限分明，即表明白對各別問題程度的不同，不容混淆。
同時，在求真過程中，科學家始終權宜運用逐步逼近的法則，以求由近及遠，由小至大，漸進了解，趨近自然的終極真理。
二、自然律的一致性
科學家一致承認，大自然間的千變萬化，必定由一個一致的、有序的，和統一的自然律所支配，即所謂的再現性。因此在相同的情境下必產生相同的現象。此種由自然律支配自然現象的特性，正是科學家與迷信的重要區別關鍵所在。科學知識由反覆出現中，獲得實驗數據，以量化證據說服大眾；迷信卻只屬於少數人的感受，既無再現性的可能，更無法提供證據取信於人。
三、因果關係性
本質上，科學家認定現有事物，必在功能上與過去事物相互關聯，即在特定因素上，有某種程度的因果關係。因此，科學家除描述與說明現有事物外，亦能憑藉對事物所以形成各種因素之了解，預測可能發生的新事物。
四、事物的可理解性
科學家堅信宇宙的一切事物，可由人的知覺感受、意識運作、設備器材、與剖析能力，加以理解。進一步，還可經由科學方法，獲致預測一切未知事物的寶貴知識。科學家深信過去的科學既能提供人類解決生存問題的條件，將來勢必亦能帶給人類無比力量，求取自身在物質世界中的生存機會。
五、生存環境的長遠價值觀
科學是人類文化的一部分，基本上應在人生理想與社會規範的要求上，求取發展與成長。不過，科學之進步，往往衍生人類生存環境的改變，造成環境污染與資源貧瘠等問題。因此，科學家既認定宇宙是有秩序而和諧的，自當維護人類與物質間，個人與自然間，個人與他人間的有秩序特徵與和諧關係。也就是說，科學工作應以維護生存環境的完美為重，力避任意破壞生存條件而招致人類的噩運。
六、探究事物的傳統性
科學研究的問題與工作，具傳統性。自古以來師徒間研究題目及成果的相應承襲上，時常見到。科學研究的方法，譬如，歸納與演譯、直觀與分析、假設與求證等，都行之有年，歷久彌堅，代代相傳。
七、知識本體的不完整性
人類不斷創立各種理論，以描述、說明與預測自然界所發生的各個現象。不過，因為科學只能在自然間，擷取片斷的資料，呈現自然真理。因此，到目前已建立的理論中，不僅甚多假設性或臨時性的理論，而且彼此間，還存在不少無法彌補的空隙，暫時由假設、形成模型等加以墊補，以保未來的求證，修改模型，取捨假設，進而推出更為完整新理論。因此，科學家只能經由不完整知識的過程，不斷發掘問題，解決問題，以達更趨完整的目標。
八、事物表象的存疑性
根據科學典範咸由某種立足點出發的道理，盛行一時的任何一個典範，必有其範圍與極限。超出典範的界限，必引起爭論，導致新典範的產生。因此不能斷定，科學發展的主導因素是，無窮的質疑與不斷的探討。科學家在存疑的基礎上，推動科學的發展。準此，科學家所崇尚的大膽假設、小心求證，以獲得新知，所必要的前提，即在於存疑與適當提出問題上。
九、認識事物的客觀性
客觀是指存在於心意之外，具有實在與實證的理性意義。這就是說，科學的所以成為科學，係因其具有獨立嚴謹的客觀性，與個人的情緒、愛好、希望、價值、需求等無關。
十、理論上的節儉性
大多數科學家都深信，自然界的基本原理、原則必定極為簡單，認定大自然中各式各樣的個別現象，可由簡單的敘述或數學公式，加以貫穿、詮釋與說明。卜帕 (K.R.Popper)從反面指出，容易為科學接受的簡單原理、原則，必屬可適應更多經驗實證的學說。當然，這樣簡單的原理、原則，可能遭遇反證機會增加，因此，原理、原則的節儉程度直接與反證次數成正比，越節儉的，必涵蓋越形龐雜的範圍，而在科學界的邏輯推理標準上，佔最強勢的地位。
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