動物行為/科學方法
科學方法是指一組用於調查現象、獲取新知識或修正和整合先前知識的技術。為了被稱為科學，一種探究方法必須基於收集可觀察、經驗和可測量的證據，這些證據必須服從特定的推理原則。科學方法包括透過觀察和實驗收集資料，以及制定和檢驗假設[1]
蘇格拉底發展了邏輯學，這是一種思考和說話的方式，可以讓你證明某個陳述是真是假。柏拉圖（蘇格拉底的學生）繼續了這一想法，柏拉圖的學生亞里士多德開始將邏輯應用於自然界，其中使用論證而不是實驗。亞里士多德對研究者從一組特定事實得出一般結論時所傳達的知識感到不滿，而是依靠演繹推理。幾個世紀以來，亞歷山大圖書館一直是科學探索的中心。隨著羅馬人皈依基督教，它對西方世界的影響力在公元 600 年左右下降，但它的內容隨著伊斯蘭教的興起而得以儲存，在那裡對自然世界的探索蓬勃發展。實驗性科學方法是由 Alhazen 開發的，他於公元 1021 年使用實驗和數學來獲得他《光學之書》中的結果[2]在中世紀的西方世界（公元 600-1000 年），信仰和超自然力量統治著人類理性與科學的價值。隨著文藝復興的興起，教會教義的控制力在 12 世紀之後減弱，這受到多種因素的影響，包括黑死病、來自伊斯蘭教科爾多瓦圖書館的學術文獻的湧入以及印刷術。伽利略·伽利雷 (1564–1642) 發起了科學革命，並聲稱教會教義不應對自然界提出任何容易被證明是錯誤的論斷——他為此付出了代價。勒內·笛卡爾 (1596–1650) 敦促我們永遠不要接受任何未明確知曉為真實的事物為真。威廉·哈維 (1578–1657) 闡述了科學方法。
科學方法是科學家構建世界準確（即可靠、一致且非任意）表徵的過程。科學家試圖將他們自己的偏見對實驗結果的影響降到最低。最根本的錯誤是將假設誤認為是現象的解釋，而沒有進行實驗檢驗。有時，“常識”和“邏輯”會讓我們相信不需要測試。從希臘哲學家到今天，有很多這樣的例子。首要指令是永遠不要接受任何未明確知曉為真實的事物為真。為了實現這一目標，科學家會經歷一系列結構化步驟。
- 初始觀察激發了你對特定主題的興趣
- 提出一個可以用實驗解決的問題
- 將零假設表述為關於特定引數值的明確主張。如果你決定向左/向右轉是隨機的，你會預測什麼？在我們的例子中，向右轉的機率 P(R) 必須等於向左轉的機率 P(L)。因為受試者在決策點有兩個相互排斥的選擇，我們知道向左或向右轉的機率 P(R 或 L) = P(R) + P(L) = 1，或 P(R) = P(L) = 0.5。因此，我們可以對受試者在決策點向左或向右轉的機率提出一個明確的宣告，前提是選擇是隨機的。我們的零假設是 P(R) = 0.5（或等效地，P(L) = 0.5）。
- 方向性假設與非方向性假設
- 拒絕域和單側檢驗與雙側檢驗
- 提出備擇假設，該假設只是表明我們的零假設不成立，或 P(R) 0.5（或等效地，P(L) 0.5）。
- 考慮與處理效應相關的因素
- 確定什麼大小的處理效應被認為是“顯著的”
- 確定檢測這種大小的處理效應所需的樣本量（即功效）
- 決定用於區分這兩個假設的框架（實驗）。這使我們能夠將可能性感附加到與零假設下特定結果相關的結果。科學家必須將他們自己對特定結果的偏見降到最低，他們的偏好不能偏向結果或它們的解釋。
- 考慮實驗將產生的資料型別，並選擇一個統計檢驗，使你能夠評估實驗結果在多大程度上可能是偶然造成的。此步驟涉及計算特定檢驗統計量。除非你有充分的證據表明它與實驗結果不符，否則你必須保留零假設。將檢驗統計量與臨界值進行比較，使我們能夠保留我們的零假設，或者拒絕它而支援備擇假設。
- 選擇對零假設進行錯誤拒絕的接受水平（即 p 值）
- 確定樣本統計量的臨界值。如果我們的檢驗統計量不超過臨界值，我們未能拒絕零假設；如果檢驗統計量超過臨界值，我們拒絕零假設而支援備擇假設。
- 以隨機、雙盲的方式進行實驗，包括適當的控制
- 解除盲態樣本。將每個特定結果與其相應的處理匹配
- 在資料分析過程中，所有資料必須以相同的方式處理。總有一種誘惑，更仔細地檢查不支援科學家預期的那些資料點的有效性，而與那些預期一致的資料可能不會被仔細檢查。
- 得出結論
- 交流結果
公眾經常錯誤地誤解科學家使用的術語，例如假設、理論和科學定律。一個假設是任何經過教育的直覺，它被用來解釋觀察到的現象，因此可以透過實驗進行檢驗。即使是最瘋狂的想法也可以被表述為一個假設。模型或原理保留用於至少具有有限有效性的情況。例如，玻爾的原子模型是根據太陽系的類比形成的，其中電子在原子核周圍的圓形軌道上運動。這不是對原子“外觀”的準確描述，但該模型在一定程度上能夠表示氫原子中電子的能量。科學定律一詞保留用於對一組簡單動作的簡潔解釋，該解釋被認為是真實的和普遍的。科學定律類似於數學公理。後者實際上不再需要基於它們一直被觀察到是真實的事實而進行復雜的外部證明或實驗驗證。例如萬有引力定律或熱力學定律。定律和理論都可以用來預測未來事件的結果。與定律一樣，一個理論不是任何突然出現在某人腦海中的瘋狂想法——而是一種對已被充分記錄、有壓倒性科學證據支援、經受住詳盡的嚴格檢驗並被普遍接受為真實且超出合理懷疑的某種事物的理解。當定律支配單個動作時，一系列相關現象只能用描述複雜系統中的基本屬性和關係的理論來表示。就像汽車被用作運輸工具一樣，有時會對一個或多個元件（例如，一套新的火花塞）進行改進，但汽車作為整體的功能保持不變。類似地，一個理論的各個組成部分可以被改變或改進，而不會改變整個理論的總體真實性。科學理論的例子包括進化論、相對論和量子理論。儘管科學家們一直在努力使它的組成部分更加優雅、簡潔或包羅永珍，但它們很少（如果有的話）被完全取代。
奧卡姆剃刀：“Pluralitas non est ponenda sine neccesitate”，翻譯成“實體不應在沒有必要的情況下被無端增加——威廉·奧卡姆，14 世紀。它提醒我們保持簡單。在有競爭理論描述同一現象的情況下，我們必須首先採用最簡潔的解釋。這並不意味著最簡單的理論一定是正確的，它只是關注優先事項。
迴圈論證是對一個想法的無端重複，用不同的詞語表達，或者是一個必然為真的邏輯陳述，因為它包含所有可能性。無論底層陳述是事實上的真還是假，它在邏輯上都是真的，因為沒有其他假設是可能的。
- 競爭排斥原理：當兩個生態上相同的物種競爭時，一個物種將排除另一個物種，或者它們將共存。
- 自然選擇：如果適者生存被定義為生存。誰會生存？——“最適合的”。他們是誰？——那些生存下來的。
迴圈論證是指假設要證明的結論本身為真。陳述可能在邏輯上是一致的，但它們不能說服任何人相信說話者的真實性。我們認為命題 a 意味著命題 b 是理所當然的。如果我們假設命題 a 是正確的，那麼命題 b 也必須是正確的，對吧？
- “聖經是上帝啟示的文字，因為聖經上這麼說。”
- “我的論點是正確的，因為我總是對的。”