หากใครสักคนถามเราว่า เราเป็นใคร เราประกอบอาชีพอะไร อาชีพของเราเกี่ยวข้องกับอะไร เราก็คงตอบได้ทันทีว่า เราเป็นครูวิทยาศาสตร์ เรามีหน้าที่จัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ อาชีพของเราเกี่ยวกับการส่งเสริมให้นักเรียนเป็นผู้รู้วิทยาศาสตร์ แต่ถ้าใครคนนั้นถามว่า วิทยาศาสตร์คืออะไร เราก็คงตอบได้ทันทีเหมือนกันว่า วิทยาศาสตร์เป็นการศึกษาเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แล้วถ้าใครคนนั้นถามต่อไปว่า วิทยาศาสตร์แตกต่างจากศาสตร์อื่น (ที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์) อย่างไร เราอาจต้องหยุดคิดสักพักก่อน คำถามนี้ต้องการคำตอบที่อาจยาวมากกว่า 1 2 หรือ 3 ประโยคครับ
แม้ว่าคำถามนี้อาจนำไปสู่คำตอบที่สร้างความชัดเจนเกี่ยวกับการทำงานทางวิทยาศาสตร์ (และการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์) แต่คำถามนี้ไม่ใช่คำถามของนักวิทยาศาสตร์ พวกเขาไม่จำเป็นต้องตอบคำถามนี้ อันที่จริง พวกเขาอาจจะตอบคำถามนี้ไม่ได้ด้วยซ้ำ เว้นเสียแต่ว่าพวกเขาเป็นนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ ผู้ที่จะตอบคำถามนี้ได้ดีที่สุด
นักปรัชญาวิทยาศาสตร์พยายามตอบคำถามนี้มานานแล้ว หลายคนพยายามสร้างเกณฑ์ที่สามารถขีดเส้นแบ่งระหว่าง “วิทยาศาสตร์” และ “ศาสตร์อื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์” แต่จนถึงปัจจุบัน ไม่มีใครตอบคำถามนี้ได้อย่างสมบูรณ์ (อันที่จริงแล้ว พวกเขาไม่รู้ด้วยซ้ำว่า ความสมบูรณ์นั้นควรอยู่ตรงไหน) อุปสรรคสำคัญของการตอบคำถามนี้ก็คือว่า วิทยาศาสตร์มีความหลากหลายและซับซ้อน และในขณะเดียวกัน ศาสตร์อื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ก็มักมีลักษณะบางอย่าง (หรือหลายอย่าง) ที่คล้ายกับวิทยาศาสตร์ “วิทยาศาสตร์เทียม” เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ชัดเจน
นักปรัชญาวิทยาศาสตร์พยายามตอบคำถามที่ว่า “วิทยาศาสตร์” แตกต่างจาก “ศาสตร์อื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์” อย่างไร ในการตอบคำถามนี้ พวกเขามักเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่าง “วิทยาศาสตร์” และ “ศาสตร์อื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์” โดยเฉพาะการเปรียบเทียบระหว่าง “วิทยาศาสตร์” และ “วิทยาศาสตร์เทียม” (เช่น โหราศาสตร์) ต่อไปนี้เป็นคำตอบของนักปรัชญาวิทยาศาสตร์บางคนในหนังสือเรื่อง “Philosophy of Science: The Central Issues” ครับ
Karl Popper เสนอว่า วิทยาศาสตร์ไม่ใช่ “การแสดงความเป็นจริง” ของคำกล่าวอ้างใดๆ ทั้งนี้เพราะวิทยาศาสตร์เทียมก็มักแสดงความเป็นจริงของคำกล่าวอ้างของตัวเองเช่นกัน นักโหราศาสตร์พยายามอ้างสิ่งต่างๆ และ/หรือแสดงเหตุผลต่างๆ เพื่อทำให้ผู้อื่นคล้อยตามคำทำนายของตัวเอง ซึ่งก็ไม่ต่างกับนักวิทยาศาสตร์ที่แสดงหลักฐานและเหตุผลต่างๆ เพื่อทำให้ผู้อื่นเชื่อคำกล่่าวอ้างของตนเอง ในทางตรงกันข้าม วิทยาศาสตร์เป็น “การแสดงความเป็นเท็จ” ของคำกล่าวอ้างใดๆ หากคำกล่าวอ้างหนึ่งจะได้รับการยอมรับในทางวิทยาศาสตร์ มันต้องตั้งอยู่บน “ความเสี่ยง” ของการถูกปฏิเสธได้ตลอดเวลา โหราศาสตร์มักหลีกเลี่ยงการตกอยู่บนความเสี่ยงนี้ โดยการกล่าวอ้างสิ่งที่คลุมเครือที่ยากต่อการแสดงได้ว่ามันเป็นเท็จ
Thomas Kuhn เห็นด้วยว่า วิทยาศาสตร์เน้น “การแสดงความเป็นเท็จ” ของคำกล่าวอ้างใดๆ มากกว่าการแสดงความเป็นจริงของคำกล่าวอ้างเหล่านั้น อย่างไรก็ดี เขาเห็นว่า เกณฑ์นี้ยังไม่สมบูรณ์เพียงพอ นักวิทยาศาสตร์เองบางครั้งก็มักปฏิเสธความเป็นเท็จของคำกล่าวอ้างของตนเอง พวกเขามักดื้อรั้นและไม่ยอมรับว่า คำกล่าวอ้างของตนเองเป็นเท็จ ซึ่งก็ไม่ต่างไปจากกรณีของนักโหราศาสตร์เท่าไหร่นัก ในการนี้ เขาจึงเสนออีกเกณฑ์หนึ่งที่แสดงว่า “วิทยาศาสตร์” แตกต่างจาก “ศาสตร์อื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์” นั่นคือการที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เพิกเฉยต่อความเป็นเท็จที่เกิดขึ้น พวกเขาพยายามศึกษาต่อไปว่า ความเป็นเท็จนั้นเกิดขึ้นจากอะไร “ความไม่เพิกเฉยต่อความเป็นเท็จ” นี้เองที่ทำให้เกิดการพัฒนาความรู้เรื่องนั้น ในขณะที่ศาสตร์ิอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์มักเพิกเฉยความเป็นเท็จนี้ นักโหราศาสตร์มักใช้คำกล่าวอ้างเดิมๆ ราวกับว่ามันไม่มีอะไรผิดและไม่เคยผิด ความเพิกเฉยต่อความเป็นเท็จนี้เองที่ไม่ทำให้เกิดการพัฒนาความรู้เรื่องนั้น [ความรู้ทางโหราศาสตร์แทบไม่มีการพัฒนาที่สำคัญเลยตั้งแต่ยุคของปโตเลมี] วิทยาศาสตร์จึงเป็นศาสตร์ที่มีการพัฒนาความรู้อย่างต่อเนื่อง (แม้มันอาจจะช้าหรือหยุดชะงักไปบ้างในบางครั้ง)
นอกเหนือจากการแสดงความเท็จ ความไม่เพิกเฉยต่อความเป็นเท็จ และการพัฒนาความรู้อย่างต่อเนื่องแล้ว Imre Lakatos เพิ่มเติมว่า วิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นหรือสิ่งที่เคยเกิดขึ้นแล้วเท่านั้น แต่มันยังสามารถสร้างคำทำนายที่ใหม่ เหนือความคาดหมาย และได้รับการสนับสนุนด้วยหลักฐานในเวลาต่อมา ในขณะที่วิทยาศาสตร์เทียมไม่สามารถทำเช่นเดียวกันนี้ได้ ดังนั้น คำกล่าวอ้างทางวิทยาศาสตร์จึงต้องนำไปสู่การประยุกต์ใช้ความรู้ในสถานการณ์ใหม่ๆ ที่ไม่มีใครคาดคิดมาก่อน
Paul Thagard พยายามหาเหตุผลเพื่อชี้แจงว่า เหตุใดโหราศาสตร์จึงเป็นวิทยาศาสตร์เทียม เขาศึกษาความเป็นมาของโหราศาสตร์ (ซึ่งมีจุดเริ่มต้นเดียวกันดาราศาสตร์) พร้อมทั้งแสดงความเห็นว่า การแสดงความเป็นเท็จไม่ใช่เกณฑ์ที่ดีพอสำหรับการบ่งชี้ความแตกต่างระหว่าง “วิทยาศาสตร์” และ “วิทยาศาสตร์เทียม” ในขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าของการพัฒนาความรู้เรื่องใดๆ ก็ยังไม่ใช่เกณฑ์ที่ดีพอเช่นกัน ศาสตร์อื่นที่(ยัง)ไม่เป็นวิทยาศาสตร์ก็อาจมีการพัฒนาความรู้อย่างต่อเนื่อง ในการนี้ เขาเห็นควรให้มีการพิจารณา “มิติด้านสังคม” และ “มิติด้านเวลา” ร่วมด้วย เขาเสนอเกณฑ์ 2 ข้อที่บ่งชี้ลักษณะของคำอธิบายที่เป็นวิทยาศาสตร์เทียม ดังนี้
- คำอธิบายนั้นมีความก้าวหน้า “น้อยกว่า” คำอธิบายทางเลือกอื่นๆ ที่อธิบายปรากฏการณ์เดียวกัน ทำให้คำอธิบายนั้นไม่ตอบ(หรือไม่สามารถตอบ)ข้อสงสัยหลายอย่างเกี่ยวกับปรากฏการณ์นั้นได้
- ผู้ที่อยู่ในวงการนั้นมีความพยายามเพียง “น้อยนิด” ที่จะสร้างความชัดเจนเกี่ยวกับข้อสงสัยต่างๆ ที่คำอธิบายนั้น(ยัง)ตอบไม่ได้ นอกจากนี้ พวกเขายังไม่พยายามประเมินและเปรียบเทียบคำอธิบายของตนเองกับคำอธิบายทางเลือกอื่นๆ
สิ่งที่นักปรัชญาวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้กล่าวไว้มีประโยชน์ในการกำหนดแนวทางการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ในการนี้ เราอาจสรุปได้ว่า การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ “ที่ตรงกับปรัชญาวิทยาศาสตร์” ควร:
- มีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงความเป็นเท็จของคำกล่าวอ้างใดๆ
- ส่งเสริมให้นักเรียนศึกษาความเป็นเท็จของคำกล่าวอ้างใดๆ อย่างละเอียดมากขึ้น (อันจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ลึกซึ้งเกี่ยวกับเรื่องนั้น)
- เปิดโอกาสให้นักเรียนได้นำความรู้จากการศึกษาความเป็นเท็จของคำกล่าวอ้างใดๆ ไปประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ใหม่ๆ ที่ตนเองไม่ได้คาดคิดมาก่อน
- ประเมินและเปรียบเทียบคำกล่าวอ้างต่างๆ (ที่เป็นเรื่องเดียวกัน) เพื่อตัดสินว่า คำกล่าวอ้างใดมีความน่าเชื่อถือที่สุด