动物行为/科学方法
科学方法是指一组用于调查现象、获取新知识或修正和整合先前知识的技术。为了被称为科学，一种探究方法必须基于收集可观察、经验和可测量的证据，这些证据必须服从特定的推理原则。科学方法包括通过观察和实验收集数据，以及制定和检验假设[1]
苏格拉底发展了逻辑学，这是一种思考和说话的方式，可以让你证明某个陈述是真是假。柏拉图（苏格拉底的学生）继续了这一想法，柏拉图的学生亚里士多德开始将逻辑应用于自然界，其中使用论证而不是实验。亚里士多德对研究者从一组特定事实得出一般结论时所传达的知识感到不满，而是依靠演绎推理。几个世纪以来，亚历山大图书馆一直是科学探索的中心。随着罗马人皈依基督教，它对西方世界的影响力在公元 600 年左右下降，但它的内容随着伊斯兰教的兴起而得以保存，在那里对自然世界的探索蓬勃发展。实验性科学方法是由 Alhazen 开发的，他于公元 1021 年使用实验和数学来获得他《光学之书》中的结果[2]在中世纪的西方世界（公元 600-1000 年），信仰和超自然力量统治着人类理性与科学的价值。随着文艺复兴的兴起，教会教义的控制力在 12 世纪之后减弱，这受到多种因素的影响，包括黑死病、来自伊斯兰教科尔多瓦图书馆的学术文献的涌入以及印刷术。伽利略·伽利雷 (1564–1642) 发起了科学革命，并声称教会教义不应对自然界提出任何容易被证明是错误的论断——他为此付出了代价。勒内·笛卡尔 (1596–1650) 敦促我们永远不要接受任何未明确知晓为真实的事物为真。威廉·哈维 (1578–1657) 阐述了科学方法。
科学方法是科学家构建世界准确（即可靠、一致且非任意）表征的过程。科学家试图将他们自己的偏见对实验结果的影响降到最低。最根本的错误是将假设误认为是现象的解释，而没有进行实验检验。有时，“常识”和“逻辑”会让我们相信不需要测试。从希腊哲学家到今天，有很多这样的例子。首要指令是永远不要接受任何未明确知晓为真实的事物为真。为了实现这一目标，科学家会经历一系列结构化步骤。
- 初始观察激发了你对特定主题的兴趣
- 提出一个可以用实验解决的问题
- 将零假设表述为关于特定参数值的明确主张。如果你决定向左/向右转是随机的，你会预测什么？在我们的例子中，向右转的概率 P(R) 必须等于向左转的概率 P(L)。因为受试者在决策点有两个相互排斥的选择，我们知道向左或向右转的概率 P(R 或 L) = P(R) + P(L) = 1，或 P(R) = P(L) = 0.5。因此，我们可以对受试者在决策点向左或向右转的概率提出一个明确的声明，前提是选择是随机的。我们的零假设是 P(R) = 0.5（或等效地，P(L) = 0.5）。
- 方向性假设与非方向性假设
- 拒绝域和单侧检验与双侧检验
- 提出备择假设，该假设只是表明我们的零假设不成立，或 P(R) 0.5（或等效地，P(L) 0.5）。
- 考虑与处理效应相关的因素
- 确定什么大小的处理效应被认为是“显著的”
- 确定检测这种大小的处理效应所需的样本量（即功效）
- 决定用于区分这两个假设的框架（实验）。这使我们能够将可能性感附加到与零假设下特定结果相关的结果。科学家必须将他们自己对特定结果的偏见降到最低，他们的偏好不能偏向结果或它们的解释。
- 考虑实验将产生的数据类型，并选择一个统计检验，使你能够评估实验结果在多大程度上可能是偶然造成的。此步骤涉及计算特定检验统计量。除非你有充分的证据表明它与实验结果不符，否则你必须保留零假设。将检验统计量与临界值进行比较，使我们能够保留我们的零假设，或者拒绝它而支持备择假设。
- 选择对零假设进行错误拒绝的接受水平（即 p 值）
- 确定样本统计量的临界值。如果我们的检验统计量不超过临界值，我们未能拒绝零假设；如果检验统计量超过临界值，我们拒绝零假设而支持备择假设。
- 以随机、双盲的方式进行实验，包括适当的控制
- 解除盲态样本。将每个特定结果与其相应的处理匹配
- 在数据分析过程中，所有数据必须以相同的方式处理。总有一种诱惑，更仔细地检查不支持科学家预期的那些数据点的有效性，而与那些预期一致的数据可能不会被仔细检查。
- 得出结论
- 交流结果
公众经常错误地误解科学家使用的术语，例如假设、理论和科学定律。一个假设是任何经过教育的直觉，它被用来解释观察到的现象，因此可以通过实验进行检验。即使是最疯狂的想法也可以被表述为一个假设。模型或原理保留用于至少具有有限有效性的情况。例如，玻尔的原子模型是根据太阳系的类比形成的，其中电子在原子核周围的圆形轨道上运动。这不是对原子“外观”的准确描述，但该模型在一定程度上能够表示氢原子中电子的能量。科学定律一词保留用于对一组简单动作的简洁解释，该解释被认为是真实的和普遍的。科学定律类似于数学公理。后者实际上不再需要基于它们一直被观察到是真实的事实而进行复杂的外部证明或实验验证。例如万有引力定律或热力学定律。定律和理论都可以用来预测未来事件的结果。与定律一样，一个理论不是任何突然出现在某人脑海中的疯狂想法——而是一种对已被充分记录、有压倒性科学证据支持、经受住详尽的严格检验并被普遍接受为真实且超出合理怀疑的某种事物的理解。当定律支配单个动作时，一系列相关现象只能用描述复杂系统中的基本属性和关系的理论来表示。就像汽车被用作运输工具一样，有时会对一个或多个组件（例如，一套新的火花塞）进行改进，但汽车作为整体的功能保持不变。类似地，一个理论的各个组成部分可以被改变或改进，而不会改变整个理论的总体真实性。科学理论的例子包括进化论、相对论和量子理论。尽管科学家们一直在努力使它的组成部分更加优雅、简洁或包罗万象，但它们很少（如果有的话）被完全取代。
奥卡姆剃刀：“Pluralitas non est ponenda sine neccesitate”，翻译成“实体不应在没有必要的情况下被无端增加——威廉·奥卡姆，14 世纪。它提醒我们保持简单。在有竞争理论描述同一现象的情况下，我们必须首先采用最简洁的解释。这并不意味着最简单的理论一定是正确的，它只是关注优先事项。
循环论证是对一个想法的无端重复，用不同的词语表达，或者是一个必然为真的逻辑陈述，因为它包含所有可能性。无论底层陈述是事实上的真还是假，它在逻辑上都是真的，因为没有其他假设是可能的。
- 竞争排斥原理：当两个生态上相同的物种竞争时，一个物种将排除另一个物种，或者它们将共存。
- 自然选择：如果适者生存被定义为生存。谁会生存？——“最适合的”。他们是谁？——那些生存下来的。
循环论证是指假设要证明的结论本身为真。陈述可能在逻辑上是一致的，但它们不能说服任何人相信说话者的真实性。我们认为命题 a 意味着命题 b 是理所当然的。如果我们假设命题 a 是正确的，那么命题 b 也必须是正确的，对吧？
- “圣经是上帝启示的文字，因为圣经上这么说。”
- “我的论点是正确的，因为我总是对的。”