科學探究模型
科學詢問的模型具有兩個功能：首先，提供一個描述性的描述，說明如何在實踐中進行科學探究，其次，以說明為什麼科學詢問成功以及它在達到真正的知識方面似乎是這樣做的。哲學家衛斯理·C·薩蒙（Wesley C. Salmon）描述了科學探究：
對科學知識的搜索遠遠回到了古代。在過去的某個時候，至少到亞里士多德時期，哲學家認識到，應在兩種科學知識之間提出一個基本的區別，這是一定程度上的，並且知道這些知識和知識。知道每個行星都會定期逆轉其運動方向相對於固定恆星的背景。知道為什麼是完全不同的事情。對前者的知識具有描述性；對後一種類型的知識是解釋性的。這是對世界的科學理解的解釋性知識。 （Salmon，2006，第3頁）
根據國家研究委員會（美國）的說法：“科學探究是指科學家研究自然世界的多種方式，並根據他們的工作證據提出解釋。”
科學探究
古典模型
科學探究的經典模型源自亞里士多德，他區分了近似和精確推理的形式，列出了外展外，演繹和歸納推理的三重方案，並處理了化合物形式，例如通過類比來推理。
務實模型
邏輯經驗主義
韋斯利·薩蒙（Wesley Salmon，1989）開始了他對科學解釋的歷史調查，他所謂的收到的觀點是從亨普爾和奧本海姆收到的，這些年來，從他們的解釋邏輯（1948年）開始，並在亨普爾的科學方面達到頂峰。解釋（1965）。鮭魚通過下表概括了他對這些發展的分析。
在此分類中，事件的推論性新學解釋（DN）的解釋是有效的推論，其結論指出要解釋的結果確實發生了。演繹論點稱為解釋，其前提稱為Explanans （ L：解釋），結論稱為Explanandum （ L：待解釋）。根據許多其他資格，可以將解釋從潛力到真實的規模進行排名。
但是，並非所有科學的解釋都是DN類型的。歸納性統計（IS）解釋是通過根據統計法而而不是分類或普遍定律包含的來解釋，並且收集方式本身是歸納的而不是演繹的。 DN類型可以看作是一種更通用的限制情況，是類型，確定性涉及完整或概率1的量度，而在前一種情況下，在後一種情況下，概率<1均不完整。
在這種觀點中，除了用來解釋特定事件外，DN推理方式還可以用來解釋一般規律性，僅通過從更一般的法律中推論出來。
最後，推論性統計（DS）的解釋類型，被正確視為DN類型的子類，通過從更全面的統計定律中扣除來解釋統計規律。 （Salmon 1989，第8–9頁）。
從邏輯經驗主義的角度來看，這就是科學解釋的觀點，鮭魚在上個世紀的第三季度說“搖擺”（鮭魚，第10頁）。
理論的選擇
在歷史過程中，一種理論成功了，有些理論提出了進一步的工作，而另一些理論似乎很滿足於解釋這種現象。一個理論取代另一種理論的原因並不總是顯而易見的或簡單的。科學哲學包括一個問題： “良好”理論滿足了哪些標準。這個問題有悠久的歷史，許多科學家以及哲學家都考慮了這一點。目的是能夠在不引入認知偏見的情況下選擇一種比另一種理論更可取的理論。 Colyvan總結了一些經常提出的標準。一個好理論：
- 包含很少的任意元素（簡單/簡約）；
- 同意並解釋所有現有的觀察結果（統一/解釋力），並對未來觀察結果做出詳細的預測，如果沒有證實，這些觀察結果可能會證明或偽造理論。
- 是富有成果的，科爾凡的重點不僅是預測和偽造，而且是理論在暗示未來工作時的天才。
- 優雅（正式優雅；無臨時修改）。
斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）支持項目1、2和4，但沒有提到富有成果。另一方面，庫恩（Kuhn）強調了金融化的重要性。
這裡的目標是使理論之間的選擇較少。但是，這些標準包含主觀要素，是啟發式方法，而不是科學方法的一部分。同樣，諸如此類的標準並不一定在替代理論之間做出決定。引用鳥：
“他們[這樣的標準]無法確定科學選擇。首先，理論的哪些特徵滿足這些標準可能是有爭議的（例如，簡單性是否涉及理論或其數學形式的本體論承諾？）因此，關於他們所擁有的程度存在分歧。第三，關於如何相對於彼此的加權，尤其是在衝突時，可能會有分歧。”
-亞歷山大·伯德（Alexander Bird），方法論上的不可通信性
現有的科學理論是否滿足所有這些標準，這可能代表尚未實現的目標，這也是有爭議的。例如，目前沒有一個理論來滿足所有現有觀察結果的解釋力（標準3）。
無論哪種科學的最終目標，目前正在實踐的科學，都取決於世界上的多個重疊描述，每個描述都具有適用性。在某些情況下，此域非常大，但在其他情況下很小。
- Eb Davies，認識論多元化，p。 4
幾個世紀以來，“良好”理論的逃避理論一直在辯論，甚至比Occam的剃刀更早，這通常被視為一個好理論的屬性。 Occam的剃須刀可能屬於列表中的第一項“ Elegance”的標題，但是Albert Einstein提醒了一個申請：“一切都應該盡可能簡單，但不要簡單。”可以說的是，簡約和優雅“通常會朝著不同的方向拉動”。列表中的可說明性項目與Popper提出的標準有關，因為Popper從占星術等理論中劃定了科學理論：“解釋”觀察結果，但是科學理論冒著做出預測的風險來決定它是對還是錯是：
“經驗科學系統必須被經驗駁斥。”
“我們當中那些不願意將自己的想法暴露於駁斥危害的人並不參與科學遊戲。”
-卡爾·波普（Karl Popper），科學發現的邏輯，p。 18和p。 280
托馬斯·庫恩（Thomas Kuhn）認為，科學家對現實的看法的變化不僅包含主觀因素，而且是由群體動態導致的科學實踐中的“革命”，導致範式變化。例如，庫恩（Kuhn）建議，以地中心為中心的“哥白尼革命”取代了托勒密的地理中心觀點，這不是因為經驗失敗，而是因為新的“範式”，這對科學家認為是追求他們的目標更富有成果的方式施加了控制。
科學探究的各個方面
推論和歸納
扣除
演繹推理是證據的推理或邏輯含義。它是數學和其他公理系統（例如形式邏輯）中使用的邏輯。在演繹系統中，將有未經證明的公理（假定）。確實，沒有循環就無法證明它們。還將有未定義的原始術語，因為如果沒有循環性，它們就無法定義。例如，一個人可以將線定義為一組點，但是為了定義一個點，因為兩條線的相交是圓形的。由於正式系統的這些有趣的特徵，伯特蘭·羅素（Bertrand Russell）幽默地將數學稱為“我們不知道我們在說什麼的領域，也不是我們所說的是真實的”。通過探索Axiomata和其他已開發的其他定理的含義來證明所有定理和推論。新術語是使用原始術語和其他基於這些原始術語的其他派生定義定義的。
在演繹系統中，可以正確使用“證明”一詞，以適用於定理。說一個定理已被證明意味著公理不可能是真實的，而定理是錯誤的。例如，我們可以做一個簡單的三段論，例如以下內容：
請注意，不可能（假設提供了所有瑣碎的合格標準），而不是在拱門中。但是，當不在拱門國家公園時，可以在猶他州。該含義僅在一個方向上起作用。語句（1）和（2）共同表示陳述（3）。語句（3）並不意味著關於語句（1）或（2）的任何內容。請注意，我們尚未證明陳述（3），但我們已經證明語句（1）和（2）共同表示陳述（3）。在數學中，被證明的不是特定定理的真實性，而是系統的公理暗示定理。換句話說，公理不可能是真實的，定理是錯誤的。演繹系統的優勢在於他們確定自己的結果。不幸的是，它們是從物理世界中刪除的一步。但是，它們非常有用，因為數學通過提供了自然現象的有用模型，為自然科學提供了很好的見解。結果是開發受益於人類的產品和過程。
就職
歸納概括
了解物理世界通常涉及使用歸納推理。作為科學和犯罪現場偵探工作，它在企業中很有用。一個人進行了一組特定的觀察，並試圖根據這些觀察結果制定一般原則，這將指出某些其他觀察結果，這些觀察結果自然會由於實驗的重複或從一組略有不同的情況下進行更多觀察結果。如果預測的觀察結果成立，則可以在正確的軌道上。但是，一般原則尚未得到證明。該原則暗示應遵循某些觀察結果，但是積極的觀察並不意味著該原則。其他一些原則很有可能也可以解釋已知的觀察結果，並且在未來的實驗中可能會更好。含義僅朝一個方向流動，就像在討論中所使用的三段論中一樣。因此，從演繹系統中使用的嚴格的證據意識中，科學原則或假設/理論已被“證明”是永遠不正確的。
一個經典的例子是重力研究。牛頓形成了引力法，指出引力的力與兩個質量的產物成正比，並且與它們之間距離的平方成反比。 170多年來，所有觀察似乎都證明了他的方程式。但是，望遠鏡最終變得足夠強大，可以看到汞軌道的略有差異。科學家們嘗試了可以想像的一切來解釋差異，但是他們無法使用汞軌道上的物體這樣做。最終，愛因斯坦（Einstein）發展了他的一般相對論理論，並解釋了汞的軌道以及所有有關重力的已知觀察結果。在長期以來，當科學家們進行觀察似乎可以驗證牛頓的理論時，實際上，他們並沒有證明他的理論是真實的。但是，在他們這樣做的時候似乎一定是。僅需一個反例（水星的軌道）即可證明他的理論有問題。
這是歸納推理的典型特徵。似乎驗證理論的所有觀察結果都沒有證明其真理。但是一個反示例可以證明它是錯誤的。這意味著演繹邏輯用於評估理論。換句話說，如果a暗示b，則不暗示A.愛因斯坦的一般相對論理論得到了許多使用最佳科學工具和實驗的觀察結果的支持。但是，在看到水星軌道上的問題之前，他的理論與牛頓的引力理論具有相同的地位。它是高度可信的，並通過我們所知道的一切得到了證實，但沒有得到證明。目前，這只是我們擁有的最好的。
當前對希格斯玻色子的搜索中顯示了正確的科學推理的另一個例子。在大型強子對撞機的緊湊型MUON電磁實驗上進行的科學家進行了實驗，得出數據，表明存在Higgs玻色子。但是，意識到結果可能可以解釋為背景波動，而不是希格斯玻色子（Higgs Boson），因此它們謹慎，並等待未來實驗的更多數據。 Guido Tonelli說：
“我們不能排除115至127 GEV之間的標準模型HIGG的存在，因為該質量區域中的事件過量適度，而在今天，我們看到的是在五個獨立的渠道[...]中，我們所看到的是一致的背景波動或玻色子的存在。”
然後，描述科學方法的一種方法將最少包含這些步驟：
- 對正在研究的現象進行一系列觀察。
- 形成可能解釋觀察結果的假設。 （這可能涉及歸納和/或綁架推理。）
- 如果假設為真，則確定必須遵循的含義和結果。
- 執行其他實驗或觀察結果，以查看任何預測的結果是否失敗。
- 如果任何預測的結果都失敗了，則該假設被證明是錯誤的，因為如果A暗示B，則不意味著A（扣除）。然後有必要更改假設並回到步驟3。如果確認預測的結果，則沒有證明該假設，而可以說與已知數據一致。
當假設在足夠數量的測試中倖存下來時，可以將其推廣到科學理論。一種理論是一種在許多測試中倖存下來的假設，似乎與其他既定的科學理論一致。由於理論是促進的假設，因此它具有相同的“邏輯”物種，並且具有相同的邏輯局限性。正如假設無法證明，但可以被駁回，理論也是如此。這是學位的差異，而不是善良。
從類比的論點
類比的論點是另一種歸納推理。從類比來爭論時，有人說，由於在幾個方面都是相似的，因此在另一個方面可能是相似的。當然，這是一個假設。自然要嘗試找到兩個現象之間的相似之處，並想知道一個人可以從這些相似之處中學到什麼。但是，要注意兩件事在幾個方面共享屬性並不意味著其他方面的任何相似之處。觀察者可能已經註意到所有共享的屬性，並且任何其他屬性都會不同。類比的論點是一種不可靠的推理方法，可能導致錯誤的結論，因此不能用來建立科學事實。