A estrutura do processo de conhecimento científico é dada pela sua metodologia. Mas o que se deve entender por isso? A cognição é um método empírico de obtenção de conhecimento que caracterizou o desenvolvimento da ciência desde pelo menos o século XVII. Envolve observação cuidadosa, o que implica estrito ceticismo sobre o que está sendo observado, uma vez que as suposições cognitivas sobre como o mundo funciona influenciam a forma como uma pessoa interpreta a percepção.
Envolve a formulação de hipóteses por indução com base em tais observações; testes experimentais e baseados em medições de inferências extraídas de hipóteses; e refinamento (ou eliminação) de hipóteses com base em resultados experimentais. Esses são os princípios do método científico, em oposição a um conjunto de etapas que se aplicam a todos os empreendimentos científicos.
Aspecto teórico
Embora existam diferentes tipos e estruturas de conhecimento científico, em geral, há um processo contínuo que envolve observações sobre o mundo natural. As pessoas naturalmentesão curiosos, por isso muitas vezes fazem perguntas sobre o que vêem ou ouvem, e muitas vezes apresentam ideias ou hipóteses sobre por que as coisas são do jeito que são. As melhores hipóteses levam a previsões que podem ser testadas de várias maneiras.
O teste de hipóteses mais convincente vem do raciocínio baseado em dados experimentais cuidadosamente controlados. Dependendo de como os testes adicionais correspondem às previsões, a hipótese original pode precisar ser refinada, modificada, expandida ou mesmo rejeitada. Se uma suposição particular for muito bem confirmada, uma teoria geral pode ser desenvolvida, bem como uma estrutura para o conhecimento científico teórico.
Aspecto processual (prático)
Embora os procedimentos variem de um campo de estudo para outro, eles geralmente são os mesmos para campos diferentes. O processo do método científico envolve fazer hipóteses (suposições), derivar previsões delas como consequências lógicas e, então, fazer experimentos ou observações empíricas com base nessas previsões. Uma hipótese é uma teoria baseada no conhecimento adquirido ao procurar respostas para uma pergunta.
Pode ser específico ou amplo. Os cientistas então testam as suposições conduzindo experimentos ou estudos. Uma hipótese científica deve ser falseável, o que significa que é possível determinar um possível resultado de um experimento ou observação que contradiz as previsões derivadas dele. Caso contrário, a hipótese não pode ser testada de forma significativa.
Experiência
O objetivo do experimento é determinar se as observações são consistentes ou contrárias às previsões derivadas da hipótese. Os experimentos podem ser realizados em qualquer lugar, desde uma garagem até o Grande Colisor de Hádrons do CERN. No entanto, existem dificuldades na formulação do método. Embora o método científico seja frequentemente apresentado como uma sequência fixa de etapas, é mais um conjunto de princípios gerais.
Nem todas as etapas ocorrem em todos os estudos científicos (não na mesma medida), e nem sempre estão na mesma ordem. Alguns filósofos e cientistas argumentam que não há método científico. Esta é a opinião do físico Lee Smolina e do filósofo Paul Feyerabend (em seu livro Against the Method).
Problemas
A estrutura do conhecimento científico e da cognição é amplamente determinada por seus problemas. Disputas perenes na história da ciência preocupam:
- Racionalismo, especialmente no que diz respeito a René Descartes.
- Indutivismo e/ou empirismo, como disse Francis Bacon. O debate tornou-se especialmente popular com Isaac Newton e seus seguidores;
- Hipótese-dedutivismo, que veio à tona no início do século 19.
Histórico
O termo "método científico" ou "conhecimento científico" surgiu no século XIX, quando houve um significativo desenvolvimento institucional da ciência e surgiu uma terminologia que estabelecia limites claros entre ciência e não-ciência, conceitos como " cientista" e "pseudociência". Durante as décadas de 1830 e 1850Durante os anos em que o baconismo era popular, naturalistas como William Whewell, John Herschel, John Stuart Mill estavam envolvidos em discussões sobre "indução" e "fatos" e se concentravam em como gerar conhecimento. No final do século 19, os debates realismo versus anti-realismo eram considerados teorias científicas poderosas que transcendiam o observável, bem como a estrutura do conhecimento científico e da cognição.
O termo "método científico" se difundiu no século XX, aparecendo em dicionários e livros didáticos de ciências, embora seu significado não tenha alcançado consenso científico. Apesar do crescimento em meados do século XX, no final desse século, numerosos filósofos da ciência influentes, como Thomas Kuhn e Paul Feyerabend, questionaram a universalidade do "método científico" e, ao fazê-lo, substituíram em grande parte a noção de ciência como um processo homogêneo. e universal com uma prática heterogênea e local. Em particular, Paul Feyerabend argumentou que existem certas regras universais da ciência, que determinam as especificidades e a estrutura do conhecimento científico.
Todo o processo envolve fazer hipóteses (teorias, conjecturas), derivar previsões delas como consequências lógicas e, em seguida, executar experimentos com base nessas previsões para determinar se a hipótese original estava correta. No entanto, existem dificuldades nesta formulação do método. Embora o método científico seja frequentemente apresentado como uma sequência fixa de etapas, essas atividades são mais bem vistas como princípios gerais.
Nem todas as etapas ocorrem em todas asestudo (não na mesma medida), e nem sempre são realizados na mesma ordem. Como observou o cientista e filósofo William Whewell (1794-1866), "engenhosidade, discernimento, gênio" são necessários em todas as etapas. A estrutura e os níveis do conhecimento científico foram formulados precisamente no século XIX.
Importância das perguntas
A pergunta pode se referir a explicar uma observação específica - "Por que o céu é azul" - mas também pode ser aberta - "Como posso desenvolver um medicamento para tratar essa doença em particular?" Esse estágio geralmente inclui buscar e avaliar evidências de experimentos anteriores, observações ou afirmações científicas pessoais e o trabalho de outros cientistas. Se a resposta já for conhecida, outra pergunta baseada nas evidências pode ser feita. Ao aplicar o método científico à pesquisa, identificar uma boa pergunta pode ser muito difícil e afetará o resultado da pesquisa.
Hipóteses
Assunção é uma teoria baseada no conhecimento adquirido ao formular uma pergunta que pode explicar qualquer comportamento. A hipótese pode ser muito específica, como o princípio da equivalência de Einstein ou "DNA faz RNA faz proteína", de Francis Crick, ou pode ser ampla, como espécies de vida desconhecidas vivendo nas profundezas inexploradas dos oceanos.
Uma hipótese estatística é uma suposição sobre uma determinada população estatística. Por exemplo, a população pode ser pessoas com uma determinada doença. A teoria pode ser que o novo medicamento cure a doença em algumas dessas pessoas. Os termos são geralmenteassociadas às hipóteses estatísticas estão as hipóteses nula e alternativa.
Null - a suposição de que a hipótese estatística está errada. Por exemplo, que uma nova droga não faz nada e qualquer droga é causada por um acidente. Os pesquisadores geralmente querem mostrar que o palpite nulo está errado.
A hipótese alternativa é o resultado desejado de que a droga funciona melhor do que o acaso. Um último ponto: uma teoria científica deve ser falseável, o que significa que é possível determinar um possível resultado de um experimento que contradiz as previsões derivadas da hipótese; caso contrário, não pode ser verificado de forma significativa.
Formação da teoria
Este passo envolve determinar as implicações lógicas da hipótese. Uma ou mais previsões são então selecionadas para testes adicionais. Quanto menor a probabilidade de uma previsão ser verdadeira por mera coincidência, mais convincente ela será se se tornar realidade. A evidência também é mais forte se a resposta para a previsão ainda não for conhecida, devido à influência do viés de viés (veja também a mensagem).
Idealmente, a previsão também deve distinguir a hipótese das alternativas prováveis. Se duas suposições fazem a mesma previsão, atender à previsão não é prova de uma ou de outra. (Estas afirmações sobre a força relativa da evidência podem ser derivadas matematicamente usando o teorema de Bayes.)
Teste de hipóteses
Este é um estudo sobre se o mundo real se comporta como previstohipótese. Cientistas (e outros) testam suposições fazendo experimentos. O objetivo é determinar se as observações do mundo real são consistentes ou contradizem as previsões derivadas da hipótese. Se eles concordarem, a confiança na teoria aumenta. Caso contrário, diminui. A convenção não garante que a hipótese seja verdadeira; experimentos futuros podem revelar problemas.
Karl Popper aconselhou os cientistas a tentarem falsificar as suposições, ou seja, encontrar e testar os experimentos que parecem mais duvidosos. Um grande número de confirmações bem-sucedidas não é conclusivo se surgir de experimentos que evitam riscos.
Experiência
Experiências devem ser projetadas para minimizar possíveis erros, especialmente através do uso de controles científicos apropriados. Por exemplo, os testes de tratamento de drogas geralmente são conduzidos como testes duplo-cegos. O sujeito, que pode involuntariamente mostrar aos outros quais amostras são as drogas de teste desejadas e quais são o placebo, não sabe quais. Tais pistas podem influenciar as respostas dos sujeitos, o que define a estrutura de um determinado experimento. Essas formas de pesquisa são a parte mais importante do processo de aprendizagem. Eles também são interessantes do ponto de vista de estudar sua estrutura (conhecimento científico), níveis e forma.
Além disso, o fracasso de um experimento não significa necessariamente que a hipótese esteja errada. A pesquisa sempre depende de várias teorias. Por exemplo, que o equipamento de teste está funcionando corretamente ea falha pode ser a falha de uma das hipóteses de apoio. Conjecturas e experimentos são parte integrante da estrutura (e forma) do conhecimento científico.
O último pode ser feito em um laboratório universitário, em uma mesa de cozinha, no fundo do oceano, em Marte (usando um dos rovers de trabalho) e em outros lugares. Os astrônomos estão realizando testes procurando planetas em torno de estrelas distantes. Finalmente, a maioria dos experimentos individuais lida com tópicos muito específicos por razões de praticidade. Como resultado, as evidências sobre temas mais amplos geralmente se acumulam gradualmente, conforme exigido pela estrutura da metodologia do conhecimento científico.
Coletar e estudar resultados
Esse processo envolve determinar o que os resultados do experimento mostram e decidir como proceder. As previsões da teoria são comparadas com as da hipótese nula para determinar quem é mais capaz de explicar os dados. Nos casos em que o experimento é repetido muitas vezes, pode ser necessária uma análise estatística, como um teste qui-quadrado.
Se a evidência refuta a suposição, uma nova é necessária; se o experimento confirmar a hipótese, mas os dados não forem fortes o suficiente para alta confiança, outras previsões precisam ser testadas. Uma vez que uma teoria é fortemente apoiada por evidências, uma nova pergunta pode ser feita para fornecer uma compreensão mais profunda do mesmo tópico. Isso também determina a estrutura do conhecimento científico, seus métodos e formas.
Evidências de outros cientistas e experiências frequentementeincluídos em qualquer fase do processo. Dependendo da complexidade do experimento, pode levar muitas iterações para coletar evidências suficientes e depois responder a uma pergunta com confiança, ou criar muitas respostas para perguntas muito específicas e depois responder a uma mais ampla. Este método de fazer perguntas determina a estrutura e as formas do conhecimento científico.
Se um experimento não puder ser repetido para produzir os mesmos resultados, isso significa que os dados originais podem estar errados. Como resultado, um experimento geralmente é realizado várias vezes, especialmente quando há variáveis não controladas ou outras indicações de erro experimental. Para resultados significativos ou inesperados, outros cientistas também podem tentar reproduzi-los por si mesmos, especialmente se for importante para seu próprio trabalho.
Avaliação científica externa, auditoria, perícia e outros procedimentos
Em que se baseia a autoridade da estrutura do conhecimento científico, seus métodos e formas? Em primeiro lugar, na opinião de especialistas. É formado por meio da avaliação do experimento por especialistas, que costumam dar sua opinião anonimamente. Alguns periódicos exigem que o experimentador forneça listas de possíveis revisores, especialmente se o campo for altamente especializado.
A revisão por pares não confirma a exatidão dos resultados, apenas que, na opinião do revisor, os próprios experimentos eram válidos (com base na descrição fornecida pelo experimentador). Se o trabalho for revisado por pares, o que às vezes pode exigir a solicitação de novos experimentosrevisores, será publicado na revista científica apropriada. A revista específica que publica os resultados indica a qualidade percebida do trabalho.
Gravando e compartilhando dados
Os cientistas tendem a ser cuidadosos ao registrar seus dados, uma exigência apresentada por Ludwik Fleck (1896-1961) e outros. Embora normalmente não seja necessário, eles podem ser solicitados a fornecer relatórios a outros cientistas que desejam reproduzir seus resultados originais (ou partes de seus resultados originais), estendendo-se à troca de quaisquer amostras experimentais que possam ser difíceis de obter.
Clássico
O modelo clássico de conhecimento científico vem de Aristóteles, que distinguiu entre formas de pensamento aproximado e exato, delineou o esquema tripartido de raciocínio dedutivo e indutivo, e também considerou opções complexas, como o raciocínio sobre a estrutura do conhecimento científico, seus métodos e formas.
Modelo hipotético-dedutivo
Este modelo ou método é uma descrição proposta do método científico. Aqui as previsões da hipótese são centrais: se você assume que a teoria está correta, quais são as implicações?
Se mais pesquisas empíricas não demonstrarem que essas previsões são consistentes com o mundo observado, podemos concluir que a suposição está errada.
Modelo Pragmático
É hora de falar sobre a filosofia da estrutura e métodos do conhecimento científico. Charles Sanders Pierce (1839-1914) caracterizoua pesquisa (estudo) não é como uma busca da verdade como tal, mas como uma luta para fugir de dúvidas irritantes e restritivas geradas por surpresas, divergências etc. Sua conclusão ainda é relevante hoje. Ele, em essência, formulou a estrutura e a lógica do conhecimento científico.
Pearce acreditava que uma abordagem lenta e hesitante do experimento poderia ser perigosa em questões práticas, e que o método científico era mais adequado à pesquisa teórica. Que, por sua vez, não deve ser absorvido por outros métodos e propósitos práticos. A “primeira regra” da razão é que, para aprender, é preciso se esforçar para aprender e, como resultado, compreender a estrutura do conhecimento científico, seus métodos e formas.
Benefícios
Com foco na geração de explicações, Peirce descreveu o termo que está aprendendo como coordenando três tipos de inferência em um ciclo proposital focado na resolução de dúvidas:
- Explicação. Uma obscura análise preliminar, mas dedutiva de uma hipótese, a fim de tornar suas partes tão claras quanto possível, conforme exigido pelo conceito e estrutura do método do conhecimento científico.
- Demonstração. Raciocínio dedutivo, procedimento euclidiano. Inferir explicitamente as consequências de uma hipótese como previsões, para indução testar, sobre a evidência a ser encontrada. Investigativo ou, se necessário, teórico.
- Indução. A aplicabilidade a longo prazo da regra de indução é derivada do princípio (assumindo que em geral o raciocínio) éque o real é apenas objeto de uma opinião final a que pode conduzir uma investigação adequada; o que quer que tal processo possa levar, não será real. Uma indução envolvendo testes ou observações contínuas segue um método que, com conservação suficiente, reduzirá seu erro abaixo de qualquer grau predeterminado.
O método científico é superior, pois é projetado especificamente para alcançar as crenças (em última análise) mais seguras nas quais as práticas mais bem-sucedidas podem ser baseadas.
Partindo da ideia de que as pessoas não procuram a verdade em si, mas em vez de subjugar a dúvida irritante, reprimir a dúvida, Pierce mostrou como, através da luta, alguns podem vir a obedecer à verdade em nome da honestidade de fé, para buscar como um guia de verdade para a prática potencial. Formulou a estrutura analítica do conhecimento científico, seus métodos e formas.
