Método científico refere-se a formas de investigar fenómenos, obter novos conhecimentos, corrigir erros e erros, e testar teorias.
O Oxford English Dictionary diz que o método científico é: “um método ou procedimento que tem caracterizado a ciência natural desde o século XVII, consistindo na observação sistemática, medição e experimentação, e na formulação, teste e modificação de hipóteses”.
Um cientista reúne evidências empíricas e mensuráveis, e usa um bom raciocínio. Novos conhecimentos frequentemente precisam ser ajustados, ou encaixados em conhecimentos anteriores.
Critério
O que distingue um método científico de investigação é uma questão conhecida como ‘o critério’. É uma resposta à pergunta: existe uma maneira de dizer se um conceito ou teoria é ciência, em oposição a algum outro tipo de conhecimento ou crença? Tem havido muitas ideias sobre como deve ser expresso. Os positivistas lógicos pensavam que uma teoria era científica se pudesse ser verificada; mas Karl Popper pensou que isso era um erro. Ele pensava que uma teoria não era científica a menos que houvesse alguma forma de ser refutada. Por outro lado, Paul Feyerabend pensou que não havia nenhum critério. Para ele, “vale tudo”, ou o que quer que funcione, funciona.
Os cientistas tentam deixar a realidade falar por si mesma. Eles apoiam uma teoria quando suas predições são confirmadas, e a desafiam quando suas predições se mostram falsas. Os pesquisadores científicos oferecem hipóteses como explicações de fenômenos, e projetam experimentos para testar essas hipóteses. Uma vez que as grandes teorias não podem ser testadas diretamente, isso é feito testando as previsões derivadas da teoria. Estes passos devem ser repetíveis, para evitar erros ou confusões por qualquer experimentador em particular.
A investigação científica é geralmente destinada a ser tão objetiva quanto possível. Para reduzir interpretações tendenciosas dos resultados, os cientistas publicam seus trabalhos, e assim compartilham dados e métodos com outros cientistas.
Fases
Ciência e coisas que não são ciência (como pseudociência) são muitas vezes distinguidas pelo uso ou não do método científico. Uma das primeiras pessoas a criar um esboço dos passos no método científico foi John Stuart Mill.
Não há nenhum método científico, mas em geral é geralmente escrito como um número de passos:
- Surge uma pergunta sobre o mundo. Todo o trabalho científico começa com uma pergunta a fazer ou um problema a resolver.I, p9 Às vezes, apenas fazer a pergunta certa é a parte mais difícil para um cientista. A pergunta deve ser respondida por meio de uma experiência.
- Criar uma hipótese – uma resposta possível para a pergunta. Uma hipótese em ciência é uma palavra que significa “Um palpite educado sobre como algo funciona”. Deve ser possível provar que está certo ou errado. Por exemplo, uma afirmação como “Azul é uma cor melhor do que verde” não é uma hipótese científica. Não pode ser provado que está certo ou errado. “Mais pessoas gostam da cor azul do que do verde” poderia ser uma hipótese científica, no entanto, porque se poderia perguntar a muitas pessoas se elas gostam mais do azul do que do verde e encontrar uma resposta de uma maneira ou de outra.
- Desenhar uma experiência. Se a hipótese é verdadeiramente científica, deveria ser possível desenhar um experimento para testá-la. Um experimento deve ser capaz de dizer ao cientista se a hipótese está errada; ele pode não dizer a ele ou ela se a hipótese está certa. No exemplo acima, um experimento pode envolver perguntar a muitas pessoas quais são as suas cores favoritas. Fazer um experimento pode ser muito difícil, no entanto. E se a pergunta chave para perguntar às pessoas não for que cores elas gostam, mas que cores elas odeiam? Quantas pessoas precisam ser perguntadas? Existem maneiras de fazer a pergunta que poderiam mudar o resultado de maneiras que não eram esperadas? Estes são todos os tipos de perguntas que os cientistas têm de fazer, antes de fazer uma experiência e de a fazer. Normalmente os cientistas querem testar apenas uma coisa de cada vez. Para fazer isso, eles tentam fazer cada parte de um experimento igual para tudo, exceto para a coisa que eles querem testar.
- Experimentar e coletar os dados. Aqui o cientista tenta executar o experimento que eles desenharam antes. Às vezes o cientista recebe novas idéias enquanto o experimento está acontecendo. s vezes é difícil saber quando um experimento finalmente termina. s vezes o experimento será muito difícil. Alguns cientistas passam a maior parte de suas vidas aprendendo como fazer boas experiências.
- Perguntas sobre o porquê. Explicações são respostas a perguntas sobre porquê.II, p3
- Tirar conclusões do experimento. Às vezes os resultados não são fáceis de entender. Às vezes os próprios experimentos abrem novas questões. s vezes os resultados de um experimento podem significar muitas coisas diferentes. Todas elas precisam ser pensadas cuidadosamente.
- Comunique-as aos outros. Um elemento chave da ciência é compartilhar os resultados dos experimentos, para que outros cientistas possam então usar o conhecimento em si e toda a ciência possa se beneficiar. Normalmente os cientistas não confiam numa nova afirmação, a menos que outros cientistas a tenham examinado primeiro para ter a certeza de que soa como ciência real. Isto é chamado de revisão por pares (“pares” aqui significa “outros cientistas”). O trabalho que passa na revisão por pares é publicado em uma revista científica.
Embora escrito como uma lista, este é realmente um ciclo: um cientista pode contorná-lo várias vezes antes de ficar satisfeito com a resposta.
Nem todos os cientistas usam o “método científico” acima no seu dia a dia de trabalho. Às vezes o trabalho científico real não se parece nada com o acima descrito. Mas no geral é considerado um bom método para descobrir coisas sobre o mundo que são confiáveis, e é o modelo para pensar no conhecimento científico mais usado pelos cientistas.
Exemplo: dissolvendo açúcar na água
Vamos descobrir o efeito da temperatura na forma como o açúcar se dissolve num copo de água. Abaixo está uma maneira de fazer isto, seguindo o método científico passo a passo.
Aim
O açúcar dissolve-se mais rapidamente em água quente ou fria? A temperatura afecta a rapidez com que o açúcar se dissolve? Esta é uma pergunta que podemos querer fazer.
Planeamento da experiência
Uma simples experiência seria dissolver o açúcar em água de diferentes temperaturas e manter um registo de quanto tempo leva para o açúcar se dissolver. Isto seria um teste da idéia de que a taxa de dissolução varia de acordo com a energia cinética do solvente.
Queremos ter certeza de usar exatamente a mesma quantidade de água em cada experiência, e exatamente a mesma quantidade de açúcar. Fazemos isto para ter a certeza que só a temperatura causa o efeito. Pode ser, por exemplo, que a relação açúcar/água seja também um fator na taxa de dissolução. Para sermos mais cuidadosos, podemos também fazer a experiência para que a temperatura da água não mude durante a experiência.
A isto chama-se “isolar uma variável”. Isto significa que, dos fatores que podem ter efeito, apenas um está sendo alterado no experimento.
Executando o experimento
Faremos o experimento em três experimentos, que são exatamente os mesmos, exceto pela temperatura da água.
- Pomos exatamente 25 gramas de açúcar em exatamente 1 litro de água quase tão fria quanto o gelo. Nós não mexemos. Notamos que leva 30 minutos antes que todo o açúcar seja dissolvido.
- Pomos exactamente 25 gramas de açúcar em exactamente 1 litro de água à temperatura ambiente (20 °C). Não mexemos. Notamos que leva 15 minutos antes que todo o açúcar seja dissolvido.
- Pomos exactamente 25 gramas de açúcar em exactamente 1 litro de água quente (50 °C). Nós não mexemos. Notamos que leva 4 minutos antes que todo o açúcar seja dissolvido.
Retirando conclusões
Uma maneira de facilitar a visualização dos resultados é fazer uma tabela dos mesmos, listando todas as coisas que mudaram cada vez que fizemos a experiência. O nosso pode ser parecido com isto:
| Temperatura | Temperatura de dissolução |
|---|---|
| 1 °C | 30 min |
| 20 °C | 15 min |
| 50 °C | 4 min |
Se cada outra parte da experiência fosse a mesma (não usamos mais açúcar uma vez do que a outra, não mexemos uma vez ou outra, etc.), então isso seria uma boa evidência de que o calor afeta a rapidez com que o açúcar é dissolvido.
Não podemos ter certeza, no entanto, de que não há algo mais que o afete. Um exemplo de uma causa oculta pode ser que o açúcar se dissolve mais rapidamente cada vez que mais açúcar é dissolvido no mesmo pote. Isto provavelmente não é verdade, mas se fosse, poderia fazer com que os resultados fossem exactamente os mesmos: três tentativas, e a última seria mais rápida. Não temos razões para pensar que isto seja verdade neste momento, mas podemos querer anotar isto como outra resposta possível.
Aspectos históricos
Elementos do método científico foram trabalhados por alguns dos primeiros alunos da natureza.
- “Consideramos um bom princípio explicar o fenômeno pela hipótese mais simples possível”. Ptolomeu (85-165 d.C.). Este é um exemplo precoce do que chamamos de navalha de Occam.
- Ibn al-Haytham (Alhazen) (965-1039), Robert Grosseteste (1175-1253) e Roger Bacon (1214-1294), todos fizeram algum progresso no desenvolvimento do método científico.
- No entanto, não foi até o século XVII que o método experimental foi acordado como sendo o principal caminho para encontrar a verdade. Isto foi feito na Europa ocidental por homens como Galileu, Kepler, Hooke, Boyle, Halley e Newton. Ao mesmo tempo, o microscópio e o telescópio foram inventados (ambos na Holanda), e a Royal Society foi formada. Tanto os instrumentos como as sociedades ajudaram muito a ciência.
Páginas relacionadas
- Falsificação
- Filosofia da ciência
- Experiência com os cegos
Imagens para crianças
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>>Ibn al-Haytham (Alhazen), 965-1039 Iraque. Um polimata, considerado por alguns como o pai da moderna metodologia científica, devido à sua ênfase em dados experimentais e reprodutibilidade de seus resultados.
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Johannes Kepler (1571-1630). “Kepler mostra seu aguçado senso lógico ao detalhar todo o processo pelo qual ele finalmente chegou à verdadeira órbita. Esta é a maior peça de raciocínio Retroductivo já realizada”. – C. S. Peirce, c. 1896, no raciocínio de Kepler através de hipóteses explicativas
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Aristóteles, 384 a.C. – 322 a.C. “Quanto ao seu método, Aristóteles é reconhecido como o inventor do método científico devido à sua análise refinada das implicações lógicas contidas no discurso demonstrativo, que vai muito além da lógica natural e não deve nada aos que filosofaram antes dele”. – Riccardo Pozzo
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De acordo com Morris Kline, “A ciência moderna deve o seu actual estado de florescimento a um novo método científico que foi moldado quase inteiramente por Galileu Galilei” (1564-1642). Dudley Shapere tem uma visão mais ponderada da contribuição de Galileu.
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Vôo galope falsificado; ver imagem abaixo
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>Fotos de O Cavalo em Movimento, 1878, foram usadas para responder à pergunta se todos os quatro pés de um cavalo galopante estão sempre fora do chão ao mesmo tempo. Isto demonstra um uso da fotografia na ciência.
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…2. DNA-hipóteses
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Pressão do periélio (exagerado)
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..1. DNA-caracterizações
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…Exemplo de DNA