Os 6 passos do método científico e suas características

O passos de método ciêntifico Eles servem para responder a uma questão científica de maneira organizada e objetiva. Envolve observar o mundo e seus fenômenos, chegando a uma explicação do que é observado, testando se a explicação é válida e, finalmente, aceitando ou negando a explicação.

O método científico, portanto, tem uma série de características que o definem: observação, experimentação, perguntas e respostas. No entanto, nem todos os cientistas seguem exatamente esse processo. Alguns ramos da ciência podem ser mais facilmente testados do que outros.

Por exemplo, os cientistas que estudam como as estrelas mudam à medida que envelhecem ou como os dinossauros digerem sua comida não conseguem avançar a vida de uma estrela em um milhão de anos ou realizar estudos e testes com dinossauros para testar suas hipóteses.

Quando a experimentação direta não é possível, os cientistas modificam o método científico. Embora seja modificado quase a cada investigação científica, o objetivo é o mesmo: descobrir relações de causa e efeito fazendo perguntas, coletando e examinando dados e verificando se todas as informações disponíveis podem ser combinadas em uma resposta lógica.

Por outro lado, muitas vezes os estágios do método científico são iterativos; Novas informações, observações ou idéias podem fazer com que as etapas sejam repetidas.

Os protocolos do método científico podem ser divididos em seis etapas / fases / etapas que se aplicam a todos os tipos de pesquisa:

-Question

-Observação

-Formulação da hipótese

-Experimentação

-Analise de dados

- Rejeite ou aceite a hipótese.

Em seguida mostrarei os passos fundamentais que são executados ao fazer uma investigação. Para que você entenda melhor, no final do artigo deixarei um exemplo da aplicação das etapas de um experimento de biologia; na descoberta da estrutura do DNA.

Índice

• 1 Quais são os passos do método científico? O que são e suas características
  • 1.1 Passo 1- Faça uma pergunta
  • 1.2 Passo 2- Observação
  • 1.3 Etapa 3 - Formulação de Hipóteses
  • 1.4 Etapa 4- Experimentação
  • 1.5 Passo 5: Análise de dados
  • 1.6 Passo 6: Conclusões. Interpretar os dados e aceitar ou rejeitar a hipótese
  • 1.7 Outras etapas são: 7- Publicar resultados e 8- Verificar os resultados replicando a pesquisa (feita por outros cientistas)
• 2 Exemplo real do método científico na descoberta da estrutura do DNA
  • 2.1 pergunta
  • 2.2 Observação e hipótese
  • 2.3 Experiência
  • 2.4 Análise e conclusões
• 3 História
  • 3.1 Aristóteles e os gregos
  • 3.2 Muçulmanos e a idade de ouro do Islã
  • 3,3 Renaissance
  • 3.4 Newton e ciência moderna
• 4 Importância
• 5 referências

Quais são os passos do método científico? O que são e suas características

Passo 1- Faça uma pergunta

O método científico começa quando o cientista / pesquisador faz uma pergunta sobre algo que ele observou ou o que ele está investigando: como, o que, quando, quem, o quê, por que ou onde?

Por exemplo, Albert Einstein, quando estava desenvolvendo sua teoria da relatividade especial, perguntou a si mesmo: O que ele veria se pudesse caminhar ao lado de um raio de luz enquanto se espalhava pelo espaço?

Etapa 2 - Observação

Esta etapa envolve fazer observações e reunir informações que ajudarão a responder à pergunta. As observações não devem ser informais, mas intencionais com a ideia de que as informações coletadas são objetivas.

A coleta sistemática e cuidadosa de medidas e dados é a diferença entre pseudociências, como a alquimia, e a ciência, como a química ou a biologia.

As medições podem ser feitas em um ambiente controlado, como um laboratório, ou em objetos mais ou menos inacessíveis ou não manipuláveis, como estrelas ou populações humanas.

As medições muitas vezes exigem instrumentos científicos especializados, como termômetros, microscópios, espectroscópios, aceleradores de partículas, voltímetros ...

Existem vários tipos de observação científica. Os mais comuns são diretos e indiretos.

Um exemplo de observação seria aquele feito por Louis Pasteur antes de desenvolver sua teoria germinal de doenças infecciosas. Sob um microscópio, ele observou que os bichos-da-seda no sul da França tinham doenças infectadas por parasitas.

Etapa 3- Formulação da Hipótese

O terceiro estágio é a formulação da hipótese. Uma hipótese é uma afirmação que pode ser usada para prever o resultado de observações futuras.

A hipótese nula é um bom tipo de hipótese para iniciar uma investigação. É uma explicação sugerida para um fenômeno ou uma proposta fundamentada que sugere uma possível correlação entre um conjunto de fenômenos.

Um exemplo de uma hipótese nula é: "a velocidade em que a grama cresce não depende da quantidade de luz que recebe".

Exemplos de hipótese:

• Jogadores de futebol que treinam regularmente aproveitando o tempo, marcam mais gols do que aqueles que perdem 15% do treino.
• Os pais pela primeira vez que estudaram o ensino superior são 70% mais relaxados no parto.

Uma hipótese útil deve permitir previsões por raciocínio, incluindo raciocínio dedutivo. A hipótese poderia prever o resultado de um experimento em laboratório ou a observação de um fenômeno na natureza. A previsão também pode ser estatística e lidar apenas com probabilidades.

Se as previsões não forem acessíveis por observação ou experiência, a hipótese ainda não é testável e permanecerá não científica. Mais tarde, uma nova tecnologia ou teoria poderia possibilitar os experimentos necessários.

Etapa 4- Experimentação

O próximo passo é a experimentação, quando os cientistas realizam os chamados experimentos científicos, nos quais as hipóteses são testadas.

As previsões que tentam fazer a hipótese podem ser verificadas com experimentos. Se os resultados do teste contradizem as previsões, as hipóteses são questionadas e se tornam menos sustentáveis.

Se os resultados experimentais confirmam as previsões das hipóteses, então eles são considerados mais corretos, mas podem estar errados e ainda sujeitos a novos experimentos.

Para evitar o erro observacional nos experimentos, utiliza-se a técnica de controle experimental. Essa técnica usa o contraste entre várias amostras (ou observações) sob condições diferentes para ver o que varia ou o que permanece o mesmo.

Exemplo

Por exemplo, para testar a hipótese nula "a taxa de crescimento da grama não depende da quantidade de luz", teríamos que observar e coletar dados da grama que não está exposta à luz.

Isso é chamado de "grupo de controle". Eles são idênticos aos outros grupos experimentais, exceto pela variável que está sendo investigada.

É importante lembrar que o grupo de controle só pode diferir de qualquer grupo experimental em uma variável. Assim você pode saber o que essa variável é aquele que produz mudanças ou não.

Por exemplo, você não pode comparar a grama que está do lado de fora na sombra com a grama ao sol. Nem grama de uma cidade com a de outra. Existem variáveis ​​entre os dois grupos além da luz, como a umidade do solo e o pH.

Outro exemplo de grupos de controle muito comuns

Experiências para saber se uma droga tem eficácia para tratar o que é desejado são muito comuns. Por exemplo, se você quiser saber os efeitos da aspirina, você pode usar dois grupos em uma primeira experiência:

• Grupo Experimental 1, para o qual a aspirina é fornecida.
• Controle do grupo 2, com as mesmas características do grupo 1, e para o qual a aspirina não é fornecida.

Etapa 5: análise de dados

Após o experimento, os dados são coletados, os quais podem estar na forma de números, sim / não, presentes / ausentes ou outras observações.

É importante levar em conta dados que não eram esperados ou que não eram desejados. Muitos experimentos foram sabotados por pesquisadores que não levam em conta dados que não concordam com o que é esperado.

Essa etapa envolve determinar o que os resultados da experiência mostram e decidir as próximas ações a serem tomadas. As previsões das hipóteses são comparadas com as da hipótese nula, para determinar qual é mais capaz de explicar os dados.

Nos casos em que uma experiência é repetida muitas vezes, uma análise estatística pode ser necessária.

Se a evidência rejeitou a hipótese, uma nova hipótese é necessária. Se os dados do experimento suportam a hipótese, mas a evidência não é forte o suficiente, outras previsões da hipótese devem ser testadas com outros experimentos.

Uma vez que uma hipótese é fortemente apoiada por evidências, uma nova questão de pesquisa pode ser solicitada para fornecer mais informações sobre o mesmo tópico.

Etapa 6: conclusões. Interpretar os dados e aceitar ou rejeitar a hipótese

Para muitos experimentos, as conclusões são formadas com base em uma análise informal dos dados. Basta perguntar, os dados se encaixam na hipótese? é uma maneira de aceitar ou rejeitar uma hipótese.

No entanto, é melhor aplicar uma análise estatística aos dados, para estabelecer um grau de "aceitação" ou "rejeição". A matemática também é útil para avaliar os efeitos de erros de medição e outras incertezas em um experimento.

Se a hipótese for aceita, não é garantido que seja a hipótese correta. Isso significa apenas que os resultados do experimento apóiam a hipótese. É possível duplicar o experimento e obter resultados diferentes na próxima vez. A hipótese também pode explicar as observações, mas é a explicação incorreta.

Se a hipótese for rejeitada, pode ser o fim do experimento ou pode ser feito novamente. Se o processo for realizado novamente, mais observações e mais dados serão coletados.

Outras etapas são: 7- Publicar resultados e 8- Verificar os resultados replicando a pesquisa (feita por outros cientistas)

Se uma experiência não puder ser repetida para produzir os mesmos resultados, isso significa que os resultados originais poderiam estar errados. Como resultado, é comum que um único experimento seja realizado várias vezes, especialmente quando há variáveis ​​não controladas ou outras indicações de erro experimental.

Para obter resultados significativos ou surpreendentes, outros cientistas também podem tentar reproduzir os resultados por si mesmos, especialmente se esses resultados forem importantes para seu próprio trabalho.

Exemplo real do método científico na descoberta da estrutura do DNA

A história da descoberta da estrutura do ADN é um exemplo clássico dos passos do método científico: em 1950, sabe-se que a herança genética tinha uma descrição matemática, a partir de estudos de Gregor Mendel, e de que o DNA contém a informação genética.

No entanto, o mecanismo de armazenamento da informação genética (isto é, genes) no DNA não era claro.

É importante ter em mente que apenas Watson e Crick participaram da descoberta da estrutura do DNA, embora tenham recebido o Prêmio Nobel. Muitos cientistas da época contribuíram com conhecimentos, dados, ideias e descobertas.

Pergunta

Pesquisas prévias de DNA determinaram sua composição química (os quatro nucleotídeos), a estrutura de cada um dos nucleotídeos e outras propriedades.

ADN tinha sido identificado como sendo o portador da informação genética por experimento Avery-MacLeod-McCarty em 1944, mas o mecanismo de como a informação genética está armazenada em ADN não era clara.

A questão poderia, portanto, ser:

Como a informação genética é armazenada no DNA?

Observação e hipótese

Tudo o que foi pesquisado naquela época sobre o DNA foi feito de observações. Neste caso, as observações foram feitas frequentemente com um microscópio ou raios-X.

Linus Pauling propôs que o DNA poderia ser uma hélice tripla. Esta hipótese também foi considerada por Francis Crick e James D. Watson, mas descartada.

Quando Watson e Crick conheciam a hipótese de Pauling, eles entenderam pelos dados existentes que ele estava errado e Pauling logo admitiria suas dificuldades com essa estrutura. Portanto, a corrida para descobrir a estrutura do DNA foi descobrir a estrutura correta.

Que previsão a hipótese faria? Se o DNA tivesse uma estrutura helicoidal, seu padrão de difração de raios X seria em forma de X.

Por tanto, a hipótese de que o DNA tem uma estrutura de dupla hélice experimentar com os resultados dados / raios-X foi testado Especificamente com difracção de raios-X de dados fornecida por Rosalind Franklin, James Watson e Francis Crick em 1953.

Experimento

Rosalind Franklin cristalizou DNA puro e realizou difração de raios-X para produzir a fotografia 51. Os resultados mostraram uma forma de X.

Em uma série de cinco artigos publicados emNatureza a evidência experimental que suporta o modelo de Watson e Crick foi demonstrada.

Destes, o artigo de Franklin e Raymond Gosling foi a primeira publicação com dados de difração de raios-X que apoiaram o modelo de Watson e Crick.

Análise e conclusões

Quando Watson viu o padrão de difração detalhado, ele reconheceu imediatamente como uma hélice.

Ele e Crick produziram seu modelo, usando essas informações juntamente com informações previamente conhecidas sobre a composição do DNA e sobre interações moleculares, como ligações de hidrogênio.

História

Como é difícil delinear exatamente quando o método científico começou a ser usado, é difícil responder à questão de quem criou o método científico.

O método e seus passos evoluíram ao longo do tempo e os cientistas que o utilizaram fizeram suas contribuições, evoluindo e refinando pouco a pouco.

Aristóteles e os gregos

Aristóteles, um dos filósofos mais influentes da história, foi o fundador da ciência empírica, ou seja, o processo de testar hipóteses de experiência, experimentação e observação direta e indireta.

Os gregos foram a primeira civilização ocidental começou a observar e medir a compreender e estudar os fenômenos do mundo, no entanto não havia estrutura como chamá-lo de método científico.

Muçulmanos e a idade de ouro do Islã

Na verdade, o desenvolvimento do método científico moderno começou com estudiosos muçulmanos durante a Idade de Ouro do Islã, nos séculos X a XIV. Mais tarde, os filósofos-cientistas do Iluminismo continuaram a refiná-lo.

Entre todos os estudiosos que fizeram suas contribuições, Alhazen (Abu 'Ali al-Hasan ibn al-Hasan al-Haytham), foi o principal contribuinte, considerado por alguns historiadores como 'o arquiteto do método científico.' Seu método teve os seguintes estágios, você pode ver sua semelhança com os explicados neste artigo:

-Observação do mundo natural.

-Estabelecer / definir o problema.

-Formular uma hipótese.

Coloque a hipótese através da experimentação.

-Avaliar e analisar resultados.

- Interpretar os dados e tirar conclusões.

Publique os resultados.

renascimento

O filósofo Roger Bacon (1214 - 1284) é considerado como a primeira pessoa a aplicar o raciocínio indutivo como parte do método científico.

Durante o Renascimento, Francis Bacon desenvolveu o método indutivo por causa e efeito, e Descartes propôs que a dedução era a única maneira de aprender e entender.

Newton e ciência moderna

Isaac Newton pode ser considerado o cientista que finalmente refinou o processo até hoje, como é conhecido. Ele propôs e colocou em prática o fato de que o método científico precisava tanto do método dedutivo quanto do método indutivo.

Depois de Newton, havia outros grandes cientistas que contribuíram para o desenvolvimento do método, entre eles Albert Einstein.

Significado

O método científico é importante porque é uma maneira confiável de adquirir conhecimento. Baseia-se em basear afirmações, teorias e conhecimentos em dados, experimentos e observações.

Portanto, é essencial para o avanço da sociedade em tecnologia, ciência em geral, saúde e, em geral, gerar conhecimentos teóricos e aplicações práticas.

Por exemplo, esse método da ciência é contrário àquele baseado na fé. Com fé você acredita em algo pela tradição, escrita ou crença, sem depender de evidências que possam ser refutadas, nem pode fazer experiências ou observações que neguem ou aceitem as crenças dessa fé.

Com a ciência, um pesquisador pode executar as etapas desse método, chegar a conclusões, apresentar os dados e outros pesquisadores podem replicar esse experimento ou observações para validá-lo ou não.

Referências

1. Hernández Sampieri, Roberto; Fernández Collado, Carlos e Baptista Lucio, Pilar (1991). Metodologia de pesquisa (2ª ed., 2001). México D.F., México. McGraw-Hill.
2. Kazilek, C.J. e Pearson, David (2016, 28 de junho). Qual é o método científico? Universidade Estadual do Arizona, Faculdade de Artes Liberais e Ciências. Recuperado em 15 de janeiro de 2017.
3. Lodico, Marguerite G; Spaulding, Dean T. e Voegtle, Katherine H. (2006). Métodos em Pesquisa Educacional: Da Teoria à Prática (2ª ed., 2010). São Francisco, Estados Unidos. Jossey-Bass.
4. Márquez, Omar (2000). O processo de pesquisa nas ciências sociais. Barinas, Venezuela UNELLEZ.
5. Tamayo T., Mario (1987). O Processo de Pesquisa Científica (3ª ed., 1999). México D.F., México. Cal.
6. Vera, Alirio (1999). A análise de dados. San Cristóbal, Venezuela. Universidade Nacional Experimental de Táchira (UNET).
7. Wolfs, Frank L. H. (2013). Introdução ao Método Científico. Nova Iorque, Estados Unidos. Universidade de Rochester, Departamento de Física e Astronomia. Recuperado em 15 de janeiro de 2017.
8. Wudka, José (1998, 24 de setembro). Qual é o "método científico"? Riverside, Estados Unidos. Universidade da Califórnia, Departamento de Física e Astronomia. Recuperado em 15 de janeiro de 2017.
9. Martyn Shuttleworth (23 de abril de 2009). Quem inventou o método científico? Retirado 23 de dezembro de 2017 Explorable.com: explorable.com.