MÉTODO CIENTÍFICO: AS 6 ETAPAS E SUAS CARACTERÍSTICAS (EXEMPLO) - CIÊNCIA - 2025

O método científico é um processo usado nos ramos da ciência para testar uma hipótese científica por meio de observação, questionamento, formulação de hipótese e experimentação. É uma forma racional de obter conhecimento objetivo e confiável.

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

As etapas do método científico: pergunta, investigação, formulação de hipóteses, experimento, análise de dados, conclusões.

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

Quando a experimentação direta não é possível, os cientistas modificam o método científico. Embora mude com quase todas as investigações científicas, o objetivo é o mesmo: descobrir relações de causa e efeito fazendo perguntas, coletando e examinando dados e ver se todas as informações disponíveis podem ser combinadas em uma resposta lógica.

Por outro lado, um cientista frequentemente repete as etapas do método científico, pois novas informações, dados ou conclusões podem tornar necessário repassar as etapas novamente.

Por exemplo, um cientista pode hipotetizar "comer demais acelera o envelhecimento", conduzir um experimento e tirar uma conclusão. Você poderia, então, percorrer as etapas novamente, começando com outra hipótese, como "comer muito açúcar acelera o envelhecimento".

Qual é o método científico e para que serve?

O método científico é um método empírico de investigação que serve para obter novos conhecimentos e informações. "Empírico" significa que é baseado na realidade, usa dados; é o oposto de "teórico". Portanto, os cientistas usam o método científico para aprender sobre a realidade, coletando dados e realizando experimentos. Pode ser dividido em seis etapas / fases / etapas que se aplicam a todos os tipos de pesquisa:

-Pergunta baseada na observação.

-Investigação.

-Formulação da hipótese.

-Experimentação.

-Analise de dados.

- Rejeite ou aceite a hipótese (conclusões).

A seguir, mostrarei as etapas fundamentais que são executadas ao fazer uma investigação. Para que você entenda melhor, no final do artigo deixarei um exemplo da aplicação das etapas em um experimento de biologia; na descoberta da estrutura do DNA.

Principais características do método científico

- Use a observação como ponto de partida.

- Faça perguntas e respostas. Para formular uma hipótese, o cientista faz perguntas e respostas de forma sistemática, buscando estabelecer relações de causa-efeito em aspectos da realidade.

- Requer verificação, ou seja, os resultados precisam ser verificados por vários cientistas.

- Gera conclusões refutáveis. Se as conclusões não podem ser verificadas, o método científico não pode ser aplicado.

- Produz resultados reproduzíveis; os experimentos podem ser replicados por cientistas para tentar obter os mesmos resultados.

- É objetivo; é baseado em experimentação e observação, não em opiniões subjetivas.

Quais são as etapas do método científico? Em que consistem e suas características

Etapa 1 - Faça uma pergunta com base na observação

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

Exemplos de observações e perguntas:

- Louis Pasteur observou ao microscópio que os bichos-da-seda do sul da França tinham doenças infectadas por parasitas.

- Um biólogo observa ao microscópio que a presença de certos tipos de células melhora os sintomas da varíola. Você pode perguntar: essas células lutam contra o vírus da varíola?

- Albert Einstein, ao desenvolver sua teoria da relatividade especial, perguntou a si mesmo: O que você veria se pudesse andar ao lado de um raio de luz enquanto ele se propaga pelo espaço?

Etapa 2 - Investigação

Esta etapa consiste em fazer pesquisas, reunindo informações para ajudar a responder à pergunta. É importante que as informações coletadas sejam objetivas e de fontes confiáveis. Eles podem ser investigados por meio de bancos de dados na internet, em bibliotecas, livros, entrevistas, pesquisas, entre outros.

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

Etapa 3 - Formulação de hipóteses

A terceira etapa é a formulação da hipótese. Uma hipótese é uma afirmação que pode ser usada para prever o resultado de observações futuras.

Exemplos de hipóteses:

• Os jogadores de futebol que treinam regularmente aproveitando o tempo, marcam mais gols do que aqueles que perdem 15% dos treinos.
• Os pais novos que cursaram o ensino superior, ficam em 70% dos casos 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.

Se as previsões não são acessíveis por observação ou experiência, a hipótese ainda não é testável e permanecerá até aquela medida não científica. Mais tarde, uma nova tecnologia ou teoria poderia tornar possíveis os experimentos necessários.

Etapa 4 - Experimentação

Caso experimental com humanos.

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

As previsões que as hipóteses tentam fazer podem ser testadas com experimentos. Se os resultados dos testes contradizerem as previsões, as hipóteses são questionadas e se tornam menos sustentáveis.

Se os resultados experimentais confirmam as previsões das hipóteses, então as hipóteses são consideradas mais corretas, mas podem estar erradas e permanecer sujeitas a novos experimentos.

Para evitar erros observacionais nos experimentos, é utilizada a técnica de controle experimental. Essa técnica usa o contraste entre várias amostras (ou observações) sob diferentes condições para ver o que varia ou permanece o mesmo.

Exemplo

Para testar a hipótese 'a taxa de crescimento da grama não depende da quantidade de luz', seria necessário observar e obter dados da grama que não é exposta à luz.

Isso é chamado de "grupo de controle". Eles são idênticos aos outros grupos experimentais, exceto para a variável sob investigação.

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

Por exemplo, a grama ao ar livre na sombra não pode ser comparada à grama ao sol. Nem a grama de uma cidade com a de outra. Além da luz, existem variáveis ​​entre os dois grupos, como umidade do solo e pH.

Outro exemplo de um grupo de controle muito comum

Experimentos para descobrir se um medicamento é eficaz no tratamento do desejado são muito comuns. Por exemplo, se você quiser saber os efeitos da aspirina, pode usar dois grupos em um primeiro experimento:

• Grupo experimental 1, ao qual é fornecida aspirina.
• Grupo controle 2, com as mesmas características do grupo 1 e para o qual não foi fornecida aspirina.

Etapa 5: análise de dados

Após o experimento, são coletados os dados, que podem ser na forma de números, sim / não, presente / ausente ou outras observações.

A coleta sistemática e cuidadosa de medições e dados é a diferença entre as pseudociências, como a alquimia, e as ciências, 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 geralmente requerem instrumentos científicos especializados, como termômetros, microscópios, espectroscópios, aceleradores de partículas, voltímetros…

Esta etapa envolve determinar o que os resultados do experimento mostram e decidir as próximas ações a serem realizadas. Nos casos em que um experimento é repetido muitas vezes, a análise estatística pode ser necessária.

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

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

Etapa 6: Conclusões. Interprete os dados e aceite ou rejeite a hipótese

Para muitos experimentos, as conclusões são formadas com base em uma análise informal dos dados. Pergunte simplesmente: os dados se encaixam na hipótese? é uma forma 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 há garantia de 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 errada.

Se a hipótese for rejeitada, pode ser o fim do experimento ou pode ser feito novamente. Se você repetir o processo, terá mais observações e mais dados.

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

Se um experimento não pode ser repetido para produzir os mesmos resultados, isso significa que os resultados originais podem 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 replicar os próprios resultados, especialmente se esses resultados forem importantes para seu próprio trabalho.

Exemplo real de método científico na descoberta da estrutura do DNA

A história da descoberta da estrutura do DNA é um exemplo clássico das etapas do método científico: em 1950 sabia-se que a herança genética tinha uma descrição matemática, a partir dos estudos de Gregor Mendel, e que o DNA continha informações genéticas.

No entanto, o mecanismo de armazenamento de informação genética (ou seja, genes) no DNA não era claro.

É importante notar que não 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.

Questão de observações

Pesquisas anteriores sobre o DNA haviam determinado sua composição química (os quatro nucleotídeos), a estrutura de cada um dos nucleotídeos e outras propriedades.

O DNA foi identificado como o portador da informação genética pelo experimento Avery-MacLeod-McCarty em 1944, mas o mecanismo de como a informação genética é armazenada no DNA não era claro.

A questão poderia ser:

Investigação

As pessoas envolvidas, incluindo Linus Pauling, Watson ou Crick, investigaram e buscaram informações; neste caso possivelmente pesquisas da época, livros e conversas com colegas.

Hipótese

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

Quando Watson e Crick souberam da hipótese de Pauling, eles entenderam a partir dos dados existentes que ela estava errada, e Pauling logo admitiria suas dificuldades com essa estrutura. Portanto, a corrida para descobrir a estrutura do DNA era 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.

Portanto, a hipótese de que o DNA tem uma estrutura de dupla hélice seria testada com os resultados / dados de raios X. Especificamente, ele foi testado com dados de difração de raios X fornecidos por Rosalind Franklin, James Watson e Francis Crick em 1953.

Experimentar

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

Evidências experimentais que apóiam o modelo de Watson e Crick foram demonstradas em uma série de cinco artigos publicados na Nature.

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

Análise e conclusões

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

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

História

Como é difícil definir exatamente quando o método científico começou a ser usado, é difícil responder à pergunta sobre quem o criou.

O método e suas etapas evoluíram com o tempo e os cientistas que o utilizavam deram suas contribuições, evoluindo e aprimorando aos poucos.

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 a partir da experiência, experimentação e observação direta e indireta.

Os gregos foram a primeira civilização ocidental que começou a observar e medir para entender e estudar os fenômenos do mundo, porém não havia estrutura para chamá-lo de método científico.

Muçulmanos e a era 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 10 a 14. Mais tarde, os cientistas-filósofos do Iluminismo continuaram a refiná-lo.

Entre todos os estudiosos que contribuíram, Alhacen (Abū 'Alī al-Ḥasan ibn al-Ḥasan ibn al-Hayṯam), foi o principal contribuinte, considerado por alguns historiadores como "o arquiteto do método científico". Seu método teve as seguintes etapas, você pode ver sua semelhança com as explicadas neste artigo:

-Observação do mundo natural.

-Estabelecer / definir o problema.

-Formule uma hipótese.

-Teste a hipótese por meio de experimentação.

-Avaliar e analisar resultados.

-Interpretar os dados e tirar conclusões.

-Publique os resultados.

Renascimento

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

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

Newton e a ciência moderna

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

Depois de Newton, houve outros grandes cientistas que contribuíram para o desenvolvimento do método, incluindo Albert Einstein.

Importância

O método científico é importante porque é uma forma confiável de adquirir conhecimento. Baseia-se em alegações, teorias e conhecimento de base em dados, experimentos e observações.

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

Por exemplo, este método científico é contrário ao baseado na fé. Com a fé, algo é acreditado por tradições, escritos ou crenças, sem ser baseado em evidências que possam ser refutadas, nem podem ser feitos experimentos ou observações que neguem ou aceitem as crenças dessa fé.

Com a ciência, um pesquisador pode realizar as etapas desse método, tirar conclusões, apresentar os dados, e outros pesquisadores podem replicar aquele 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 DF, México. McGraw-Hill.
2. Kazilek, CJ e Pearson, David (2016, 28 de junho). Qual é o método científico? Universidade Estadual do Arizona, Faculdade de Artes e Ciências Liberais. Acessado 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 em ciências sociais. Barinas, Venezuela. UNELLEZ.
5. Tamayo T., Mario (1987). The Process of Scientific Research (3ª ed., 1999). México DF, México. Limusa.
6. Vera, Alirio (1999). Análise de dados. San Cristóbal, Venezuela. Universidade Nacional Experimental de Táchira (UNET).
7. Wolfs, Frank LH (2013). Introdução ao Método Científico. Nova York, EUA. Universidade de Rochester, Departamento de Física e Astronomia. Acessado 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. Acessado em 15 de janeiro de 2017.
9. Martyn Shuttleworth (23 de abril de 2009). Quem inventou o método científico? Recuperado em 23 de dezembro de 2017 em Explorable.com: explorable.com.