O que é o método científico experimental?

O método científico experimental é um conjunto de técnicas usadas para investigar fenômenos, adquirir novos conhecimentos ou corrigir e integrar conhecimentos prévios.

É utilizado em pesquisas científicas e baseia-se em observação sistemática, medição, experimentação, formulação de testes e modificação de hipóteses. Este método geral é realizado não apenas em biologia , mas em química , física , geologia e outras ciências .

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Através do método científico experimental, os cientistas tentam prever e talvez controlar eventos futuros com base no conhecimento presente e passado.

Também chamado de método indutivo, é o mais utilizado na ciência pelos pesquisadores, sendo essa parte da metodologia científica .

Caracteriza-se pelo fato de os pesquisadores poderem deliberadamente controlar as variáveis ​​para delimitar as relações entre elas.

Essas variáveis ​​podem ser dependentes ou independentes, sendo essenciais para coletar os dados extraídos de um grupo experimental, bem como seu comportamento. Isso permite que os processos conscientes sejam divididos em seus elementos, descubra suas possíveis conexões e determine as leis dessas conexões.

A capacidade de fazer previsões precisas depende das sete etapas do método científico experimental.

Fases do método científico experimental

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Essas observações devem ser objetivas, não subjetivas. Em outras palavras, as observações devem poder ser verificadas por outros cientistas. Observações subjetivas, baseadas em opiniões e crenças pessoais, não fazem parte do campo da ciência.

Exemplos:

  • Declaração objetiva: nesta sala a temperatura é de 20 ° C.
  • Declaração subjetiva: é legal nesta sala.

O primeiro passo no método científico experimental é fazer observações objetivas. Essas observações são baseadas em fatos específicos que já ocorreram e que podem ser verificados por outros como verdadeiros ou falsos.

2- Hipótese

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As observações nos dizem sobre o passado ou o presente. Como cientistas, queremos ser capazes de prever eventos futuros. Portanto, devemos usar nossa capacidade de raciocinar.

Os cientistas usam seu conhecimento de eventos passados ​​para desenvolver um princípio geral ou explicação para ajudar a prever eventos futuros.

O princípio geral é chamado de hipótese. O tipo de raciocínio envolvido é chamado de raciocínio indutivo (derivando uma generalização de detalhes específicos).

Uma hipótese deve ter as seguintes características:

  • Deve ser um princípio geral que é mantido através do espaço e do tempo.
  • Deve ser uma ideia provisória.
  • Você deve concordar com as observações disponíveis.
  • Deve ser o mais simples possível.
  • Deve ser verificável e potencialmente falso. Em outras palavras, deve haver uma maneira de provar que a hipótese é falsa, uma maneira de refutar a hipótese.

Por exemplo: “Alguns mamíferos têm dois membros posteriores” seria uma hipótese inútil. Não há observação que não se encaixe nessa hipótese! Em vez disso, “todos os mamíferos têm dois membros posteriores” é uma boa hipótese.

Quando encontramos baleias, que não têm membros subseqüentes, teríamos mostrado que nossa hipótese é falsa, falsificamos a hipótese.

Quando uma hipótese implica uma relação de causa e efeito, declaramos nossa hipótese para indicar que não há efeito. Uma hipótese, que não afeta nenhum efeito, é chamada de hipótese nula. Por exemplo, o medicamento Celebra não ajuda a aliviar a artrite reumatóide.

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A partir da elaboração da hipótese que é tentativa e pode ou não ser verdadeira, devemos fazer uma previsão sobre nossa pesquisa e a hipótese.

A hipótese deve ser ampla e deve ser aplicada uniformemente no tempo e no espaço. Os cientistas geralmente não podem verificar todas as situações possíveis em que uma hipótese pode ser aplicada. Por exemplo, considere a hipótese: todas as células vegetais têm um núcleo.

Não podemos examinar todas as plantas vivas e todas as plantas que viveram para ver se essa hipótese é falsa. Em vez disso, geramos uma previsão usando o raciocínio dedutivo (gerando uma expectativa específica de generalização).

De nossa hipótese, podemos fazer a seguinte previsão: se eu examinar as células de uma folha de grama, cada uma terá um núcleo.

Agora, vamos considerar a hipótese do medicamento: o medicamento Celebra não ajuda a aliviar a artrite reumatóide.

Para testar essa hipótese, teríamos que escolher um conjunto específico de condições e prever o que aconteceria nessas condições se a hipótese fosse verdadeira.

As condições que você pode querer testar são as doses administradas, a duração do medicamento, a idade dos pacientes e o número de pessoas a serem examinadas.

Todas essas condições sujeitas a alterações são chamadas de variáveis. Para medir o efeito da Celebra, precisamos realizar um experimento controlado.

O grupo experimental está sujeito à variável que queremos testar e o grupo controle não está exposto a essa variável.

Em um experimento controlado, a única variável que deve ser diferente entre os dois grupos é a variável que queremos testar.

Vamos fazer uma previsão com base nas observações do efeito da Celebra em laboratório. A previsão é: os pacientes que sofrem de artrite reumatóide em uso de Celebra e os pacientes em uso de placebo (um comprimido de amido em vez do medicamento) não diferem na gravidade da artrite reumatóide.

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Voltamos novamente à nossa percepção sensorial para coletar informações. Projetamos um experimento com base em nossa previsão.

Nosso experimento pode ser o seguinte: 1000 pacientes entre 50 e 70 anos serão aleatoriamente designados para um dos dois grupos de 500.

O grupo experimental tomará Celebra quatro vezes ao dia e o grupo controle tomará placebo com amido quatro vezes ao dia. Os pacientes não saberão se seus comprimidos são Celebra ou placebo. Os pacientes tomarão os medicamentos por dois meses.

Ao final de dois meses, serão realizados exames médicos para determinar se a flexibilidade dos braços e dedos mudou.

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Nosso experimento produziu os seguintes resultados: 350 das 500 pessoas que tomaram Celebra relataram diminuição da artrite no final do período. 65 das 500 pessoas que tomaram o placebo relataram melhora.

Os dados parecem mostrar que houve um efeito significativo no Celebra. Precisamos fazer uma análise estatística para demonstrar o efeito. Tal análise revela que há um efeito estatisticamente significativo do efeito Celebra.

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De nossa análise do experimento, temos dois resultados possíveis: os resultados coincidem com a previsão ou discordam da previsão.

No nosso caso, podemos rejeitar nossa previsão de que o Celebra não tem efeito. Como a previsão está errada, também devemos rejeitar a hipótese na qual ela se baseou.

Nossa tarefa agora é repensar a hipótese de que é consistente com as informações disponíveis. Nossa hipótese agora pode ser: a administração de Celebra reduz a artrite reumatóide em comparação com a administração de placebo.

Com as informações atuais, aceitamos nossa hipótese como verdadeira. Mostramos que é verdade? Absolutamente não! Sempre há outras explicações que podem explicar os resultados.

É possível que mais de 500 pacientes que tomaram Celebra melhorassem de qualquer maneira. É possível que mais pacientes que tomaram Celebra também comessem bananas todos os dias e que as bananas melhorassem a artrite. Você pode sugerir inúmeras outras explicações.

Como podemos provar que nossa nova hipótese é verdadeira? Nós nunca podemos. O método científico não permite testar nenhuma hipótese.

As hipóteses podem ser rejeitadas, caso em que essa hipótese é tomada como falsa. Tudo o que podemos dizer sobre uma hipótese que resiste é que não encontramos um teste para refutá-la.

Há muita diferença entre não poder refutar e provar. Certifique-se de entender essa distinção, pois ela é a base do método científico experimental. Então, o que faríamos com nossa hipótese anterior?

Atualmente, aceitamos como verdade, mas, para ser rigoroso, precisamos submeter a hipótese a testes adicionais que possam provar que ela está errada.

Por exemplo, poderíamos repetir o experimento, mas alterar o controle e o grupo experimental. Se a hipótese permanecer de pé após nossos esforços para derrubá-la, podemos nos sentir mais confiantes em aceitá-la como verdadeira.

No entanto, nunca seremos capazes de afirmar que a hipótese é verdadeira. Pelo contrário, aceitamos isso como verdadeiro porque a hipótese resistiu a vários experimentos para provar que é falsa.

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Os cientistas publicam suas descobertas em jornais e livros científicos, em conversas em reuniões nacionais e internacionais e em seminários em faculdades e universidades.

A divulgação dos resultados é uma parte essencial do método científico experimental.

Permita que outras pessoas verifiquem seus resultados, desenvolvam novos testes de sua hipótese ou apliquem o conhecimento adquirido para resolver outros problemas.

Referências

  1. Achinstein P. Introdução geral. Regras da ciência: uma introdução histórica aos métodos científicos (2004). Imprensa da Universidade Johns Hopkins.
  2. Beveridge W. A arte da investigação científica (1950). Melbourne: Heinemann.
  3. Blakstad O. Pesquisa experimental (2008). Recuperado em: www.explorable.com
  4. Bright W. Uma introdução à pesquisa científica (1952). McGraw-Hill
  5. Gauch H. Método científico na prática (2003). Cambridge University Press.
  6. Jevons W. Os princípios da ciência: um tratado sobre lógica e método científico (1958). Nova York: Dover Publications.
  7. Schafersman S. Uma introdução à ciência: pensamento científico e o método científico (1997). Miami: Departamento de Geologia.

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