Um exemplo de uso do método científico

Academia Brasileira de Ciências é responsável pela organização do Programa ABC na Educação Científica – Mão na Massa, que promove o ensino de ciências através da investigação. Este programa é conduzido em diversos lugares do Brasil por professores treinados. A metodologia de trabalho utilizada pelo programa é um bom exemplo de aplicação do método científico.

As etapas são as seguintes:

1. Problematização e levantamento de hipóteses

A problematização é desenvolvida a partir de questões ou situações-problema com a intenção de fazer o levantamento das hipóteses dos alunos. Por meio dela, o professor identifica o que os alunos já sabem sobre o assunto e organiza as próximas etapas. Essas questões ou situações podem surgir dos próprios estudantes, durante o dia-a-dia da sala de aula, ou serem motivadas pelo professor.

Nesse último caso, é importante não só que haja clareza quanto ao objetivo que se deseja atingir, mas também que as questões tenham sentido para os alunos, estando de acordo com seu nível de desenvolvimento cognitivo e possibilitando a geração de várias respostas apropriadas. Dessa forma, instigarão a descoberta e permitirão o encaminhamento das respostas através das atividades investigativas.

É necessário que as questões constituam de fato um problema para as crianças, para motivar, desafiar, despertar o interesse e gerar discussões. Os alunos procuram responder às questões colocadas elaborando suas hipóteses sobre o assunto e verificando essas hipóteses com os procedimentos indicados em cada atividade.

É importante lembrar que, embora a problematização seja a etapa  mais propícia para a formulação de perguntas e hipóteses, outras questões podem ser suscitadas durante o desenvolvimento das atividades das demais etapas, tanto pelos alunos, que demonstram novos interesses e levantam questionamentos visando a futuros experimentos e descobertas, quanto pelo professor, no intuito de encaminhar novas discussões.

2. As atividades investigativas

Em grupos, os estudantes elaboram as estratégias para verificar as hipóteses levantadas durante a etapa de problematização, apresentando-as aos demais e discutindo-as coletivamente, gerando possíveis revisões.

verificação é realizada por diversas atividades propostas pelos alunos, dentre elas: experimentação, saída a campo, observação de fenômenos, pesquisa em livros e Internet, entrevistas etc., postas em prática com a orientação do professor. As pesquisas em livros e na Internet não devem ser utilizadas como fonte de respostas, mas como meio de levantamento de dados que ajudem na verificação das hipóteses.

As atividades motivam os alunos e tornam as aulas mais agradáveis, mas não podemos esquecer sua função primordialresolver uma situação-problema, ultrapassando a simples manipulação de materiais.

3. Conclusão

É preciso lembrar que a atividade não se encerra com a realização das investigações; é importante que o aluno reflita e seja capaz de relatar o que fez, tomando consciência de suas ações e propondo causas para os fenômenos observados.

Nesse sentido, o professor conduz a discussão visando reunir as diversas opiniõescomparando os resultados dos diferentes grupos e das diferentes fontes de pesquisa com as hipóteses iniciais e elaborando com os alunos uma conclusãosobre o assunto. É quando deve manter-se atento para que, a partir da discussão sobre as divergências, do confronto de diferentes pontos de vista e/ou de novas questões que surjam, os alunos ampliem seu conhecimento.

4. Sistematização e registros

registro de todo o processo – problematização, levantamento de hipóteses, investigação e conclusão – facilitará a comparação e a análise de dados, a elaboração de textos, bem como contribuirá para o processo de alfabetização. Os registros podem ser divididos em: individuais (dos alunos), coletivos (do grupo/classe) e do professor.

– Registro individual

São várias as formas de registro: texto, desenho, pintura, modelagem, gráficos etc. No entanto, é necessário observar as peculiaridades de cada um. O desenho, a pintura e a modelagem, por exemplo, em geral realizados por crianças muito pequenas, registram a compreensão de uma situação, mas necessitam de um diálogo para se compreender o significado que lhes é atribuído, seguido do registro do professor (legenda).

Embora desenvolvam ainda outras habilidades, como criatividade, coordenação motora e noções de espaço, nem sempre permitem, sozinhos, a avaliação do processo até a conclusão final. Assim, ter um texto escrito para acompanhar é mais apropriado para representar o entendimento acerca do conceito ou fenômeno estudado.

A partir do registro individual é possível avaliar o desenvolvimento de cada aluno, a aquisição de habilidades e a forma de compreensão/assimilação do que foi visto em classe.

– Registro coletivo

O registro coletivo pode ser realizado utilizando-se os mesmos recursos do registro individual. Diferencia-se do individual por explicitar as construções, os acordos e os consensos dos grupos e da classe à medida que se constroem novas ideias.

– Registro do professor

O registro do professor ajuda a compreender todo o processo de trabalho. Envolve as situações do dia a dia, os conflitos e dilemas da classe e do professor, as falas dos alunos, as relações pessoais, as estratégias de resoluções de problemas e as conclusões elaboradas pelo grupo. Ao registro escrito podem ser adicionadas fotos e filmagens que, além de enriquecê-lo, contribuem com mais elementos para a compreensão do processo.

5. Divulgação

Ao final da investigação, é interessante a estruturação de atividades ou materiais para a divulgação do trabalho. Divulgar não só permite trocas de experiências entre alunos e professores (da mesma escola ou de outras), mas também estimula o envolvimento e a participação dos pais e da comunidade nos trabalhos desenvolvidos na escola. Para isso, podem ser utilizadas diversas estratégias, criadas e elaboradas pelos alunos com a ajuda do professor: feira de conhecimento, peça teatral, correspondências, campanhas, sites na Internet, exposições, elaboração de livros, etc.

Nessa etapa, é preciso que o professor organize o trabalho de forma compreensível para aqueles que não participaram do processo. É importante, ainda, a promoção de situações em que o aluno conte o que produziu, o resultado e a conclusão a que chegou. Desta forma, ele estará desenvolvendo sua capacidade de selecionar fatos relevantes, realizar sínteses e apresentar uma situação vivenciada.

História do método científico

surgimento do método científico remonta ao século 12, o período do Renascimento. Após uma decadência geral da civilização na Idade Média, em que não houve praticamente nenhum avanço científico importante, os estudiosos europeus começaram a ter contato com o conhecimento e culturas além de suas fronteiras e voltaram a observar os trabalhos de antigos pensadores, como Aristóteles (ilustração à esquerda), Ptolomeu e Euclides. Uma comunidade científica mais ampla foi, então, sendo construída.

Foi com Roger Bacon (1214-1292) e Francis Bacon (1561-1626) que a ideia de método científico foi começando a surgir. O primeiro, um frade franciscano, cientista e estudioso inglês, buscava o fim da aceitação cega de certas ideias bastante divulgadas, como as de Aristóteles que, apesar de valiosas, eram tidas como fatos, mesmo sem provas. Ele foi o primeiro a defender a experimentação como fonte de conhecimento e um dos responsáveis pela base do empirismo.

Já Francis Bacon foi quem fixou a base do que Descartes transformou, mais tarde, em método científico. Ele deu ao conhecimento um caráter mais funcional e afirmava que apenas a investigação científica poderia garantir o desenvolvimento do homem e o domínio do mesmo sobre a natureza. Publicou, em 1621, uma nova abordagem na investigação científica que pregava o raciocínio indutivo, com o título de “Novum Organum Scientiarum“. Suas ideias foram fortemente influenciadas por Nicolau Copérnico (1473-1543) e Galileu Galilei (1564-1642).

O divisor de águas

Foi, no entanto, com a obra “Discurso do Método” de René Descartes(1596-1650) que foram lançados, de fato, os fundamentos do método científico moderno.

Apesar de concordar com Francis Bacon em relação à natureza ser entendida e modificada em favor do homem, Descartes dizia que os sentidos devem ser questionados e não são o caminho para o conhecimento verdadeiro. Para o filósofo, a única coisa que da qual não se pode duvidar é o pensamento, pois este é o fruto da razão, que é o que gera a certeza. Isso o levou à máxima “cogito ergo sum” – “penso, logo existo“.

Descartes propôs uma instrumentalização da natureza, através da explicação matemática e racional dos fenômenos e a sua mecanização: para se compreender um todo, bastaria se compreender as suas partes. Assim, a dedução cartesiana, onde as experiências apenas confirmam os princípios gerais fixados pela razão, ocupa o lugar do pensamento indutivo de Bacon. O método científico de Descartes predominou até o início do século 20 e ficou conhecido como “Determinismo Mecanicista”.

Após Descartes, enfim, definir o método científico, o pensador Auguste Comte (1798-1857) contribuiu para torná-lo mais abrangente. Em sua obra “Lei dos três estados”, Comte diz que o conhecimento humano evoluiu do estado teológico para o metafísico, e este evoluiu para o estado positivo, onde não se buscam mais as causas das coisas, mas as leis efetivas da natureza. A partir daí, ele organizou o conhecimento da natureza, composto por classes de fenômenos, em cinco ciências distintas: astronomia, física, química, filosofia e física social, além da matemática que, segundo o pensador, é considera a “ciência zero”, porque todas as outras dependem dela. Assim, o método científico de Descartes foi expandido por Comte, das ciências naturais para as ciências sociais e humanas.

Assista ao vídeo produzido pelo Instituto de Bioquímica Médica e conheça mais sobre o método científico.

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Sociedade Brasileira de Genéticacongrega todas as pessoas interessadas em genética, melhoramento, citologia e evolução.

 

Sociedade Brasileira de Neurociências e Comportamento congrega pesquisadores, pós-graduandos e estudantes envolvidos com as diferentes facetas do estudo do sistema nervoso.

O método científico nas ciências humanas e sociais

Apesar da contribuição do pensador Auguste Comte para tornar o método científico mais abrangente, incluir o estudo do homem no campo das ciências não ocorreu de maneira pacífica. Até hoje, ainda existe o debate sobre se as ciências sociais e humanas podem mesmo ser consideradas ciências, uma vez que não apresentam a mesma objetividade das ciências naturais. Wilhelm Dilthey (1833-1911) foi um dos estudiosos que defendeu uma autonomia metodológica das Ciências do Homem ou Ciências do Espírito, como chamava o filósofo, a partir de uma distinção entre explicar e compreender.

Para Dilthey, o método científico físico-matemático corresponderia a um conhecimento explicativo, enquanto o método científico histórico estaria vinculado a um conhecimento compreensivo. Assim, as Ciências do Espírito abordariam as manifestações da vida e as objetivações do homem no mundo social e histórico, e o principal modo de acessá-la seria através da compreensão.

O sociólogo e Acadêmico Simon Schwartzman explica esse conceito da seguinte maneira: “pensemos em um antropólogobuscando relacionar as crenças religiosas de uma sociedade com seu sistema familiar, ou um historiador tratando de entender o que levou um país para a guerra ou a uma revolução social, ou ainda um crítico literário buscando interpretar a obra de um autor em função da cultura de seu tempo, ou um jurista buscando entender as normas do que é permitido ou proibido em determinadas sociedades. Em todos estes casos, o pesquisador busca interpretar ou compreender o que está estudando em função do contexto mais geral da sociedade, da cultura ou do tempo histórico de que está tratando. Seu método é, em outras palavras, “compreensivo” – não basta descrever o objeto de estudo, ou relacioná-lo com outros, é necessário entender o seu sentido“.

Schwartzman afirma que, da mesma maneira que as ciências naturais, as ciências humanas e sociais fazem uso de observações sistemáticasmodelos matemáticosanálises estatísticas e experimentos, ao tratar de fenômenos sociais – instituições, movimentos populacionais, comportamentos, atitudes, preferências, conflitos, tecnologias.

Segundo o sociólogo, Karl Marx (1818-1883) e Friedrich Engels (1820-1895) adaptaram o evolucionismo (desenvolvido, a princípio, para as ciências naturais) para a interpretação da história e das sociedades, supondo que estas passavam de fases mais primitivas e atrasadas para outras mais modernas e desenvolvidas. Essa ideia marcou boa parte da produção das ciências sociais e das humanidades nos últimos 200 anos. Já o sociólogo, historiador e economista Max Weber (1864-1920) acreditava que as sociedades deviam ser interpretadas a partir da cultura e da religião das principais civilizações e de comparações históricas. Além disso, ele dizia que a definição de modelos de organização social e política deveriam servir de referência para a análise empírica de casos históricos concretos, criando, assim, uma “sociologia compreensiva”.

Schwartzman diz, no entanto, que foi Émile Durkheim (1858-1917) quem inaugurou a sociologia como ciência social à maneira das ciências naturais, ao defender que era preciso olhar os fatos sociais “como se fossem coisas” e fazer uso das estatísticas para verificar as relações entre diferentes fenômenos sociais. O Acadêmico afirma que, enquanto isso ocorria na sociologia, no início do século 20, outras inovações se passavam na economia e na psicologia: “Cada vez mais, as estatísticas passaram a ser utilizadas para descrever e depois interpretar as relações entre fenômenos sociais medidos de forma sistemática, seja pelos institutos de estatística governamentais, seja através de pesquisas por amostragem”.

Porém, de acordo com Schwartzman, apesar de grandes avanços nas ciências sociais de tipo empíricoformal e quantitativo, as interpretações de tipo histórico e cultural não foram abandonadas. Assim, um profissional precisa saber conviver com os dois lados – ou seja, deve ser familiarizado com o uso da matemática e da estatística, com a obtenção e análise de dados e o trabalho com experimentos, além de ter conhecimentos históricos, a fim de entender processos de grande duração e amplitude e comparar resultados atuais com os do passado.

Na prática, as ciências sociais e humanas utilizam o método na investigação científica sobre a realidade social, ou seja, na aplicação de técnicas de pesquisa científica a situações e problemas concretos em um contexto social, para os quais se buscam respostas e novos conhecimentos.

Segundo a “Teoria da Prática”, do cientista social Pierre Bourdieu (1930-2002), essa investigação científica significa “ir ao cotidiano, questionar o banal para nele ver não o imediato e o banal, mas as grandes estruturas; significa pesquisar histórias de gente comum, das ditas camadas subalternas, sua trajetória, seu cotidiano, entrevistá-las, para assim analisar o significado real das macroestruturas (…)”, conforme é descrito no estudo “Metodologia das Ciências Sociais: elementos para um debate”, da professora Selene Herculano

O método científico

 

Você chega em casa, cansado da escola, faculdade ou trabalho, e decide ligar a televisão. Ao apertar o botão, no entanto, nada acontece. Imediatamente, começa a formular hipóteses que expliquem o porquê da TV não estar ligando.

Primeira hipótese: ela não está conectada à tomada. Você, então, observa o cabo de alimentação e vê que ele está em seu devido lugar. Assim, a primeira hipótese foi refutada.

Segunda hipótese: está faltando energia elétrica. Para testar sua nova proposição, você aperta o interruptor de luz ou tenta ligar algum aparelho elétrico. Você observa que não há problemas com a energia elétrica, e sua segunda hipótese também é refutada.

Parabéns! Você pode não ter descoberto o motivo da sua TV não estar funcionando, mas aplicou o método científico em uma situação do dia a dia bastante corriqueira.

A ciência busca respostas e interpretações para os fatos que ocorrem na natureza – a própria palavra “ciência” deriva do latim e significa “conhecer”, “saber”. O critério mais utilizado nessa busca pelo conhecimento é o método científico, o caminho da lógica. Consiste em uma pesquisa com base na observação e na experimentação.

Existem diversas maneiras de formular um esquema do método científico, mas todas seguem alguns princípios básicos.

Primeiro, o cientista faz uma observação que levanta uma questão. Essa questão vai estreitar o foco da investigação.

Um exemplo é o de Charles Darwin (1809-1882), que visitou as ilhas Galápagos, a oeste do Equador, e observou várias espécies de pássaros – os tentilhões -, cada uma adaptada de maneira única a um habitat específico da região. Darwin notou, em especial, consideráveis diferenças entre os bicos dos tentilhões, que pareciam ter grande importância na forma que a ave obtinha o alimento. Ele indagou como tantas espécies de tentilhão poderiam coexistir em uma área geográfica pequena. Assim, Darwin chegou à segunda etapa e formulou a pergunta básica: O que provocou a diversificação dos tentilhões das ilhas Galápagos?

Após a formulação da pergunta, chega-se à terceira etapa: a formulação das hipóteses, ou seja, a busca de possíveis respostas àquela questão. Em termos gerais, a hipótese se expressa na forma de uma declaração “se… então”. Essa forma revela o raciocínio dedutivo, que sugere um pensamento que se move do geral para o particular – este é oposto ao raciocínio indutivo, no qual o pensamento vai do particular para o geral. No caso dos tentilhões, Darwin formulou a hipótese de todas as variações da ave serem resultado de uma mesma espécie original, que se desenvolveu e se adaptou de alguma maneira aos diferentes ambientes.

O desenvolvimento de uma hipótese no formato “se… então” tem duas vantagens: ela é passível de teste, portanto é possível organizar uma experiência que teste a validade da declaração. A segunda vantagem é que, da mesma forma que ela pode ser confirmada, também pode ser contestada, pois é possível formular uma experiência que demonstre que tal hipótese não procede.

Levantada a hipótese, o cientista faz uma dedução, ou seja, uma previsão possível, tirada a partir da hipótese, que poderá ser testada. Fala-se, nesse ponto, em método hipotético-dedutivo.

Chega-se, então, à quarta etapa: a experiência controlada, na qual a hipótese é testada. Vale mencionar, no entanto, que experimentos não são a única maneira de submeter a hipótese a testes; isso também pode ser feito pela simples observação ou pela análise de sua lógica interna. A matemática permite que testes equivalentes aos experimentais sejam feitos com base apenas na observação. Darwin, por exemplo, teve grandes avanços na sua pesquisa em Galápagos após ler “Ensaio sobre o princípio da população”, de Thomas Robert Malthus (1766-1834). O livro mostrava uma ideia de luta pela sobrevivência dentro de uma própria espécie e a associava ao crescimento populacional.

Controlar uma experiência significa controlar todas as variáveis, de tal forma que apenas uma esteja aberta a investigações. Além disso, deve haver um grupo de controle, que não sofrerá nenhum tipo de alteração e será responsável por estabelecer um parâmetro de comparação, e um grupo experimental, que é aquele que será verdadeiramente testado e no qual será promovida uma alteração a ser testada, deixando todas as demais condições inalteradas.

Após as devidas experiências e a reunião de dados quantitativos e qualitativos, começa a quinta etapa: a análise das informações e a conclusão. O objetivo final é provar ou negar a hipótese e, assim, responder à pergunta inicial. Se comprovada, a hipótese pode tornar-se uma teoria, mas nunca uma verdade absoluta, pois ela pode ser mudada diante de novas descobertas.

A teoria é um conjunto de conhecimentos mais amplos que visa explicar fenômenos abrangentes na natureza. O biólogo americano Stephen J. Gould afirmou: “Os fatos são os dados do mundo. As teorias são estruturas que explicam os fatos. Os fatos continuam a existir enquanto os cientistas debatem teorias rivais para explicá-los. A Teoria da gravitação universal de Einstein tomou o lugar da de Newton, mas as maçãs não ficaram suspensas no ar, aguardando o resultado”.

No caso do exemplo de Darwin, suas observações o levaram a tirar conclusões sobre a influência do isolamento geográfico, ambiente ecológico e competição na variação das espécies de tentilhão, e isso foi crucial para que ele desenvolvesse sua teoria da seleção natural e evolução.

Segundo a teoria de Darwin, os seres vivos passam por um processo de adaptação de modo a estarem mais aptos a sobreviverem em um ambiente. Características favoráveis que são hereditárias vão tornando-se mais comuns, de modo que os seres vivos que as têm apresentam maiores chances de sobrevivência e de reprodução, enquanto aqueles com características desfavoráveis vão sendo extintos. Uma das formas de se obter tais características favoráveis é através da mutação, que provoca uma alteração genética em um indivíduo.

No entanto, essa metodologia é dinâmica e aberta a interpretações. Alguns cientistas passam a maior parte do tempo na etapa da observação, enquanto outros podem passar anos sem desenvolver experiências. O próprio Darwin passou quase 20 anos analisando todos os dados recolhidos antes de tirar conclusões sobre a seleção natural.

Pensamento positivista x pensamento complexo

História do método científico

O método científico nas ciências humanas e sociais

Um exemplo de uso do método científico