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sexta-feira, fevereiro 01, 2013

O Método Científico Hipotético Dedutivo


O MÉTODO CIENTÍFICO HIPOTÉTICO DEDUTIVO


Maximiliano Mendes

Antes da explicação, vejamos dois exemplos de situações resolvidas ao se utilizar a lógica do método científico:

Situação 1: Aninha preparou um sanduíche antes de dormir e o guardou na geladeira. Iria comê-lo na manhã do dia seguinte antes de ir para a escola, mas ao acordar e procurar o seu sanduíche, percebeu que ele havia desaparecido. Logo de cara desconfiou que seu irmão mais novo surrupiou seu lanche durante a noite (o menino era levado mesmo...). Porém, como ele negou e ela não podia provar, decidiu investigar: preparou mais um sanduíche e posicionou uma câmera filmadora em um local escondido da cozinha, de forma que poderia conferir no dia seguinte, caso mais um sanduíche sumisse, quem era o culpado.No dia seguinte, constatou o desaparecimento de mais um sanduíche, então, apressou-se em pegar a câmera e assistir a gravação. Para sua surpresa, realmente, pôde observar que alguém furtou o sanduíche, porém, Aninha estava errada: o meliante era um troll e não o seu irmão mais novo.







Situação 2. Ao tentar ligar a televisão com o controle remoto, João notou que o aparelho não estava ligando. Inicialmente, ele testou ligar a TV diretamente e viu que ela estava funcionando, então, supôs que o problema era com o controle. Pensou em duas possibilidades: ou as pilhas haviam descarregado ou então o controle estava quebrado.Como o controle nunca caiu no chão e nem foi molhado, resolveu testar a primeira hipótese: a de que as pilhas haviam descarregado. João inclusive pensou que, se as pilhas haviam descarregado, não fariam outro aparelho funcionar e pilhas novas poderiam fazer com que a televisão ligasse. Sendo assim, tirou as pilhas do controle da TV e as colocou no controle do rádio. O rádio não ligou. Além disso, testou pilhas novas tanto no controle da TV quanto no controle do rádio e agora, ambos os aparelhos ligaram. Logo, concluiu que realmente, o problema era que as pilhas haviam descarregado e foi assistir a novela das onze.Com essas duas situações em mente, vejamos agora algumas definições essenciais e os passos do método científico clássico:

Ciência: conjunto de procedimentos utilizados para adquirir conhecimentos e explicar os fenômenos naturais, baseado em observações e experimentos passíveis de serem repetidos e que podem originar teorias.

Teoria científica: explicação abrangente e amplamente aceita sobre algum aspecto do mundo natural baseado em um conjunto de fatos repetidamente confirmados através de observações e experimentos. Pode se inferir que a explicação (teoria) é confirmada pelos resultados de observações e experimentos científicos nos quais se testam hipóteses. Citando o já falecido paleontólogo Stephen Jay Gould: Os fatos são os dados que se obtêm no mundo. As teorias são as estruturas de ideias que explicam e interpretam os fatos. Os fatos não somem quando os cientistas debatem teorias rivais para explicá-los. A teoria da gravitação de Einstein substituiu a de Newton, mas as maçãs que estivam caindo não pararam no ar para esperar o resultado.
Lei: é uma espécie de descrição, muitas vezes matemática, de como um determinado fenômeno, dadas certas condições, sempre se manifesta da mesma forma na natureza. Essa descrição é baseada nos resultados obtidos pela pesquisa científica. (Por exemplo, de acordo com a lei da gravitação universal, dois corpos se atraem e essa força de atração gravitacional pode ser descrita de acordo com a fórmula: F = G.[(m1.m2)/r²]).



Tecnologia: utilização dos conhecimentos científicos para a obtenção de resultados práticos. Em resumo, produtos: como uma televisão, um tanque de guerra, um forno de micro-ondas, mísseis intercontinentais, telefones celulares e etc. É bom lembrar que até mesmo um arco e flecha, besta, catapulta, trebuchet, arado e outras coisas desenvolvidas há seculos, também são exemplos de tecnologia (já jogou Civilization? Age of Empires?).

Modelo: podemos dizer que um modelo é uma tentativa de explicar ou descrever algo sem tê-lo visto diretamente. Por exemplo, temos modelos para descrever a estrutura dos átomos, mas ainda não conseguimos vê-los diretamente. Ou então, existem modelos como a Gisele Bündchen e outr@s que representam modelos de beleza, porém, ninguém nunca viu (e provavelmente nunca verá) qual é a pessoa mais bela e perfeita possível.

O conjunto das ideias e procedimentos científicos que nos permitem obter conhecimentos pode ser exemplificado pelo método científico hipotético-dedutivo, cujos passos são:

1. Observações da natureza, onde se percebem os fatos e se coleta informações. Basicamente, quem está vivo, está fazendo observações da natureza.

2. Identificação de um problema: aquilo que se quer resolver ou saber mais a respeito. Os problemas são percebidos a partir das observações e coletas de dados.

3. Elaboração de uma hipótese: explicação possível para um problema e/ou fenômeno. Ainda não é sabido se essa explicação é correta. Então, a hipótese tem de ser testada.

4. Teste da hipótese por meio de experimentos: situações artificiais que objetivam verificar se as hipóteses são verdadeiras, aceitáveis, ou não. Também, durante o processo de elaboração dessas ideias, são propostos resultados possíveis a partir da hipótese e do experimento pensado, as chamadas deduções. Em outras palavras: ainda pensando na hipótese e no experimento, já se imagina quais serão os possíveis resultados do experimento antes de efetuá-lo.


Brilhante dedução...

Deduções são inferências ou proposições que partem de proposições gerais/universais para chegar a conclusões que são proposições particulares ou específicas. Exemplo: se todos os paulistanos são brasileiros (geral); E João é paulistano; Então João é brasileiro (conclusão). Nesse exemplo, a conclusão é específica para o caso de João e não necessariamente vale para Brian Boitano. Deve-se tomar cuidado, pois nem sempre dispomos de todos os dados necessários para se deduzir algo acertadamente. Um exemplo bem tosco é o raciocínio a seguir: todo ser humano um dia morre, se a lesma morre, então ela é um ser humano.

Já as induções seguem o caminho contrário: chegam se às conclusões gerais que partem de proposições específicas. É importante destacar que nem sempre é recomendável seguir o caminho das induções, vejamos um exemplo: todos os cisnes que vemos por aí são brancos (cada cisne particularmente); logo, concluímos que todos os cisnes são brancos (geral para os cisnes). É importante notar que esse raciocínio nem sempre é válido, pois, no caso do exemplo dado, o primeiro cisne não branco que for visto invalida a conclusão. E, na verdade, o bicho existe mesmo (ou quase isso):



5. Conclusões: acerca da validade da hipótese, que pode ser falsa ou verdadeira/aceitável, dependendo dos resultados experimentais.Por último, é importante destacar que em um experimento é necessário que um grupo de sujeitos ou itens (cobaias ou tubos de ensaio, por exemplo) seja o experimental, o que sofre uma intervenção, ou alterações no fator que se quer testar. O outro grupo deve ser o controle, que não sofre essa mesma intervenção ou alterações no fator que se está testando (não quer dizer que não se faz nada com os itens ou sujeitos do grupo controle!).  Ao término do experimento são comparados os resultados obtidos com os grupos experimental e controle, a fim de se ter uma noção mais precisa dos efeitos da intervenção efetuada no experimento. Você também pode pensar nisso como se fossem realizados dois “experimentos simultâneos”, um experimento controle e um experimento propriamente dito.




Um exemplo simplificado pode ser o seguinte: a fim de testar a eficiência de um remédio para tratar uma doença qualquer, se você tiver a disposição um grupo de 200 pessoas afligidas por essa doença, pode pegar 100 como grupo experimental e administrar o medicamento a eles e utilizar os outros 100 como grupo controle, administrando a eles "pílulas de farinha" (placebo, nesse caso, algo que se saiba que não tem efeito algum sobre essa enfermidade). Ao término é feita a comparação entre os dois grupos, para ver, por exemplo, se no grupo das pessoas que receberam o medicamento verdadeiro o percentual de pessoas curadas é maior ou se não fez diferença em relação ao placebo. Vamos supor, se no grupo controle 80 % das pessoas foram curadas, enquanto no grupo experimental apenas 5 %, podemos dizer que o medicamento funcionou. Mas se no grupo experimental 6 % das pessoas foram curadas e no controle 5 %, talvez o medicamento não seja eficaz, as pessoas podem ter sido curadas por outros motivos.Exemplos de experimentos clássicos:

Experimento de Redi: Francesco Redi, médico italiano do século XVII, elaborou um experimento para derrubar a Ideia de que os seres vivos podiam surgir a partir da reorganização da matéria, a chamada geração espontânea. Os defensores da geração espontânea criam, por exemplo, que a lama dos leitos dos rios poderia se organizar de forma a gerar rãs, ou que a carne em putrefação poderia gerar larvas de moscas. Redi propôs que, na verdade, as moscas pousavam na carne e botavam ovos que geravam as larvas (hipótese).

O experimento consistiu em utilizar três conjuntos de frascos contendo carne dentro: um conjunto de frascos destampados, onde as moscas poderiam pousar livremente (grupo controle); um conjunto de frascos “semitampados” com uma redinha, que permitia que o ar e outras partículas pequenas (como ovos de moscas) pudessem entrar no frasco (um dos grupos experimentais); e um último conjunto de frascos tampados e vedados completamente, de forma que nada pudesse entrar em contato com a carne que estava dentro (outro grupo experimental). Perceba que faz se algo com os itens do grupo controle: os pedaços de carne são colocados em frascos, porém, ao contrário dos itens do grupo experimental, não se altera o fator que se quer testar, nesse caso, impedir que as moscas cheguem até a carne e depositem os seus ovos.


Após alguns dias, observou-se que nos frascos tampados não surgiram larvas, nos frascos destampados surgiram várias larvas e nos frascos cobertos com as redinhas, surgiram algumas larvas, mas em quantidade bem menor. Redi interpretou que, como surgiram larvas nos frascos destampados e nos frascos tampados não surgiu nenhuma, a hipótese de que as larvas resultam de ovos das moscas é verdadeira e conclui-se que a geração espontânea não é uma boa explicação para a origem das larvas. No que tange aos frascos semitampados, Redi supôs que as moscas puseram ovos na redinha e eles caíram na carne, por isso, a quantidade de larvas é bem menor.







Descoberta da causa da beribéri: A Beribéri é uma doença neurodegenerativa que, no final do século XIX era relativamente comum no sudeste asiático. Hoje em dia sabemos que é causada por carência de vitamina b1 (tiamina), porém, um dos primeiros pesquisadores a investigar a causa da doença, Christiaan Eijkman, em Java, acreditava que a causa era a ingestão de alimentos contaminados por bactérias (uma hipótese), tendo em vista que a enfermidade ocorria mais frequentemente em prisões, hospícios, quartéis e em tripulações de navios: fortes indícios de que era uma doença contagiosa.

No curso de suas investigações, Eijkman descobriu que frangos cuja alimentação era arroz branco sofriam de doença similar (observação). Assim, supôs que estivesse ocorrendo contaminação nos moinhos onde se processava o arroz (dedução). Então, resolveu testar se uma dieta de arroz vermelho, não processado, poderia curar a doença, pois poderia conter algum tipo de antitoxina ou bactericida (hipótese e deduções). Os testes em frangos funcionaram, porém, vários críticos não aceitaram seus resultados e Eijkman resolveu aplicar testes em humanos.Em primeiro lugar, propôs que se mudasse a dieta de uma prisão, de arroz branco para arroz vermelho (teste) e o resultado foi que o percentual de acometidos pela doença diminuiu. Porém, como não se utilizou um grupo controle, os resultados ainda não foram aceitos. Por sorte, havia um estudo em andamento abrangendo várias prisões em Java, no qual se estava testando dietas com variedades distintas de arroz, que forneceu dados de grupos que poderiam ser considerados como controle. Ao se analisar a incidência de beribéri levando em conta os dados dessa pesquisa, comprovou-se que o número de acometidos continuava sendo maior com a dieta de arroz branco, menor com a de arroz vermelho e intermediária com as outras variedades.

Eijkman ainda cria que a causa da doença era contaminação por parte de bactérias presentes no arroz. Posteriormente, Gerrit Grijns, também em Java, foi o responsável por mostrar que a doença era devida a uma carência nutricional por conta de o arroz branco não fornecer as quantidades necessárias de vitamina b1.


REFERÊNCIAS


Allchin, D. Appreciating Classic Experiments. In Carolyn Schofield (ed.), 2004-2005.Professional Development for AP Biology. New York: College Entrance Examination Board.Amabis & Martho. Biologia das Células. Moderna. 2010.Campbell, Reece et al. Biologia. 8ª ed. Artmed. 2010.Linhares & Gewandsznajder. Biologia Hoje. Vol 1. 2ª ed. Ática. 2014.http://en.wikipedia.org/wiki/Laws_of_sciencehttp://science.howstuffworks.com/innovation/scientific-experiments/10-scientific-laws-theories.htmhttp://www.stephenjaygould.org/library/gould_fact-and-theory.html (Estou usando apenas para citar uma forma de se definir teoria científica. No link, o autor alega coisas que eu, particularmente, nunca vi essas grandes organizações criacionistas defendendo ou alegando sobre o sentido de teoria...).https://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_do_cisne_preto

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