L'estructura del procés de coneixement científic ve donada per la seva metodologia. Però què s'ha d'entendre amb això? La cognició és un mètode empíric d'obtenció de coneixement que ha caracteritzat el desenvolupament de la ciència almenys des del segle XVII. Implica una observació acurada, que implica un escepticisme estricte sobre el que s'observa, atès que les suposicions cognitives sobre com funciona el món influeixen en la manera com una persona interpreta la percepció.
Implica la formulació d'hipòtesis mitjançant la inducció a partir d'aquestes observacions; proves experimentals i basades en mesures d'inferències extretes d'hipòtesis; i perfeccionament (o eliminació) d'hipòtesis basades en resultats experimentals. Aquests són els principis del mètode científic, a diferència d'un conjunt de passos que s'apliquen a tots els esforços científics.
Aspecte teòric
Tot i que hi ha diferents tipus i estructures de coneixement científic, en general, hi ha un procés continu que implica observacions sobre el món natural. Gent naturalmentsón curiosos, de manera que sovint fan preguntes sobre el que veuen o escolten, i sovint surten idees o hipòtesis sobre per què les coses són com són. Les millors hipòtesis donen lloc a prediccions que es poden provar de diverses maneres.
La prova d'hipòtesi més convincent prové d'un raonament basat en dades experimentals acuradament controlades. Depenent de com les proves addicionals coincideixen amb les prediccions, pot ser que la hipòtesi original hagi de ser refinada, modificada, ampliada o fins i tot rebutjada. Si un supòsit particular es confirma molt bé, es pot desenvolupar una teoria general, així com un marc per al coneixement científic teòric.
Aspecte procedimental (pràctic)
Tot i que els procediments varien d'un camp d'estudi a un altre, sovint són els mateixos per a diferents camps. El procés del mètode científic consisteix a fer hipòtesis (conjectures), derivar-ne prediccions com a conseqüències lògiques, i després fer experiments o observacions empíriques basades en aquestes prediccions. Una hipòtesi és una teoria basada en els coneixements adquirits mentre es busquen respostes a una pregunta.
Pot ser específic o ampli. A continuació, els científics posen a prova les suposicions realitzant experiments o estudis. Una hipòtesi científica ha de ser falsable, és a dir, és possible determinar un possible resultat d'un experiment o observació que contradigui les prediccions que se'n deriven. En cas contrari, la hipòtesi no es pot provar de manera significativa.
Experiment
L'objectiu de l'experiment és determinar si les observacions són coherents o contràries a les prediccions derivades de la hipòtesi. Els experiments es poden dur a terme a qualsevol lloc, des d'un garatge fins al Gran Col·lisionador d'Hadrons del CERN. Tanmateix, hi ha dificultats per formular el mètode. Tot i que el mètode científic sovint es presenta com una seqüència fixa de passos, és més aviat un conjunt de principis generals.
No tots els passos tenen lloc en tots els estudis científics (no en la mateixa mesura) i no sempre estan en el mateix ordre. Alguns filòsofs i científics argumenten que no hi ha un mètode científic. Aquesta és l'opinió del físic Lee Smolina i del filòsof Paul Feyerabend (en el seu llibre Against the Method).
Problemes
L'estructura del coneixement científic i la cognició està determinada en gran mesura pels seus problemes. Les disputes perennes en la història de la ciència es refereixen:
- Racionalisme, sobretot pel que fa a René Descartes.
- Inductivisme i/o empirisme, com deia Francis Bacon. El debat es va fer especialment popular entre Isaac Newton i els seus seguidors;
- Hipòtesi-deductivisme, que va sortir a primer pla a principis del segle XIX.
Història
El terme "mètode científic" o "coneixement científic" va aparèixer al segle XIX, quan hi va haver un important desenvolupament institucional de la ciència i va aparèixer una terminologia que va establir límits clars entre la ciència i la no ciència, conceptes com " científic" i "pseudociència". Durant els anys 1830 i 1850Durant els anys en què el baconisme era popular, naturalistes com William Whewell, John Herschel, John Stuart Mill es van involucrar en discussions sobre "inducció" i "fets" i es van centrar en com generar coneixement. A finals del segle XIX, els debats entre realisme i anti-realisme es van celebrar com a potents teories científiques que van transcendir l'observable així com l'estructura del coneixement científic i la cognició.
El terme "mètode científic" es va generalitzar al segle XX, apareixent en diccionaris i llibres de text de ciència, encara que el seu significat no ha arribat a un consens científic. Malgrat el creixement a mitjans del segle XX, a finals d'aquell segle, nombrosos filòsofs influents de la ciència com Thomas Kuhn i Paul Feyerabend van qüestionar la universalitat del "mètode científic" i, en fer-ho, van substituir en gran mesura la noció de ciència com a un sistema homogeni. i mètode universal utilitzant una pràctica heterogènia i local. En particular, Paul Feyerabend va argumentar que hi ha certes regles universals de la ciència, que determinen les especificitats i l'estructura del coneixement científic.
Tot el procés implica fer hipòtesis (teories, conjectures), derivar-ne prediccions com a conseqüències lògiques, i després fer experiments basats en aquestes prediccions per determinar si la hipòtesi original era correcta. Tanmateix, hi ha dificultats en aquesta formulació del mètode. Tot i que el mètode científic sovint es presenta com una seqüència fixa de passos, aquestes activitats es poden veure millor com a principis generals.
No tots els passos tenen lloc en tots els científicsestudien (no en la mateixa mesura), i no sempre es realitzen en el mateix ordre. Com va assenyalar el científic i filòsof William Whewell (1794–1866), "enginy, perspicàcia, geni" són necessaris en cada etapa. L'estructura i els nivells de coneixement científic es van formular precisament al segle XIX.
Importància de les preguntes
La pregunta pot fer referència a l'explicació d'una observació específica - "Per què el cel és blau" - però també pot ser oberta - "Com puc desenvolupar un fàrmac per tractar aquesta mal altia en particular". Aquesta etapa sovint inclou la recerca i l'avaluació de proves d'experiments anteriors, observacions o afirmacions científiques personals i el treball d' altres científics. Si la resposta ja es coneix, es pot fer una altra pregunta basada en l'evidència. Quan apliqueu el mètode científic a la investigació, identificar una bona pregunta pot ser molt difícil i afectarà el resultat de la investigació.
Hipòtesis
L'assumpció és una teoria basada en el coneixement obtingut a partir de la formulació d'una pregunta que pot explicar qualsevol comportament donat. La hipòtesi pot ser molt específica, com ara el principi d'equivalència d'Einstein o "L'ADN fa que l'ARN fa proteïnes" de Francis Crick, o pot ser àmplia, com les espècies de vida desconegudes que viuen a les profunditats inexplorades dels oceans.
Una hipòtesi estadística és una suposició sobre una població estadística determinada. Per exemple, la població pot ser persones amb una mal altia determinada. La teoria podria ser que el nou fàrmac curarà la mal altia en algunes d'aquestes persones. Els termes solen serassociades a les hipòtesis estadístiques són les hipòtesis nul·la i alternativa.
Nul: la hipòtesi que la hipòtesi estadística és incorrecta. Per exemple, que un nou fàrmac no fa res i qualsevol fàrmac és causat per un accident. Els investigadors solen demostrar que la conjectura nul·la és incorrecta.
La hipòtesi alternativa és el resultat desitjat que el fàrmac funciona millor que l'atzar. Un últim punt: una teoria científica ha de ser falsificable, és a dir, que és possible determinar un possible resultat d'un experiment que contradigui les prediccions derivades de la hipòtesi; en cas contrari, no es pot verificar de manera significativa.
Formació de la teoria
Aquest pas implica determinar les implicacions lògiques de la hipòtesi. Aleshores es seleccionen una o més prediccions per a proves posteriors. Com menys probable sigui que una predicció sigui certa per mera coincidència, més convincent serà si es fa realitat. L'evidència també és més forta si encara no es coneix la resposta a la predicció, a causa de la influència del biaix (vegeu també el missatge).
Idealment, la previsió també hauria de distingir la hipòtesi de les alternatives probables. Si dues hipòtesis fan la mateixa predicció, complir la predicció no és una prova de l'una o l' altra. (Aquestes afirmacions sobre la força relativa de l'evidència es poden derivar matemàticament utilitzant el teorema de Bayes.)
Prova d'hipòtesis
Aquest és un estudi de si el món real es comporta tal com es va predirhipòtesi. Els científics (i altres) posen a prova les suposicions fent experiments. L'objectiu és determinar si les observacions del món real són coherents o contradiuen les prediccions derivades de la hipòtesi. Si hi estan d'acord, augmenta la confiança en la teoria. En cas contrari, disminueix. La convenció no garanteix que la hipòtesi sigui certa; experiments futurs poden revelar problemes.
Karl Popper va aconsellar als científics que intentessin falsificar els supòsits, és a dir, trobar i provar aquells experiments que semblin més dubtosos. Un gran nombre de confirmacions reeixides no són concloents si sorgeixen d'experiments que eviten el risc.
Experiment
Els experiments s'han de dissenyar per minimitzar els possibles errors, especialment mitjançant l'ús de controls científics adequats. Per exemple, les proves de tractament de drogues es realitzen normalment com a proves de doble cec. El subjecte, que sense voler-ho pot mostrar als altres quines mostres són les drogues de prova desitjades i quines són el placebo, no sap quines. Aquests indicis poden influir en les respostes dels subjectes, la qual cosa estableix l'estructura d'un experiment concret. Aquestes formes d'investigació són la part més important del procés d'aprenentatge. També són interessants des del punt de vista de l'estudi de la seva estructura, nivells i forma (coneixement científic).
A més, el fracàs d'un experiment no vol dir necessàriament que la hipòtesi sigui incorrecta. La investigació sempre depèn de diverses teories. Per exemple, que l'equip de prova funciona correctament iel fracàs pot ser el fracàs d'una de les hipòtesis de suport. La conjectura i l'experiment són integrants de l'estructura (i la forma) del coneixement científic.
Aquest últim es pot fer en un laboratori universitari, a la taula de la cuina, al fons de l'oceà, a Mart (utilitzant un dels robots que funcionen) i en altres llocs. Els astrònoms estan fent proves buscant planetes al voltant d'estrelles llunyanes. Finalment, la majoria d'experiments individuals tracten temes molt concrets per raons de practicitat. Com a resultat, l'evidència sobre temes més amplis s'acumula gradualment, tal com exigeix l'estructura de la metodologia del coneixement científic.
Recollida i estudi de resultats
Aquest procés implica determinar què mostren els resultats de l'experiment i decidir com procedir. Les prediccions de la teoria es comparen amb les de la hipòtesi nul·la per determinar qui és millor capaç d'explicar les dades. En els casos en què l'experiment es repeteix moltes vegades, pot ser necessària una anàlisi estadística, com ara una prova de chi quadrat.
Si l'evidència desmenteix la suposició, se'n requereix una de nova; si l'experiment confirma la hipòtesi, però les dades no són prou fortes per a una alta confiança, caldrà provar altres prediccions. Una vegada que una teoria està fortament recolzada per proves, es pot fer una nova pregunta per proporcionar una comprensió més profunda del mateix tema. Això també determina l'estructura del coneixement científic, els seus mètodes i formes.
Evidència d' altres científics i experiències sovintinclosa en qualsevol fase del procés. Depenent de la complexitat de l'experiment, poden ser necessàries moltes iteracions per recollir prou proves i després respondre una pregunta amb confiança, o crear moltes respostes a preguntes molt específiques i després respondre-ne una de més àmplia. Aquest mètode de fer preguntes determina l'estructura i les formes del coneixement científic.
Si no es pot repetir un experiment per produir els mateixos resultats, vol dir que les dades originals poden haver estat incorrectes. Com a resultat, un experiment se sol realitzar diverses vegades, especialment quan hi ha variables no controlades o altres indicis d'error experimental. Per obtenir resultats significatius o inesperats, altres científics també poden intentar reproduir-los ells mateixos, sobretot si serà important per al seu propi treball.
Avaluació científica externa, auditoria, experiència i altres procediments
En què es basa l'autoritat de l'estructura del coneixement científic, els seus mètodes i formes? En primer lloc, per l'opinió dels experts. Es forma a partir de l'avaluació de l'experiment per part d'experts, que solen donar la seva revisió de manera anònima. Algunes revistes requereixen que l'experimentador proporcioni llistes de possibles revisors, especialment si el camp és altament especialitzat.
La revisió per parells no confirma la correcció dels resultats, només que, segons l'opinió del revisor, els experiments en si eren vàlids (segons la descripció proporcionada per l'experimentador). Si el treball és revisat per parells, que de vegades pot requerir nous experiments sol·licitatsrevisors, es publicarà a la revista científica corresponent. La revista concreta que publica els resultats indica la qualitat percebuda del treball.
Enregistrament i intercanvi de dades
Els científics solen tenir cura a l'hora d'enregistrar les seves dades, un requisit proposat per Ludwik Fleck (1896–1961) i altres. Tot i que normalment no es requereix, se'ls pot demanar que proporcionin informes a altres científics que vulguin reproduir els seus resultats originals (o parts dels seus resultats originals), ampliant-se a l'intercanvi de mostres experimentals que puguin ser difícils d'obtenir..
Clàssic
El model clàssic del coneixement científic prové d'Aristòtil, que va distingir entre formes de pensament aproximat i exacte, va esbossar l'esquema tripartit del raonament deductiu i inductiu, i també va considerar opcions complexes, com ara el raonament sobre l'estructura del coneixement científic., els seus mètodes i formes.
Model hipotètic-deductiu
Aquest model o mètode és una descripció proposada del mètode científic. Aquí les prediccions de la hipòtesi són centrals: si suposeu que la teoria és correcta, quines són les implicacions?
Si més investigacions empíriques no demostren que aquestes prediccions són coherents amb el món observat, podem concloure que la suposició és incorrecta.
Model pragmàtic
És el moment de parlar de la filosofia de l'estructura i els mètodes del coneixement científic. Charles Sanders Pierce (1839–1914) caracteritzatla investigació (estudi) no és com una recerca de la veritat com a tal, sinó com una lluita per allunyar-se dels dubtes molestos i contenciós generats per sorpreses, desacords, etc. La seva conclusió encara és actual. Ell, en essència, va formular l'estructura i la lògica del coneixement científic.
Pearce creia que un enfocament lent i vacil·lant de l'experimentació podria ser perillós en qüestions pràctiques, i que el mètode científic s'adaptava millor a la investigació teòrica. La qual cosa, al seu torn, no hauria de ser absorbida per altres mètodes i finalitats pràctiques. La "primera regla" de la raó és que, per aprendre, cal esforçar-se per aprendre i, com a resultat, comprendre l'estructura del coneixement científic, els seus mètodes i formes.
Avantatges
Fent un enfocament en la generació d'explicacions, Peirce va descriure el terme que està aprenent com la coordinació de tres tipus d'inferència en un cicle proposat centrat a resoldre dubtes:
- Explicació. Una obscura anàlisi preliminar però deductiva d'una hipòtesi per tal de fer-ne les parts el més clares possible, tal com exigeixen el concepte i l'estructura del mètode del coneixement científic.
- Demostració. Raonament deductiu, procediment euclidià. Inferir de manera explícita les conseqüències d'una hipòtesi com a prediccions, per a la inducció per provar, sobre l'evidència que cal trobar. Investigació o, si cal, teòrica.
- Inducció. L'aplicabilitat a llarg termini de la regla d'inducció es deriva del principi (suposant que en general el raonament) ésque el real només és objecte d'una opinió final a la qual pot conduir una investigació adequada; tot el que aquest procés condueixi mai no serà real. Una inducció que implica proves o observacions en curs segueix un mètode que, amb una conservació suficient, reduirà el seu error per sota de qualsevol grau predeterminat.
El mètode científic és superior perquè està dissenyat específicament per aconseguir les creences (en última instància) més segures sobre les quals es poden basar les pràctiques més exitoses.
Partint de la idea que la gent no busca la veritat per si mateixa, sinó que en comptes de sotmetre el dubte irritant i contenir, Pierce va mostrar com, a través de la lluita, alguns poden arribar a obeir la veritat en nom de l'honestedat de fe, buscar com a guia de veritat per a la pràctica potencial. Va formular l'estructura analítica del coneixement científic, els seus mètodes i formes.
