EL Mètode Científic PDF

Preview

Summary

Download EL Mètode Científic PDF

Description

EL MÈTODE CIENTÍFIC DE L’OBSERVACIÓ A LA TEORIA El mètode científic: 

El mètode científic és un conjunt de tècniques i sistemes de raonament aplicades en un tipus de recerca basada en evidències empíriques o mesurables.



Es caracteritza per utilitzar un tipus específic de raonament (acceptat per la comunitat científica).



Preveu prediccions comparables.



A partir d’una conjectura o hipòtesi, que es pot confirmar, modificar o rebutjar mitjançant experiments.



Una hipòtesi prou fonamentada pot esdevenir teoria.



La teoria ha de permetre la possibilitat de ser inclosa en una teoria més general o la possibilitat de demostrar que és falsa.

El procés general: 

Les observacions



Els fets



La inducció



Les hipòtesis: una hipòtesi és l’establiment d’un vincle entre els fets que l’investigador va aclarant a mesura que pugui generar explicacions lògiques de perquè es produeix aquest vincle (clares, precises, comprovables). o Específica: la navalla d’Occam 

les entitats no s’han de multiplicar més enllà de la necessitat (William of Ockham).



Hem d’admetre només aquelles causes de les coses naturals que siguin vertaderes i suficients per explicar la seva aparició (Newton).



L’explicació més simple és normalment la correcta (Layman’s formulation).

o Estadística: disposar les hipòtesis en forma d’equacions matemàtiques.



La deducció (predicció). o Hauria de ser desconeguda.



Els experiments: disseny i incertesa.



L’anàlisi, conclusions i noves observacions.

Component humà: 

Alguns elements del mètode poden ser subjectius.



Són accions humanes condicionades per la nostra manera de ser i de pensar. o Biaix de confirmació: tendim a interpretar resultats de manera que confirmin les nostres preconcepcions. o Argumentum ad novitatem: tendència a preferir idees més noves (i revolucionàries).

Terminologia: 

Axioma: “veritat evident” que no requereix demostració i a partir del qual es construeix el coneixement per deducció.



Postulat: proposició fonamental necessària per un sistema deductiu que no és evident però que no pot ser demostrada.



Teorema: proposició demostrable lògicament a partir d’axiomes o altres teoremes ja demostrats.



Model: representació ideal d’un fenomen real. Simplificació de la realitat, que simula el comportament d’aquesta i permet fer-ne prediccions, típicament mitjançant càlculs.



Principi: proposició que serà vàlida fins que es demostri el contrari. Avui en dia sinònim de llei.



Llei: proposició que descriu una relació constant entre dues (o més) variables. Descripció de fets que succeeixen seguint un mateix patró.



Teoria: conjunt d’idees que expliquen un fenomen de la naturalesa, juntament amb les proves que la sustenta.

Raonament lògic: inducció i deducció 

La inducció és una generalització a partir d’un nombre limitat d’observacions.



La deducció és una conclusió o predicció resultant d’una hipòtesis

Experiments

hipòtesi

prediccions

Observacions Inducció

Deducció

Llei Fets

inducció

hipòtesis

deducció

experiments

Teoria Revolucions científiques s.XX Albert Einstein: Teoria de la relativitat vs llei de gravitació universal Erwin Schrodinger: mecànica quàntica vs mecànica clàssica (Newtoniana).

Raonament lògic: relació causa-efecte 

És una relació problemàtica i discutible; però l’acceptem en el marc del raonament lògic.



Per establir-la, apliquem certes “tècniques” o mètodes lògics.

Mètode de les coincidències 

Coincidència en el conjunt d’antecedents que porten a un determinat fenomen conseqüent o Si un factor és comú a un nombre de circumstancies diferents associades a una malaltia, aquest factor podria ser la causa de la malaltia. o Exemple: el beriberi i la dieta d’arròs blanc.

Mètode de les diferències



Un fenomen no apareix si en el conjunt d’antecedents en manca un únic factor. o Si la freqüència d’una malaltia varia en dues circumstàncies diferents i s’identifica un factor que està present només en una d’elles, aquest factor (o la seva absència) podria ser la causa de la malaltia. o Exemple: població de contrast en experiments (càncer de pulmó en fumadors vs no fumadors).

Mètode de les variacions concomitants 

Canvis quantitatius en els antecedents comporten canvis quantitatius en els resultats i els canvis es poden relacionar entre ells. o Si un canvi en un dels possibles factors provoca una variació coincident amb l freqüència d’una malaltia, aquest factor podria ser-ne la causa. o Exemple: espina bífida en nadons i consum d’àcid fòlic en embarassades.

Comprovació d’hipòtesis: 

Els resultats experimentals han de ser reproduïbles.



Cal comprovar que les prediccions de la hipòtesi expliquen millor les dades que la hipòtesi nul·la (la seva hipòtesi rival).



A vegades, observacions inesperades porten a resultats que no contemplaven les hipòtesis inicials que donen lloc a la teoria o Teoria Lewis: els gasos rars no poden formar compostos. o Síntesi de XeF4

Acceptar o rebutjar 

Una predicció pot ser no confirmada o Perquè la teoria és defectuosa, incompleta o falsa. o Perquè l’experiment s’ha fet malament.

De fet no hi ha cap teoria absolutament certa. La ciència evoluciona, però una teoria ha d’acollir adequadament l’obtenció experimental de proves a favor i en contra.

Fets i observacions:



Les variables o Variable: característica de cada subjecte (cada cas) d’una base de dades. o S’anomena “variable” precisament perquè varia de subjecte a subjecte. o Cada subjecte té un valor per cada variable. o Escala: conjunt de valors que pot prendre una variable. o Definició clara de les variables.



Tipus de variables o Qualitatives  Escala de valors nominals  Els valors són categories  Les categories són valors diferents per una qualitat, no per una quantitat.  Cap “valor” es pot dir que sigui major o menor. o Quantitatives  Els valors són números (es poden ordenar).  Formen una escala d’interval.  No tots els números són variables quantitatives. o Variables amb escala ordinal  Grup intermig  Valors són categories amb variables qualitatives  Cada valor és major o menor que els demés, com a variables quantitatives  Categories, no números, però es poden ordenar  No hi ha distància entre valors o Poden passar de variable quantitatives a qualitatives o Discretes (finit, comptar, ex. colors) o contínues (infinit, mesurar, ex. ingressos mensuals).



Relació entre variables: o Mesura de les variables o Anàlisi

 Tractament d’errors, estimació d’incerteses.  Contrast d’hipòtesis (idealment volem disminuir errors tipus I i II, però a la pràctica la disminució dels errors tipus I va lligat amb increment dels de tipus II) (Ex. malalts d’Alzheimer). 

La ciència és un saber acumulatiu.

Tires la pedra... 

El fet



Observacions o Definició de variables o Mesura o Relació entre variables



Prediccions



Conclusions: la llei, la teoria

Un model de teoria: 

Euclides: postulats, axiomes, teoremes, demostracions i corol·laris.



La termodinàmica com a model: o Principis (no demostrables però comprovables) o Funcions d’estat o variables.  Intensives (no depenen de la quantitat de matèria).  Extensives o Tractament de les relacions.

Altres: 

La quàntica: postulats, operadors, funcions-Energia i funció d’ona (una equació fonamental).



L’evolució darwiniana per selecció natural: els organismes amb més èxit reproductiu seran en mitjana les variants que per atzar estaran millor adaptades als entorns locals canviants i transmetran per herència els trets afavorits als descendents.

o La variació ha de ser:  Copiosa  Petita amplitud  No dirigida Complements: 

Errors i ètica científica o Teories no científiques o Reproductibilitat i falsació

El falsacionisme, refutacionisme o principi de falsabilitat o racionalisme crític és un corrent fundat per Karl Popper (1902-1994). Contrastar una teoria significa intentar refutar-la mitjançant un contraexemple. 

Comunicació (experiment no publicat no contribueix a la ciència, peer review).



Arxius de dades i documents (cal compartir-los per facilitar la reproductibilitat, bases de dades).



Llenguatge científic.



Serendipitat (30-50% dels descobriments, ex. la penicil·lina).

Filosofia de la ciència: escoles 

Empirista: Aristòtil i David Hume.



Axiomàtica: “teoria axiomàtica=conjunt de veritats al voltant d’un àmbit determinat de la realitat”, organitzat de tal forma que tots els conceptes participants poden definir-se a partir d’uns pocs (conceptes primitius) no definits, ja que es coneixen per intuïció.



Positiva: el coneixement autèntic és el coneixement científic, i tal coneixement només pot sorgir de l’afirmació de les hipòtesis a través del mètode científic.



Sociològica: posa un empíric a les anàlisis filosòfico-metodològiques, ressaltant la insuficiència d’aquestes per explicar amb precisió els aspectes implicats en el progrés científic. Les preconcepcions poden afectar l’observació i la interpretació.



Racionalista (K. Popper): o també dit realisme ja que creu que les descripcions del món fetes per la ciència mantenen un elevat grau de correspondència amb el propi món natura. En altres paraules, quan un científic amb una mentalitat realista accepta una teoria,

l’accepta

com

a

verdadera

o

probablement

verdadera

o

aproximadament verdadera o probablement aproximadament verdadera. Ametodològica (P. Feyerabend): el progrés científic no és el resultat d’aplicar el mètode científic. Es poden trobar episodis històrics que la violació d’alguns passos del mètode científic ha contribuït al progrés de la ciència. Una nova teoria pot acabar reemplaçant els temes, conceptes i problemes que abordava la teoria antiga. 

Postmoderna: propera a una forma extrema del relativisme epistemològic (del coneixement), incredulitat cap al reduccionisme i les interpretacions metafísiques de la història de la humanitat. El coneixement científic no representa cap forma de veritat fonamental....