Introdução à ciência - O Método Científico
INTRODUÇÃO:
No século 12, surgiu o Renascimento. Os estudiosos europeus começaram a ter contato com o conhecimento e as culturas cultivadas no mundo islâmico e em outras regiões além de suas fronteiras, e voltaram a se familiarizar com os trabalhos de antigos pensadores como Aristóteles, Ptolomeu e Euclides. Isso ofereceu uma plataforma e vocabulário comum sobre os quais construírem uma comunidade científica mais ampla que poderia trocar ideias e inspirar formas criativas de solucionar problemas.
Uma proposta de investigar um fenômeno é basicamente composta das etapas que se seguem mostradas no organograma.
Este fluxograma para condução da formação de uma teoria e denominado Método Científico.
Podemos caracterizar o método científico como o conjunto de regras fundamentais daqueles procedimentos que resultam no conhecimento científico.
Este conhecimento pode ser novo (inédito), como quando Darwin propôs a teoria da Evolução, Newton, a gravidade e Max Planck a quantização da energia, ou uma correção (evolução) ou ainda um acréscimo na área de incidência de conhecimentos anteriormente existentes. Como exemplos temos a evolução verificada na teoria do átomo desde os epicuristas, a Lei da Inércia de Aristóteles, ou o geocentrismo de Ptolomeu.
O procedimento empírico é amplamente utilizado, ao reunir evidências empíricas verificáveis baseadas na observação sistemática e controlada, resultantes de experiências ou pesquisa de campo. Sua análise é feita com o uso da lógica.
Ir mais além!
Opção de link:
https://www.youtube.com/watch?v=PmOhN1O8j7M&t=97s
A prática e a investigação fenomenológica proposta. Vamos investigar um fenômeno.
Suponhamos que você e um amigo(a) estejam em um passeio num parque, quando se deparam com um lindo Cisne branco. Você passa um bom tempo observando o animal e olhando para os demais animais no parque. Vê outros cisnes, todos brancos.
Então você chega a uma conclusão. Vira-se para o amigo(a) e diz: _ Você não acha lindo aquele cisne branco a nadar ali?
_ Sim. Maravilhoso! – responde seu amigo(a). _ Eu observei algo mais, quer saber?
_ Sim, me diga!
_ Olhando para os demais da mesma espécie só achei cisnes brancos. Isto me leva a crer que todos os cisnes são brancos!
_ Será? – questiona seu par.
O texto acima ilustra uma situação de observação de um fenômeno. A observação de um espécime animal. Este método é denominado método indutivo. Raciocinar indutivamente é partir de premissas particulares, como por exemplo a observação dos cisnes, na busca de uma lei geral, universal, por exemplo, todos os cisnes são brancos.
Baseando-se no texto que trata do diálogo entre você e seu amigo(a), responda: 1. Observar cisnes pode ser considerado uma investigação científica? Por quê?
_____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 2. Se depois de observar, surgirem perguntas e se chegar a uma conclusão, esta foi definitiva? Aponte fatores que
justifique sua resposta.
Resposta esperada: Não necessariamente. Uma teoria permanece válida até que surjam evidências ou argumentos que a questionem o u que apontem falhas em sua
formulação.
Note, entretanto, que a indução é totalmente apoiada na repetição da experiência e na crença na imutabilidade dos processos naturais. Ou seja, neste nosso exemplo, a repetição ocorreu na observação de vários cisnes, todos brancos, e não de um só. A conclusão se baseou na premissa de que nenhuma mudança ocorreria para quaisquer cisnes de todo o universo. Em resumo, o método indutivo parte de uma regra específica para uma generalização.
Agora, vamos analisar outro fenômeno.
Biólogos, quando no estudo dos animais, verificam que existem animais que mamam (baleias, cabras, vacas, etc) ou não (serpentes, aves, insetos, etc). Quando estudam o ser humano, verificam que todo humano também mama. São duas afirmações que se verificam experimentalmente como verdadeira. Assim sendo é possível deduzir que todo humano é mamífero.
Esta forma de pensar é denominado método dedutivo.
Enquanto o método indutivo parte de casos específicos para tentar chegar a uma regra geral (o que, muitas vezes, leva a uma generalização indevida), o método dedutivo parte da compreensão da regra geral para então compreender os casos específicos.
Galinhas têm dois pés. Humanos tem dois pés. Note ser verdadeira as duas observações. Então pode-se deduzir que todo humano é uma galinha.
Isto é falso. À conclusão errônea a partir do método de dedução é denominado sofismo. 3. Identifique o método de investigação em cada um dos itens.
a) Meu irmão brinca com estilingue, logo todos os meninos brincam com estilingue.
b) Meu irmão brinca com estilingue. Meu irmão é menino. Logo todo menino brinca de estilingue.
c) As estrelas emitem radiação eletromagnética. A luz é uma radiação eletromagnética conhecida. Logo as estrelas podem emitir luz
d) O vírus do Ebola é letal, logo toda pessoa contaminada morre.
e) Os metais conduzem eletricidade no estado sólido. O fio de cobre conduz eletricidade, logo o cobre é um metal.
Em casa.
1. Você deverá observar o movimento do Sol em relação à Terra. Quem se move? A Terra ou Sol.
Responda à pergunta utilizando-se do método cientifico (crie uma hipótese que julgue correta e elabore um experimento que a prove). Sugestão: Antes de responder, veja o vídeo indicado na seção Ir mais além!)
2. Pesquise sobre os pensadores que criaram o método cientifico e transcreva a proposta do método científico de um deles (pessoa) aqui.
Galileu Galilei Rene Descartes Auguste Comte
3. Assita ao filme, “o físico”, que se passa em 1020, ainda não estava estabelecido o método científico como abordado aqui. Em relação ao filme responda:
Acesse através do link:
https://www.youtube.com/watch?v=5OEpaQu5iq4
Ou através do QR Code ao lado.
a) O que se pode entender sobre a profissão de BARBEIRO?
b) Qual é o nome da doença denominada à época como “doença do lado” e por que razão as pessoas morriam.
c) Onde se encaixa o método científico no decorrer da história, no que se trata na abordagem do tratamento desta doença? Ele (método científico) ocorreu? De que forma em caso afirmativo. Justifique em caso negativo.
4. Trabalho para o trimestre. (valor 10,0 pontos) Aplicação do método científico.
Desenvolvimento de uma pesquisa que reúna argumentos, evidências e hipóteses que não possam ser rejeitadas por outras evidências para a seguinte teoria.
Você deverá, juntamente com até mais três colegas (grupos com 4 alunos no máximo, não pode fazer sozinho!) Levantar as hipóteses que abarcam uma teoria e outra, coletar as evidências de uma teoria e outra, pesquisar experimentos que possam ser realizados que comprovem uma ou outra (obviamente você não vai fazer o experimento, mas sim descrevê-lo e suas respectivas conclusões. Lembre-se que toda conclusão deve apresentar uma razão, um “porquê” coerente e racional independente de qual seja, caso contrário não é válida.
Ao realizar o trabalho você e seu grupo o fará virtualmente através do google docs. A primeira etapa de trabalho será orientada em sala de aula.
O trabalho (tese) será defendido em classe na última aula de ciência aplicada em março de 2019 (ver calendário divulgado pela escola)
Todos os integrantes deverão estar presentes. A falta implica em não receber a nota que corresponde à apresentação.
O Trabalho deve apresentar necessariamente:
- Introdução – descrever o fenômeno observado e a hipótese levantada a partir de que premissa. Deve apresentar que intenções de pesquisa e a forma como será conduzida a investigação.
- Desenvolvimento – descrição dos experimentos que vão conduzir à teoria. Lembre-se que você será questionado sobre como funcionam e as teorias que são correlatas a este experimento.
- Conclusão – a Teoria confirmada a partir do método e que será suficiente para justificar os questionamentos novos a ela a serem feitos.
- Apresentação em Power Point ou similar na defesa de sua tese.
Obs: A cada um compete um mínimo de pesquisa e dedicação. Isto será estabelecido no dia da atribuição do trabalho.
Distribuição da nota.
Atividade Valor Atribuído
Editar o trabalho online 1,0 Grupo
Divisão da estrutura de pesquisa e desenvolvimento de trabalho (*) 5,0 Individual Divisão da estrutura de pesquisa e desenvolvimento de trabalho (**) 2,0 Grupo
Apresentação do trabalho em classe 2,0 Individual
(*) Aquilo que compete a cada um fazer no grupo cuja nota afeta somente o indivíduo. (**) Aquilo que compete a cada um fazer no grupo cujo trabalho afeta a produção do grupo
No Laboratório (Prática):
Caixa preta (teoria dos sistemas)
Em teoria dos sistemas, Ciências, Computação e Engenharia, denomina-se caixa preta um sistema fechado de complexidade potencialmente alta, no qual a sua estrutura interna é desconhecida ou não é levada em consideração em sua análise, que se limita, assim, a medidas das relações de entrada e saída.
Formular teorias que expliquem a natureza são procedimentos que por vezes se assemelham à lógica utilizada na solução destas “caixas pretas”
A metodologia de abordagem de caixa preta utilizada para analisar um sistema faz uso apenas da análise da relação entre o estímulo de entrada e a resposta de saída.
O termo caixa preta vem originalmente das telecomunicações militares e dos equipamentos inimigos que não podiam ser abertos devido a possibilidade de conter explosivos. Também há associações anteriores, remetendo à mitologia grega, em que Zeus enviou Pandora (a primeira mulher) com uma caixa que não poderia ser aberta. Na caixa continha todos os malefícios e pragas que atingiriam o mundo, além de um benefício, a esperança. Pandora, por curiosidade, acabou abrindo a caixa. Alguns denominam a caixa como a caixa preta de Pandora.
O exercício seguinte é a aplicação simplificada da lógica de investigação de uma caixa preta através de jogo denominado BLACKBOX.
Acesse-o através do link a seguir ou do QR Code apresentado ao lado.
http://www.bibeault.org/blackbox/
BLACKBOX é um jogo no qual você deve deduzir a localização de elementos ocultos dentro de uma
caixa preta, aplicando entradas e observando o comportamento das saídas
No jogo, 3 a 5 bolas (dependendo de quantos você escolhe ao iniciar o jogo) estão escondidas em
uma grade 8 por 8. Você fornece entradas na forma de "raios" que você "dispara" nos lados da grade. Como
esses raios se comportam de acordo com regras determinísticas quando estão próximas de uma bola dentro
da grade, você pode deduzir as posições das bolas observando as características de entrada e saída dos raios.
O objetivo do jogo é adivinhar com precisão a localização das bolas escondidas com a menor
quantidade de informações (Menor pontuação possível).
A interface inicial do jogo é como se segue:
Informe seu nome ou apelido no campo “player name” e selecione “5 balls”. As regras.
Porta
Você dispara um raio na grade clicando em uma das portas de entrada cinza (mostrado à esquerda) ao longo da periferia da grade. A porta é substituída por um marcador que indica o resultado do raio.
Este resultado será um dos seguintes:
Acertar
Um golpe é indicado por um marcador vermelho como mostrado à esquerda. Um golpe ocorre quando o raio entra na grade, mas nunca sai, e é sempre o resultado de um raio atingindo diretamente uma cabeça de bola, caso em que o raio é "absorvido" pela bola.
Situações em que a cor vermelha é atribuída:
Reflexão
Uma reflexão é indicada por um marcador amarelo, mostrado à esquerda. Uma reflexão ocorre quando o raio sai da grade na mesma porta através da qual ele entrou. Isso pode ser causado por uma série de situações diferentes que serão descritas abaixo quando chegarmos às regras do comportamento do raio
Situações em que a cor vermelha é atribuída:
ou
ou
Desvio
Um desvio ocorre quando um raio sai da grade a partir de uma porta diferente da que entrou. É indicado por um par de marcador laranja com um símbolo sobre eles. Os vários símbolos não são próprios, mas são usados para combinar as portas de entrada e saída. Por exemplo, a porta de entrada e saída de um raio desviado pode ser mostrada com um símbolo de "triângulo", e as portas de entrada e saída para outro raio serão mostradas com um símbolo de "círculo".
Os marcadores de desvio são sempre colocados em pares usando símbolos correspondentes
A partir das regras expostas, responda as questões. 1. Na configuração a seguir, onde está a bola?
2. Neste trecho a bola NÃO está colada na lateral do tabuleiro, que cor preenche o quadrado com o sinal de “?” ?
3. Onde se localizam as 4 bolas no tabuleiro a seguir.
