Florianópolis, outubro de 2012.

Prof. Clóvis Antônio Petry.

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica

Métodos e Técnicas de Laboratório em Eletrônica

Ciência, Conhecimento Científico Métodos Científicos, Hipóteses

Bibliografia para esta aula

www.ProfessorPetry.com.br

Nesta aula Ciência e Conhecimento Científico:

1.  Tipos de conhecimentos; 2.  Conceito de ciência; 3.  Classificação das ciências; 4.  Características das ciências factuais; 5.  Espírito científico.

Métodos Científicos: 1.  Conceito de método; 2.  História do método; 3.  Diferentes métodos científicos.

Hipóteses: 1.  Definição de hipótese; 2.  Tema, problema e hipótese; 3.  Formulação de hipóteses; 4.  Características das hipóteses; 5.  Variáveis; 6.  Verificação de hipóteses.

Ciência e Conhecimento Científico

Os quatro tipos de conhecimento: 1.  Conhecimento popular; 2.  Conhecimento científico; 3.  Conhecimento filosófico; 4.  Conhecimento religioso (teológico).

Conhecimento Popular

Conhecimento Científico

Conhecimento Filosófico

Conhecimento Religioso

•  Valorativo; •  Reflexivo; •  Assistemático; •  Verificável; •  Falível; •  Inexato.

•  Real (factual); •  Contingente; •  Sistemático; •  Verificável; •  Falível; •  Aproximadamente

exato.

•  Valorativo; •  Racional; •  Sistemático; •  Não

verificável; •  Infalível; •  Exato.

•  Valorativo; •  Inspiracional; •  Sistemático; •  Não

verificável; •  Infalível; •  Exato.

Ciência e Conhecimento Científico

Conhecimento científico: •  Real (factual) – lida com ocorrências e fatos; •  Contingente – utiliza-se da experimentação e não apenas

da razão; •  Sistemático – ordenado logicamente; •  Verificável – hipóteses precisam ser comprovadas; •  Falível – não é definitivo ou final; •  Aproximadamente exato – pode sofrer reformulações de

seu acervo de conhecimentos.

Ciência e Conhecimento Científico Conceitos de ciência (alguns deles):

q  Acumulação de conhecimentos sistemáticos. q  Atividade que se propõe a demonstrar a verdade dos fatos

experimentais e suas aplicações práticas; q  Caracteriza-se pelo conhecimento racional, sistemático, exato,

verificável e, por conseguinte, falível. q  Conhecimento certo do real pelas suas causas. q  Conhecimento sistemático dos fenômenos da natureza e das leis que o

regem, obtido pela investigação, pelo raciocínio e pela experimentação intensiva.

q  Conjunto de enunciados lógica e dedutivamente justificados por outros enunciados.

q  Conjunto orgânico de conclusões certas e gerais, metodicamente demonstradas e relacionadas com objeto determinado.

q  Corpo de conhecimentos consistindo em percepções, experiências, fatos certos e seguros.

q  Estudo de problemas solúveis, mediante método científico. q  Forma sistematicamente organizada de pensamento objetivo.

Ciência e Conhecimento Científico

Conceito de ciência de Ander-Egg (1978) apud Marconi e Lakatos: q  A ciência é um conjunto de conhecimentos racionais, certos ou

prováveis, obtidos metodicamente sistematizados e verificáveis, que fazem referência a objetos de uma mesma natureza.

Conceito de ciência de Trujillo (1974) apud Marconi e Lakatos: q  Assim, entendemos por ciência uma sistematização de

conhecimentos, um conjunto de preposições logicamente correlacionadas sobre o comportamento de certos fenômenos que se deseja estudar. “A ciência é todo um conjunto de atitudes e atividades racionais, dirigidas ao sistemático conhecimento com objetivo limitado, capaz de ser submetido à verificação”.

Ciência e Conhecimento Científico

Classificações da ciência: q  Classificação de Comte:

Ø  Matemática, astronomia, física, química, biologia, sociologia e moral.

q  Classificação de Bunge: Ø  Formal: Lógica e matemática; Ø  Factual:

²  Natural: •  Física, química, biologia, psicologia individual.

²  Cultural: •  Psicologia social, sociologia, economia, ciência

política, história material, história das idéias. q  Classificação de Marconi e Lakatos:

Ø  Formais: Lógica e matemática. Ø  Factuais:

²  Naturais: Física, química, biologia e outras. ²  Sociais: Antropologia cultural, direito, economia, política,

psicologia social, sociologia.

Ciência e Conhecimento Científico

Características das ciências factuais e do conhecimento científico: ü  Racionalidade – utiliza a razão, raciocínios, conceitos; ü  Objetividade – concorda com o objeto, é reproduzível; ü  Factual – parte de fatos e volta a eles; ü  Transcendente aos fatos – leva o conhecimento além dos fatos estudados; ü  Analiticidade – o todo é decomposto nas partes; ü  Clareza e precisão – é claro e preciso; ü  Comunicabilidade – é transmitido a toda a humanidade; ü  Verificável – é aceito e válido se passar pela prova da experiência; ü  Sistematizável – pode ser logicamente organizado; ü  Carente de investigação metódica – é planejado, segue do conhecido; ü  Acumulativo – é consequência da seleção de conhecimentos anteriores; ü  Falibilidade – não é definitivo, absoluto ou final; ü  Generabilidade – parte do específico para o geral, procura uniformidade; ü  Explicabilidade – sua finalidade é explicar os fatos em termos de leis; ü  Preditivo – é previsível; ü  Aberto – não tem barreiras, limites, dogmas ou imposições; ü  Utilidade – a experimentação confere conhecimento adequado das coisas.

Ciência e Conhecimento Científico

Espírito científico: 1.  Espírito crítico – análise, questionamento, exame, julgamento; 2.  Espírito de confiança – entusiasmo, equilíbrio entre ceticismo

e docilidade ingênua; 3.  Busca de evidências – procura da verdade pelas provas; 4.  Espírito de análise – filosofia = síntese; ciência = análise; 5.  Espírito positivo – apego à objetividade; 6.  Espírito criativo – elaboração de hipóteses, busca de

soluções; 7.  Espírito indagador – ciência como um caminho, evolução.

Método Científico Conceito de método (alguns deles):

q  Método é o “caminho pelo qual se chega a determinado resultado, ainda que esse caminho não tenha sido fixado de antemão de modo refletido e deliberado” (Hegenberg, 1976, apud Marconi e Lakatos).

q  “Método é uma forma de selecionar técnicas, forma de avaliar alternativas para ação científica... Assim, enquanto as técnicas utilizadas por um cientista são fruto de suas decisões, o modo pelo qual tais decisões são tomadas depende de suas regras de decisão. Métodos são regras de escolha; técnicas são as próprias escolhas” (Ackoff in Hegenberg, 1976, apud Marconi e Lakatos).

q  “Método é uma forma de proceder ao longo do caminho. Na ciência os métodos constituem os instrumentos básicos que ordenam de início o pensamento em sistemas, traçam de modo ordenado a forma de proceder do cientista ao longo de um percurso para alcançar um objetivo” (Trujillo, 1975, apud Marconi e Lakatos).

Método Científico

Conceito de método (alguns deles): q  “Método é a ordem que se deve impor aos diferentes processos

necessários para atingir um fim dado (...) é o caminho a seguir para chegar à verdade nas ciências” (Jolivet, 1979, apud Marconi e Lakatos).

q  “Método é o conjunto coerente de procedimentos racionais ou prático-racionais que orienta o pensamento para serem alcançados conhecimentos válidos” (Nérici, 1978, apud Marconi e Lakatos).

q  “Método é um procedimento regular, explícito e passível de ser repetido para conseguir-se alguma coisa, seja material ou conceitual” (Bunge, 1980, apud Marconi e Lakatos).

q  Método científico é “um conjunto de procedimentos por intermédio dos quais (a) se propõe os problemas científicos e (b) colocam-se à prova as hipóteses científicas” (Bunge, 1974, apud Marconi e Lakatos).

Método Científico

História do método: §  Galileu Galilei (Itália, entre 1500 e 1600):

1.  Observação; 2.  Análise; 3.  Indução; 4.  Verificação; 5.  Generalização; 6.  Confirmação.

§  Francis Bacon (Inglaterra, entre 1500 e 1600): 1.  Experimentação; 2.  Formulação de hipóteses; 3.  Repetição; 4.  Testagem das hipóteses; 5.  Formulação de generalizações e leis.

§  Descartes (França, entre 1500 e 1600): 1.  Evidência; 2.  Análise; 3.  Síntese; 4.  Enumeração.

Método Científico

História do método: §  Conceito atual:

1.  Identificação do problema; 2.  Formulação do problema; 3.  Procura de conhecimentos sobre o problema; 4.  Tentativa de solução; 5.  Invenção de novas idéias; 6.  Obtenção de uma solução; 7.  Investigação da solução proposta; 8.  Prova da solução; 9.  Correção das hipóteses, teorias, procedimentos ou dados.

Método Científico Método indutivo:

§  Indução é um processo mental por intermédio do qual, partindo de dados particulares, suficientemente constados, infere-se uma verdade geral ou universal, não contida nas partes examinadas (Marconi e Lakatos, 2008).

Exemplo 1: •  O corvo 1 é negro. Premissa 1 •  O corvo 2 é negro. Premissa 2 •  O corvo 3 é negro. Premissa 3 Ø  Logo, todo corvo é negro. Conclusão

Exemplo 2: •  Cobre conduz eletricidade. Premissa 1 •  Zinco conduz eletricidade. Premissa 2 •  Cobalto conduz eletricidade. Premissa 3 Ø  Logo, todo metal conduz eletricidade. Conclusão

Método Científico Método dedutivo:

§  O pensamento é dedutivo quando, a partir de enunciados mais gerais dispostos ordenadamente como premissas de um raciocínio, chega a uma conclusão particular ou menos geral. (Ruiz, 2008).

Exemplo 1: •  Todo homem é mortal. Premissa geral •  Pedro é homem. Premissa específica Ø  Logo, Pedro é mortal. Conclusão particular

Exemplo 2: •  Todo mamífero é vertebrado. Premissa mais geral •  Todo homem é mamífero. Premissa específica Ø  Logo, todo homem é vertebrado. Conclusão menos geral

Método Científico

Outros métodos: 1.  Método hipotético-dedutivo:

•  Apresentado por Popper (Austro-Britânico – 1902 a 1994);

•  Sofreu alterações propostas por outros pensadores; •  Segue as etapas:

Ø  Expectativas ou conhecimento prévio; Ø  Problema; Ø  Conjecturas (soluções propostas); Ø  Falseamento.

2.  Método dialético: •  Surgiu na Grécia, ainda antes de Cristo; •  Diálogo; •  Contraposição de ideias; •  Argumentação; •  Muito utilizado pelo filosofo Hegel.

Hipóteses

Definição de hipótese (algumas delas): §  “Hipótese é uma proposição enunciada para responder

tentativamente a um problema”. (Pardinas, 1969 apud Marconi e Lakatos, 2008).

§  “A hipótese de trabalho é a resposta hipotética a um problema para cuja solução se realiza toda investigação”. (Boudon e Lazarsfeld, 1979 apud Marconi e Lakatos, 2008).

§  “A hipótese é uma tentativa de explicação mediante uma suposição ou conjetura verossímil, destinada a ser provada pela comprovação dos fatos” (Ander-Egg, 1978, apud Marconi e Lakatos, 2008).

§  “Uma hipótese é uma proposição, condição ou princípio, que é aceito – provisoriamente – para obter suas consequências lógicas e, por intermédio de um método, comprovar seu acordo com os fatos conhecidos ou com aqueles que podem ser determinados” (Selltiz et alii, 1965, apud Marconi e Lakatos, 2008).

Hipóteses

Tema, problema e hipótese: §  O tema de uma pesquisa é o assunto que se deseja provar ou

desenvolver; “é uma dificuldade, ainda sem solução, que é mister determinar com precisão, para intentar, em seguida, seu exame, avaliação crítica e solução” (Asti Vera, 1976, apud Marconi e Lakatos, 2008).

§  Determinar com precisão significa enunciar um problema, isto é, determinar o objetivo central da indagação. Assim, enquanto o tema de uma pesquisa é uma proposição até certo ponto abrangente, a formulação do problema é mais específica: indica exatamente qual a dificuldade que se pretende resolver.

§  “Formular o problema consiste em dizer, de maneira explícita, clara, compreensível e operacional, qual a dificuldade com a qual nos defrontamos e que pretendemos resolver, limitando o seu campo e apresentando suas características. Desta forma, o objetivo da formulação do problema da pesquisa é torná-lo individualizado, específico, inconfundível” (Rudio, 1978, apud Marconi e Lakatos, 2008).

Hipóteses

Tema, problema e hipótese: §  Exemplo (Bardavid, 1980, apud Marconi e Lakatos, 2008):

§  Tema – “o perfil da mãe que deixa o filho recém-nascido para adoção.

§  Problema – “Quais condições exercem mais influência na decisão das mães em dar o filho recém-nascido para adoção?”

§  Exemplos de enunciados não-científicos: §  “A harmonia racional depende da compreensão mútua”; §  “O método da educação religiosa A é melhor que o B para

aumentar a fé?”; §  “Igualdade é tão importante quanto a liberdade”.

Hipóteses

Tema, problema e hipótese:

§  Validade científica de um problema (Schrader, 1974): §  Pode o problema ser enunciado em forma de pergunta? §  Corresponde a interesses pessoais, sociais ou científicos, isto

é, de conteúdo e metodológicos? Esses interesses estão harmonizados?

§  Constitui-se o problema em questão científica, ou seja, relaciona entre si pelo menos dois fenômenos (fatos, variáveis)?

§  Pode ser o objeto de investigação sistemática, controlada e crítica?

§  Pode ser empiricamente verificado em suas consequências?

Hipóteses

Tema, problema e hipótese: §  Uma vez formulado o problema, com a certeza de ser

cientificamente válido, propõe-se uma resposta “suposta, provável e provisória”, isto é, uma hipótese. Ambos, problemas e hipóteses, são enunciados de relações entre variáveis (fatos, fenômenos); a diferença reside em que o problema constitui sentença interrogativa e a hipótese, sentença afirmativa. (Marconi e Lakatos, 2008).

§  Exemplo (Bardavid, 1980, apud Marconi e Lakatos, 2008): §  Problema – “Quais condições exercem mais influência na

decisão das mães em dar o filho recém-nascido para adoção?”;

§  Hipótese – “As condições que representam fatores formadores de atitudes exercem maior influência na decisão das mães em dar o filho recém-nascido para adoção do que as condições que representam fatores biológicos e socioeconômicos”.

Hipóteses

Tema, problema e hipótese:

§  Exemplo (Lehfeld, 1980, apud Marconi e Lakatos, 2008): §  Problema – “A constante migração de grupos familiares

carentes influencia em sua organização interna?”; §  Hipótese – “Se elevado índice de migração de grupos

familiares carentes, então elevado grau de desorganização familiar”.

Hipóteses

Formulação de hipóteses: §  A forma mais comum para formular uma hipótese é “Se x,

então y”. São variáveis, ligadas entre si pelas palavras “se” e “então”.

§  Exemplo 1 (Kerlinger, 1980 apud Marconi e Lakatos, 2008): §  “Se privação na infância, então deficiência na realização

escolar mais tarde”. §  Exemplo 2 (Lellis, 1980 apud Marconi e Lakatos, 2008):

§  “Se elevado grau de desorganização interna na família (carente), então (maior probabilidade de) marginalização do menor”.

SE ENTÃO ...

Premissa Hipótese implica

Hipóteses

Características das hipóteses: §  As hipóteses, segundo diversos autores, devem ter algumas

características básicas, quais sejam: §  Consistência lógica – não pode haver contradição interna ou

externa; §  Verificabilidade – devem ser passíveis de verificação; §  Simplicidade – economia de enunciados e formulações; §  Relevância – fundamentação sólida; §  Apoio teórico – devem estar relacionadas por uma teoria; §  Especificidade – estar diretamente relacionada com sua

possibilidade de ser verificada; §  Plausibilidade e Clareza – devem ser admissíveis (admitidas)

e entendíveis; §  Profundidade, Fertilidade e Originalidade – devem ser

relevantes e ter consistência lógica.

Hipóteses

Variáveis: §  As variáveis fazem são parte intrínseca nos experimentos de

eletricidade e eletrônica. Alguns conceitos para variáveis: §  “Por variável se entende, simples e prosaicamente,

qualquer quantidade que varia.” (Güell, 1979 apud Marconi e Lakatos, 2008);

§  “Variável é qualquer quantidade ou característica que pode possuir diferentes valores numéricos.” (Pauline Young, 1960 apud Marconi e Lakatos, 2008);

§  “Variável é alguma coisa que pode ser classificada em duas ou mais categorias.” (Kerlinger, 1980 apud Marconi e Lakatos, 2008);

§  “Variável é um valor que pode ser dado por uma quantidade, qualidade, característica, magnitude, traço, etc., que pode variar em cada caso individual.” (Trujillo, 1974 apud Marconi e Lakatos, 2008);

x, y, z... v1, i1 p(t)

Hipóteses

Variáveis e grandezas: §  Variável é uma quantidade que varia. Constante é uma

quantidade que não varia. As variáveis podem dependentes ou independentes.

§  Grandeza é o conceito que descreve qualitativa e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo da natureza (no caso da física).

§  Exemplos: tensão, corrente, potência, temperatura, etc..

Hipóteses Verificação de hipóteses:

§  Alguns métodos para ser verificar as hipóteses: §  Método da concordância positiva – relação de causa e efeito.

Exemplo: x produz y. §  Método da concordância negativa – relação de causa e efeito.

Exemplo: sem x não ocorre y. §  Método da diferença – consistem em determinar a diferença entre o

aparecimento do fenômeno observado ou não, determinando a condição para que isso ocorrá.

§  Método conjunto de concordância e diferença – consiste em verificar as semelhanças e diferenças no aparecimento de um determinado fenômeno, isolando-se a possível causa.

§  Método dos resíduos – consiste em subtrair de um fenômeno uma parte conhecida e verificar os efeitos causados por esta subtração, conectando-a diretamente a estes efeitos.

§  Método da variação concomitante – se determinado fenômeno varia e concomitantemente outro fenômeno também varia, então há um relação casual entre ambos.

§  Variantes do plano experimental clássico: Projeto antes-depois; Projeto antes-depois com grupo de controle; Projeto quatro grupos – seis estudos; Projeto depois somente com grupo de controle; Projeto ex post facto; Projeto de painel.

Finalizando

q  “Método é uma forma de selecionar técnicas, forma de avaliar alternativas para ação científica... Assim, enquanto as técnicas utilizadas por um cientista são fruto de suas decisões, o modo pelo qual tais decisões são tomadas depende de suas regras de decisão. Métodos são regras de escolha; técnicas são as próprias escolhas” (Ackoff in Hegenberg, 1976, apud Marconi e Lakatos).

Próxima aula

Ciência aplicada, experimentos científicos.

www.ProfessorPetry.com.br