Ciência, Conhecimento Científico Métodos Científicos, Pesquisa

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1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Metodologia de Estudos e Pesquisas Ciência, Conhecimento Científico Métodos Científicos, Pesquisa Florianópolis, novembro de Prof. Clóvis Antônio Petry.

2 Bibliografia para esta aula

3 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; 6. Ciência pura e ciência aplicada. Métodos Científicos: 1. Conceito de método; 2. História do método; 3. Diferentes métodos científicos. Pesquisa: 1. Pesquisa; 2. Classificação de uma pesquisa; 3. Pesquisa teórica e pesquisa aplicada; 4. Pesquisa experimental.

4 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.

5 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.

6 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.

7 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.

8 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.

9 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.

10 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.

11 Ciência Pura e Ciência Aplicada Definições conforme Iarozinski, 2012: q Ciência Básica é a que trata dos aspectos gerais ou fundamentais da realidade, produzida sem preocupação com suas aplicações a curto prazo. A designação de Ciência Pura é muitas vezes utilizada como seu sinônimo, no sentido de que é a investigação feita sem qualquer preocupação com a aplicação. Alguns autores e cientistas não apreciam essas designações por entenderem que a aplicação dos conhecimentos gerados pode ser apenas uma questão de tempo ou de oportunidade, como demonstrado à exaustão pela história da Ciência. Estas pessoas preferem chamá-la Ciência Fundamental, no sentido de que se dedica à procura dos fundamentos ou causas dos fenômenos observados. q Ciência Aplicada é a produzida com a intenção de aplicar seus resultados à objetivos práticos, ou seja, na técnica. Para fazer isso, a ciência aplicada utiliza os conhecimentos gerados pela ciência básica.

12 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).

13 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).

14 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.

15 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.

16 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

17 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

18 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.

19 Pesquisa Pesquisa (algumas definições): Pesquisa é o procedimento racional e sistemático que tem como objetivo proporcionar respostas aos problemas que são propostos. (Gil, 2008). Pesquisa científica é a realização concreta de uma investigação planejada, desenvolvida e redigida de acordo com as normas da metodologia consagradas pela ciência. É o método de abordagem de um problema em estudo que caracteriza o aspecto científico de uma pesquisa (Ruiz, 2008).

20 As qualidades de um pesquisador Algumas qualidades de um pesquisador (Gil, 2008): Curiosidade do assunto a ser pesquisado; Curiosidade; Criatividade; Integridade intelectual (ética); Atitude autocorretiva; Sensibilidade social; Imaginação disciplinada; Perseverança e paciência; Confiança na experiência. Prof. Prata (UFSC) César Lattes Einstein Steve Jobs

21 Classificação geral de uma pesquisa Segundo Demo, 2000 apud Baffi, 2002: q Pesquisa teórica - Trata-se da pesquisa que é dedicada a reconstruir teoria, conceitos, idéias, ideologias, polêmicas, tendo em vista, em termos imediatos, aprimorar fundamentos teóricos. A pesquisa teórica não implica imediata intervenção na realidade, mas nem por isso deixa de ser importante, pois seu papel é decisivo na criação de condições para a intervenção. q Pesquisa metodológica - Refere-se ao tipo de pesquisa voltada para a inquirição de métodos e procedimentos adotados como científicos. Faz parte da pesquisa metodológica o estudo dos paradigmas, as crises da ciência, os métodos e as técnicas dominantes da produção científica. q Pesquisa empírica - É a pesquisa dedicada ao tratamento da face empírica e fatual da realidade; produz e analisa dados, procedendo sempre pela via do controle empírico e fatual. q Pesquisa prática - Trata-se da pesquisa ligada à práxis, ou seja, à prática histórica em termos de conhecimento científico para fins explícitos de intervenção; não esconde a ideologia, mas sem perder ó rigor metodológico.

22 Classificação de uma pesquisa As pesquisas podem ser classificadas, com base nos procedimentos técnicos utilizados, como (Gil, 2008): Pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos. Pesquisa documental é semelhante à pesquisa bibliográfica, com a diferença essencial na natureza das fontes, pois, a pesquisa bibliográfica se utilizada fundamentalmente das contribuições dos diversos autores sobre determinado assunto, a pesquisa documental vale-se de materiais que não receberam ainda um tratamento analítico. Pesquisa experimental essencialmente consiste em determinar um objeto de estudo, selecionar variáveis que seriam capazes de influenciá-lo, definir as formas de controle e de observação dos efeitos que a variável produz no objeto. Pesquisa ex-post facto (a partir do fato passado ) o estudo é realizado após a ocorrência de variações na variável dependente do curso natural dos acontecimentos.

23 Classificação de uma pesquisa As pesquisas podem ser classificadas, com base nos procedimentos técnicos utilizados, como (Gil, 2008): Estudo de corte refere-se a um grupo de indivíduos que tem alguma característica em comum, constituindo uma amostra a ser acompanhada por certo período de tempo, para observar e analisar o que acontece com elas. Levantamento caracterizam-se pela interrogação direta das pessoas cujo comportamento se deseja conhecer. Estudo de campo semelhante ao levantamento, distingue-se em alguns aspectos, quais sejam: o levantamento tem maior alcance, enquanto o estudo de campo tem maior profundidade; procura o aprofundamento das questões propostas ao invés da distribuição das características da população segundo determinadas variáveis; estuda-se um único grupo ou comunidade em termos de sua estrutura social, ou seja, ressaltando-se a interação entre seus componentes. Estudo de caso consiste no estudo profundo e exaustivo de um ou poucos objetos, de maneira que permita seu amplo e detalhado conhecimento.

24 Classificação de uma pesquisa As pesquisas podem ser classificadas, com base nos procedimentos técnicos utilizados, como (Gil, 2008): Pesquisa-ação é um tipo de pesquisa com base empírica que é concebida e realizada em estreita associação com uma ação ou com a resolução de um problema coletivo e no qual os pesquisadores e participantes representativos da situação ou do problema estão envolvidos de modo cooperativo ou participativo. Pesquisa participante caracteriza-se pela interação entre pesquisadores e membros das situações investigadas; envolve a distinção entre ciência popular e ciência dominante.

25 Pesquisa Experimental e Não-Experimental As pesquisas podem ser experimentais ou não experimentais (Ruiz, 2008): Pesquisa não-experimental são as pesquisas bibliográficas e de campo, por exemplo. São de simples observação controlada, pois o pesquisador não manipula as variáveis, não as isola, não provoca eventos, mas observa-os e registra-os. Pesquisa experimental são as pesquisas de laboratório, que permitem ao pesquisador reiterar, provocar e produzir fenômenos em condições controladas.

26 Pesquisa Experimental e Não-Experimental Pesquisa experimental (Ruiz, 2008): Experimentar, ou realizar experimentos, significa exercer positivo controle sobre as condições presumivelmente relevantes, relativamente a determinado evento; significa reproduzir, repetir fenômenos dentro de um plano de modificações sistemáticas das variáveis independentes, relativamente a determinado evento, com o objetivo de descobrir as condições antecedentes responsáveis pelo evento subsequente, ou efeito, ou variável dependente assumida como objeto da pesquisa. Variáveis (Ruiz, 2008): Variáveis independentes são as diversas condições antecedentes tomadas como relevantes para a ocorrência de determinado evento. Variáveis dependentes são os fatos, os efeitos, os eventos produzidos suspensos ou afetados pela presença, ausência ou variações das variáveis independentes.

27 Pesquisa Experimental O delineamento de uma pesquisa experimental (Gil, 2008): Formulação do problema; Construção das hipóteses; Operacionalização das variáveis; Definição do plano experimental; Determinação dos sujeitos (objetos); Determinação do ambiente; Coleta de dados; Análise e interpretação dos dados; Apresentação de conclusões.

28 Pesquisa Experimental Formulação do problema Construção de hipóteses Determinação do plano Pré-teste dos instrumentos Elaboração dos instrumentos de coleta de dados Operacionalização das variáveis Seleção da amostra Coleta de dados Análise e interpretação dos dados Fonte: Gil, Redação do relatório da pesquisa

29 Pesquisa Experimental O delineamento de uma pesquisa experimental (Ruiz, 2008): Determinação do assunto; Pesquisa bibliográfica prévia; Formulação de problemas; Formulação de hipótese ou hipóteses pela determinação das variáveis independentes que se pretendem manipular em condições de controle; Prever, conhecer e testar a precisão dos instrumentos que serão utilizados na manipulação e nas mensurações das variáveis independentes; Selecionar as técnicas convenientes para o caso; Provocar o fenômeno e controlar a relação entre as variáveis independentes e os eventos, com o objetivo de testar a hipótese preestabelecida; Generalizar ou ampliar os resultados; Fazer as predições baseadas na hipótese confirmada; Reiterar experimentos para confirmar predições.

30 Delineamento da Pesquisa Experimental Formulação do problema (Gil, 2008): A pesquisa deve iniciar com algum tipo de problema ou indagação. De acordo com Gil, a pesquisa experimental, mais que qualquer outra, exige que o problema seja colocado de maneira clara, precisa e objetiva. Construção de hipóteses (Gil, 2008): As hipóteses representam relações casuais entre variáveis. Na pesquisa experimental se busca clareza, precisão e parcimônia, então frequentemente se tem apenas uma única hipótese e que é normalmente confundida com o problema. O que as diferencia é a forma interrogativa da hipótese (?).? Problema

31 Delineamento da Pesquisa Experimental Operacionalização das variáveis (Gil, 2008): De acordo com Gil, vale a pena ressaltar que as variáveis contidas nas hipóteses de uma pesquisa experimental devem possibilitar o esclarecimento do que se pretende investigar, bem como sua comunicação de forma não ambígua. Operacionalizar as variáveis significa definir as próprias variáveis e a possibilidade de se mensurar as mesmas. Na pesquisa experimental, não tem sentido se ter variáveis que não podem ser medidas. Definição do plano experimental (Gil, 2008): O plano experimental é o roteiro para a execução do experimento visando determinar as variáveis anteriormente definidas. Uma pesquisa pode ter mais que um plano experimental.

32 Delineamento da Pesquisa Experimental Determinação dos sujeitos ou objetos: Em uma pesquisa experimental em eletroeletrônica, definir os sujeitos deve ser interpretado como a definição dos objetos de estudo. Por exemplo, ao estudar a variação paramétrica entre diferentes tipos de transistores, precisa-se definir o tamanho da amostra, que constitui a determinação dos objetos da pesquisa. Determinação do ambiente: Em uma pesquisa com pessoas deve-se definir o ambiente no qual as ações destas pessoas transcorrem. Já em eletroeletrônica, precisa-se definir os ambientes físicos (laboratórios) onde os experimentos e demais etapas devem ser desenvolvidos. Coleta de dados: Para Gil, a coleta de dados na pesquisa experimental é feita mediante a manipulação de certas condições e a observação dos efeitos produzidos. Em outras palavras, significa que se deve alterar as variáveis independentes e observar o que ocorre com as variáveis dependentes.

33 Delineamento da Pesquisa Experimental Análise e interpretação dos dados: Aqui pode ser necessário o uso de ferramentas estatísticas para a comprovação analítica dos fenômenos observados. Esta é uma das fases mais importantes, pois aqui é que se determina o encerramento da fase experimental, sua continuidade ou alteração de seus alcances. Apresentação das conclusões: Esta é a fase final da pesquisa, na qual deve-se abordar e correlacionar os resultados obtidos com as hipóteses iniciais. Sinteticamente significa responder a pergunta feita no início do trabalho (problema), com base na análise dos dados realizada.

34 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).

35 Próxima aula Metodologia da Pesquisa.