SEQUÊNCIA DIDÁTICA III. O método científico e

SEQUÊNCIA DIDÁTICA III. O método científico e seus críticos
III.1. O método científico
Duração: 04 a 05 aulas.
Objetivo: discutir os métodos e a autoridade da ciência através de seus
princípios e de sua história.
Sensibilização:
Uma boa maneira de introduzir as questões trabalhadas na presente
sequência didática é através da série House1, onde um médico com métodos
pouco ortodoxos tenta desvendar diagnósticos com sua equipe.
No episódio 18 da quinta temporada intitulado: “vem cá bichano”,
pacientes sempre morrem após uma gata sentar em suas camas, estaria o
animal prevendo a morte desses pacientes?
Como em outros episódios, House desvenda o mistério usando o
método científico de uma maneira muito interessante.
Após o episódio, pode ser discutido com os alunos, questões relativas à
“fé” e ao desenvolvimento científico.
Conceitualização e Problematização dialógica.
O conhecimento técnico científico está presente em todos os aspectos
de nossas vidas no século XXI, mas o que faz dessa forma de conhecimento
superior? É possível que apesar de tudo, trata-se de algo que não podemos
confiar totalmente?
Para responder a essas questões, vamos entender o que exatamente é
o método científico:
1
SHORE, D. House – “vem cá bichano”, Universal, 2008, DVD, T 5, episódio 18.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_episódios_de_House,_M.D.#Temporada_5:_20082009 acesso em 22/11/2014.
1
O método científico constitui uma série de passos a seguir para
desenvolver e confirmar uma teoria causal, ou seja, a causa de determinado
fenômeno.
Para ilustrar esse método, Dwyer e Rainbolt no livro “Critical Thinking: the art
of argument”2 , apresentam um exemplo desses passos em uma situação no
cotidiano: imagine que seu computador parou de funcionar:
Passo 1.identificar a questão a ser respondida:
Imagine que você tem que fazer um trabalho para o dia seguinte e seu
computador parou de funcionar, o método cientifico começa com a questão a ser
respondida, começar identificando a específica questão causal é o mais importante e
também a forma mais rápida de resolver a questão: Qual é a causa primária do
problema ?
Passo 2.Formule uma teoria experimental:
Uma teoria experimental é uma hipótese a ser testada, primeiro deve pensar
na causa do problema, depois, como resolvê-la da maneira mais rápida.
Nesse passo é fundamental o conhecimento prévio, se você não conhecer
profundamente de computadores e chamar um técnico, porque ele tem um maior
conhecimento prévio sobre o assunto, pode desenvolver teorias com probabilidade de
estar corretas muito maiores do que as suas.
Quanto maior nosso conhecimento prévio aumenta, melhores nossas teorias.
Vamos imaginar que nossa teoria para o mau funcionamento do computador
esteja relacionado a algum problema com a ventoinha.
Passo 3.Procure por correlações.
Uma vez que você formulou uma teoria, você precisa procurar por evidencias
de sua validade ou falsidade, ou seja, significa buscar por correlações, o que os
cientistas chamam de “deduzindo as consequências de uma teoria” ou o que os
autores preferem chamar de “inferindo as consequências de uma teoria”, por se
tratar de um exemplo de raciocínio indutivo.3
Uma vez que você parte do pressuposto que uma teoria é verdadeira então
correlações precisam existir, a esse ponto, você deve usar o método de Mill, que
consiste em testar se o computador apresenta os mesmos problemas com e sem a
ventoinha supostamente danificada.
Se o problema for resolvido com uma nova ventoinha, então a teoria está
correta, evidências confirmam uma teoria quando uma correlação que foi
inferida na teoria experimental existe, e a desconfirma ou a derruba se a
experiência mostra que essa correlação não está presente.
Mas devemos tomar cuidado com a falácia da generalização apressada, não
podemos pular a conclusão sem considerar outras possibilidades e teorias, o que nos
2
3
RAINBOLT & DWYER , 2014, p.326.
Para alguns, trata-se também de uma inferência abdutiva, ver texto 4.
2
leva aos passos 4 e 5.
Passo 4.Se necessário, formula uma nova teoria.
Geralmente, a primeira teoria não funciona, e devemos criar outra teoria, no
que os autores chamam de “giro do método cientifico” (loop), onde até que alguma
teoria seja confirmada, sempre se retorna ao passo 2 e 3.
Passo 5.porcurando por causa reversa , causação da terceira-parte e
correlação coincidente.
O passo 5 pode ser chamado de “evitando a generalização precipitada” , um
argumento com a seguinte forma:
P1- A está correlacionado com B.
C- Logo, A é a causa de B.
Para evitar essa falácia, você deve procurar pela causa reversa: se você
encontrou uma correlação entre x e y, verifique se x causa y ou se y é que causa x.
Para concluir uma relação causa-efeito, você deve estabelecer que o reverso
não é possível.
Causação da terceira-parte: dada uma relação de causa entre A e B, C está
excluído, também chamado de “controle de variáveis.”.
Correlação coincidente: também conhecido como a falácia “post hoc ergo
propter hoc” (depois disso, por causa disso), ou seja, certifique-se de que a relação
causal não passa de uma mera coincidência, testando: 1: se o evento não ocorreria
mesmo sem a suposta causa e 2-que o efeito foi causado por outra causa que não a
primeiro formulada.4
Ao encontrar qualquer um desses problemas, deve-se retornar ao passo 3, o
“segundo giro” do método científico.
Assim, se, por exemplo, você encontrou uma correlação entre o mau
funcionamento de seu computador a vírus escondidos no Pen drive de seu amigo,
outros computadores onde esse pen drive foi usado devem ter sido infectados e não
que o seu computador esteja infectando o pen drive, outras causas também devem
ser consideradas e nunca devemos concluir sem teorias alternativas.
Passo 6.Desenvolva novas questões.
Pode ser que provar sua hipótese até o passo 5, já tenha resolvido o seu
problema, mas se você quer saber mais sobre o assunto, é fundamental levantar
novas questões.
Áreas como Física, Química e Biologia entre outras , lidam com fenômenos
complexos que exigem teorias cada vez mais abrangentes e intricadas, quanto mais
queremos saber, mais questões terão de ser desenvolvidas para melhor entender os
problemas que nos cercam.
Todo esse processo é necessário porque nós, seres humanos temos
diversas falhas psicológicas, não somos tão racionais quanto queremos muitas
vezes acreditar.
4
http://onegoodmove.org/fallacy/posthoc.htm acesso em 20/11/2014, tradução nossa.
3
Ao longo da história da Filosofia, vários pensadores5 procuraram mostrar
o quanto nossa racionalidade é tendenciosa e o que devemos fazer para evitar
esses erros de raciocínio.
Para Hume (1711-1776) e kant (1740-1746) por exemplo, nossa mente
já vem “programada” e aquilo que percebemos da realidade passa por um
“filtro” moldando nossa maneira de interpretá-lo.
Para Francis Bacon( 1561-1626), existem diversos fatores que
atrapalham a nossa compreensão da realidade que ele chamou de ídolos e
estabeleceu princípios para nos ajudar a chegar no conhecimento verdadeiro
como a navalha de Ockham.
Mais recentemente, diversas pesquisas em psicologia cognitiva e
neurociências apontam que possuímos os chamados vieses cognitivos
(cognitive bias), padrões e tendências de raciocínio que muitas vezes nos
levam a erros de julgamento, alguns exemplos:
O viés de confirmação (confirmation Bias) que é a tendência de que
uma vez comprometido com uma visão, ver apenas evidencias positivas a seu
favor e ser psicologicamente resistente a evidências negativas.
O pensamento mágico ( wishfull thinking) que é a tendência de tomar
decisões e formar crenças baseando-se no que é mais confortável para a
pessoa em detrimento das evidências racionais e não imaginativas.
Uma maneira de evitar esses vieses que todos estamos sujeitos é
tornando-se consciente deles e se precaver, sempre procurando por evidências
e erros de raciocínio em nossas crenças e argumentos.
Mas é claro que o método cientifico possui pressupostos importantes,
um deles é designado pelo termo naturalismo metodológico que é a ideia de
que fenômenos naturais , tem causas naturais, ou seja, não é possível invocar
mágica ou eventos sobrenaturais para explicar fenômenos da natureza.
Mas como a partir de meados do século XVIII a ciência se desenvolveu
excluindo qualquer interferência ou necessidade de uma entidade criadora que
influencia no mundo, isso quer dizer que todos os cientistas precisam ser
5
Mais detalhes na investigação textual.
4
ateus? Não necessariamente, pois o ateísmo metodológico é um recurso
usado por alguns, para que embora suas crenças religiosas não influenciem
em suas pesquisas e em seu trabalho, possam seguir acreditando em Deus.
Outro pressuposto é o de que as leis e teorias cientificam seriam
“descobertas” e corresponderiam em algum grau à realidade, uma postura
conhecida como realismo científico.
Mas nem todos os filósofos e cientistas são realistas, alguns defendem
que a ciência cria apenas representações úteis da realidade, mas não a
alcança como ela realmente é, uma posição conhecida como nominalismo ou
antirrealismo.
Questionário Socrático: Isso significa que não somos racionais? Discuta com
os alunos exemplos de situações onde o método cientifico pode ajudar e onde
os vieses cognitivos podem ser uma característica positiva ou negativa, a
ciência é uma forma de autoridade? Sempre foi?
Investigação textual e leitura crítica:
Texto 1: Toda crença justificada é conhecimento?
(VAUGHN, Lewis; SCHICK, Theodore. How to Think About Weird Things: Critical
Thinking for a New Age by. (Mountain View, Calif: Mayfield, 1999.p.121, tradução
nossa.)
Nós vimos que se nós temos conhecimento, então temos crenças verdadeiras
justificadas, mas o contrário também funciona? Se nós temos crenças verdadeiras
justificadas então temos conhecimento? Pesquisas recentes sugerem não considerar
esse caso.
Vamos supor que em um dia claro você vai até um campo onde uma ovelha está
pastando, como resultado você forma uma crença de que há uma ovelha no campo.
Agora vamos supor que o que parecia ser uma ovelha é na verdade um cão-pasto,
mas que estando atrás de um pedra dá a impressão de se tratar de uma ovelha.
Nessa situação, sua crença de que há uma ovelha no campo é verdadeira, e desde
que você não tem razão para duvidar de sua percepção, sua crença é justificada. Mas
você sabe que há uma ovelha no campo? Não seria o caso, porque apesar de você
ter uma crença verdadeira baseada em evidência adequada, sua evidência não é
apropriadamente relacionada com o que faz sua crença verdadeira. Então nem todas
as crenças justificadas podem ser consideradas conhecimento.
Algumas pessoas tem sugerido que uma crença verdadeira justificada é
5
conhecimento com tanto que tenha sido causada ( de maneira apropriada) por aquilo
que a torna verdadeira.
Outros têm sugerido que crença verdadeira justificada é conhecimento contanto que n
seja invicto ( undeafeted, não derrubado) e é invicto se não já evidências contrárias.
Nenhuma dessas sugestões (ou qualquer outra) recebeu aceitação universal.
Qualquer que esteja correta essas análises do que seja conhecimento, no entanto, o
critério de Platão permanece: “Conhecimento é crença verdadeira apropriadamente
fundamentada”. Se você tem isso, então tem conhecimento.
Texto 2:A navalha de Ockham.
(Sterling,Grant A navalha de Ockham in IN BRUCE, Michael, BARRONE, steven
(org.), Os 100 argumentos mais importantes da Filosofia ocidental, 79-8,1ed.São
Paulo, Cultrix, 2013.)
A pluralidade não deve ser postulada sem necessidade (commentary on the
Sentences of Peter Lombard, Parte I, dist.1 q.1 e 2.)
Pois nada deve ser postulado sem uma razão dada, a menos que seja sabido por
meio de si mesmo, sabido por experiência ou provado pela autoridade da escritura
sagrada (comentary on the Sentences os Peter Lombard, Parte I, dist, 30 Q.1)
A “Navalha de Ockham” como é comumente empregada:
P1.Duas teorias, Ti e T2, explicam igualmente bem os fatos observados ( e melhor
que todas as teorias rivais), e T1 rquer que postulemos a existência de mais
entidades ( ou mais tipos de entidades) do que T2.
P2.”A Navalha de Ockham”: se duas teorias explicam igualmente bem os fatos
observados (e melhor do que as teorias rivais), acredite na teoria que postula menos
entidades do que uma teoria rival sem perda de força explanatória.
C1.Devemos acreditar em T2 e não acreditar em T1(modus ponens, P1,P2)
Ou
P1.Não precisamos postular a existência do objeto x para explicar qualquer fenômeno
que estejamos tentando explicar.
P2.A “navalha de Ockham”: se não precisamos postular a existência de um
determinado objeto para explicar qualquer fenômeno que estejamos tentando
explicar, não devemos acreditar na existência de qualquer objeto que não seja
necessário para expicar fenômenos.
C1.Não acredite na existência de X (modus ponens,P1,P2)
“A Navalha de Okham” como o próprio Ockham a empregaria:
P1.A existência deum objeto X não é auto evidente, nem temos evidências empíricas
de sua existência, nem é ela requerida pela Bíblia.
P2.A Navalha de Ockham: se a existência de um objeto X não é auto evidente, nem
temos evidências empíricas de sua existência, nem ela é requerida pela Bíblia, então
não devemos acreditar na existência do objeto X.
C1.Não acredite na existência do objeto X (embora seja possível que X exista)
(modus ponens,P1,P2).
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Texto 3:Putnam e o argumento que exclui Milagres.
(Swan, Stillwaggon,Liz, Putnam e o argumento que exclui milages, IN IN BRUCE,
Michael, BARRONE, steven (org.), Os 100 argumentos mais importantes da Filosofia
ocidental, 411-412,1ed.São Paulo, Cultrix, 2013.)
O argumento positivo a favor do realismo é que é a única filosofia que não faz do
sucesso da ciência um milagre (Putnam,73).
Seria um milagre, uma coincidência numa escala quase cósmica, se uma teoria
fizesse tantas predições empíricas corretas como, por exemplo, a teoria geral da
relatividade ou a teoria dos fotos de luz, sem o que essa teoria diz sobre a estrutura
fundamental do universo estivesse “essencialmente” ou “basicamente” correto. Mas
não devemos aceitar milagres, pelo menos se houver uma alternativa não milagrosa.
Se o que essas teorias dizem estar acontecendo “por trás” dos fenômenos é
verdadeiro ou “aproximadamente verdadeiro”, então não é de admirar que
compreendam os fenômenos. Por isso, é plausível concluir que as teorias atualmente
aceites são de fato “essencialmente” corretas. (Worrall,101)
P1.Se uma teoria cientifica produz predições observacionais precisas, então deve ser
(pelo menos aproximadamente) verdadeira.
P2.muitas de nossas teorias científicas produzem predições observacionais precisas.
C1.muitas de nossas teorias cientificas devem ser (pelo menos aproximadamente)
verdadeiras, caso contrário, o sucesso da ciência seria miraculoso (modus
ponens,P1,P2)
Texto 4: A INFERÊNCIA ABDUTIVA E O REALISMO CIENTÍFICO.
(CHIBENI, Silvio Seno. A inferência abdutiva eo realismo científico. Cadernos de
História e Filosofia da Ciência, v. 6, n. 1, p. 3, 1996.)
1. Introdução: A inferência abdutiva
O debate contemporâneo acerca do realismo científico trouxe à tona os problemas da
natureza e do valor de uma forma de inferência que tradicionalmente tem recebido
pouca atenção dos filósofos. Charles S. Peirce, um dos primeiros a reconhecer
explicitamente sua importância na prática argumentativa da ciência e do dia-a-dia,
denominou-a inferência abdutiva. Em artigos da década de 1960, Gilbert Harman deu
um novo enfoque à questão, e renomeou a inferência de inferência da melhor
explicação (Harman 1965, 1968).
Um exemplo típico ajuda a introduzir o assunto. Ao adentrarmos uma sala, vemos
sobre uma mesa um saco com feijões brancos e, ao seu lado, um punhado de feijões
brancos. Diante disso, estimando que a hipótese de que os feijões do punhado vieram
do saco representa a melhor explicação para o fato (e, além, disso, é uma boa
explicação para ele), inferimos abdutivamente que essa hipótese é, muito
provavelmente, verdadeira. O poder explicativo da hipótese parece fornecer bases
para crermos em sua verdade. Nas palavras de Peirce (5.189):
O fato surpreendente, C, é observado.
Mas se A fosse verdade, C seria um fato natural.
Logo, há razões para suspeitar que A seja verdade.
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De modo simplificado, o esquema geral dos argumentos abdutivos, tais quais
aparecem nas discussões contemporâneas, consiste no enunciado de uma evidência
(um fato ou conjunto de fatos), de hipóteses alternativas para explicar tal evidência, e
de uma apreciação do valor dessas explicações. A conclusão é a de que a melhor
explicação provavelmente é verdadeira se, além de comparativamente superior às
demais, for boa em algum sentido absoluto.
Percebe-se imediatamente que, em contraste com os argumentos dedutivos, a
conclusão não segue logicamente das premissas e depende de seu conteúdo. E que,
em contraste com os argumentos indutivos, ela não necessariamente consiste na
extensão uniforme da evidência. Nos artigos mencionados, Harman defende que, na
realidade, os argumentos indutivos podem e devem ser entendidos como casos
especiais de argumentos abdutivos. Não nos ocuparemos aqui da avaliação dessa
tese (ver Ennis 1968 para uma crítica relevante), bastando-nos reconhecer a
existência e a especificidade das inferências abdutivas, e sua larga aplicação nos
raciocínios do homem comum, do cientista e do filósofo. Vejamos mais alguns
exemplos.
A conclusão do conhecido detetive de que o autor do crime foi o mordomo é obtida
abdutivamente: a hipótese de que foi o mordomo representa a melhor explicação dos
fatos averiguados, em comparação com a de que foi o vizinho, por exemplo. De igual
modo, diante de certos sintomas e ocorrências de contágio, de tais e tais reações
químicas e imagens na tela de um microscópio eletrônico, um biólogo eventualmente
concluirá, abdutivamente, que existe um vírus de tal tipo, se sua existência explicar
bem essa evidência, de modo mais satisfatório do que hipóteses rivais, como as de
que existe uma certa bactéria ou um certo humor morbífico. Esse último exemplo,
típico de um contexto científico, evidencia a conexão entre a abdução e o realismo
científico.
Aplicação:
Debate:
Temas:
1-“realismo x nominalismo: a ciência produz conhecimento real acerca
da natureza?”.
2-“A ciência é totalmente racional?”.
Avaliação:
Exercícios.
1-Em grupo ou individualmente, pesquise outras formas de vieses
cognitivos e sob orientação do professor, apresente um seminário para a
classe.
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2- Faça uma Pesquisa sobre uma grande descoberta científica e as
teorias alternativas que não “funcionaram”, explicando quais foram os erros
cometidos dentro do método cientifico.
3-Por que para Putnam não deve haver milagres na ciência?
4-O que é realismo e nominalismo?
5-Por que Bacon coloca a Bíblia como autoridade?
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