En esta Unidad pretendemos hacer una exposición detallada de la lógica de la investigación científica, es decir de los procedimientos y estrategias del método científico. Nos ocupamos tanto del origen de los problemas que interesan a la ciencia como de su tratamiento riguroso por el método de las ciencias experimentales o hipotético-deductivo.
Se estudian cada una de las cuatro etapas constitutivas del método científico (observación, formulación de hipótesis, deducción de conclusiones y contrastación), llevándose a cabo una presentación pormenorizada de su concepto, características, tipos y requisitos metodológicos. Finalizamos la primera parte con un cuadro analítico de la estructura lógica de la ciencia y sus elementos: cosmovisión científica, paradigma, ciencia, teorías y leyes.
Cuadro 1.
Las obras de Lógica de Aristóteles son Categorías, Sobre la interpretación, Primeros analíticos, Analíticos posteriores, Tópicos y Refutaciones sofísticas. El Órganon son las obas de la Lógica aristotélica conjunto de las obras de lógica compiladas por Andrónico de rodas siglos más tarde. Recibió este nombre en laEdad Media. Se consideraba al Órganon como el método que servía de introducción , preparación y posteriormente de investigación a la filosofía.
Cuadro 16.
CLASES DE OBSERVACIÓN
- Directa. Datos sensibles
- Indirecta. Efectos no sensibles
- Ocasional. Casual o accidental
- Sistemática. Proyecto de investigación
- De campo. Condiciones naturales
- De laboratorio. Condiciones artificiales
Cuadro 22.
El filósofo de la ciencia Karl Popper (1902-1994) ha dicho que mediante la contrastación experimental sólo podemos estar seguros de la falsedad de una hipótesis. Mientras que una hipótesis puede ser definitivamente refutada o falsada mediante una sola contrastación experimental negativa, inversamente, no puede ser definitivamente confirmada, puesto que siempre hay que admitir la posibilidad de que existan implicaciones contrastadoras todavía no descubiertas. De hecho, es este, precisamente, el principio que explica el progreso histórico de la ciencia.
Cuadro 23.
Immanuel Kant (1724-1804), el principal filósofo de la Ilustración, en su obra más universal, la Crítica de la razón pura (1781-1787) desarrolla la crítica o fundamentación del uso teórico de la razón. El pensador alemán entiende por conocimientos teóricos o científicos las leyes de la física y los teoremas de las matemáticas, pero no las ideas especulativas de la metafísica. Cuando Kant habla de leyes físicas se refiere a los logros de la Física de Newton, mientras que cuando habla de teoremas matemáticos piensa en los avances de la Aritmética y la Geometría.
Cuadro 24.
Verificación. Verificación y falsación son los dos procedimientos metodológicos de contrastación de hipótesis. La contrastación positiva se denomina verificación y la negativa falsación.
Cuadro 25.
Contrastación. Es la última etapa del método hipotético-deductivo. Contrastar es comprobar la verdad de una hipótesis verificando o falsando sus implicaciones o predicciones.
Cuadro 26.
Una hipótesis cuyo contenido empírico ha sido suficientemente verificado o confirmado se convierte en una ley. Las leyes científicas explican mediante el principio de causalidad (a las mismas causas suceden siempre los mismos efectos) las regularidades que rigen el orden de los fenómenos natural o social. Ahora bien, las leyes naturales o sociales explican exactamente cómo suceden los fenómenos (por ejemplo, cómo se atraen los cuerpos en función de la fuerza universal de la gravedad), pero no explican las causas profundas por las qué suceden.
Cuadro 27.
CLASES DE LEYES
- Deterministas: Control completo de las variables intervinientes en el fenómeno
- Estadísticas: Control limitado de las variables intervinientes en el fenómeno
- Largo plazo: Previsión de una vigencia considerablemente duradera de la ley
- Medio plazo; Previsión de una vigencia relativamente estable de la ley
- Corto plazo: Previsión de una vigencia impredecible de la ley
Cuadro 28.
Una hipótesis cuyo contenido empírico ha sido suficientemente verificado o confirmado se convierte en una ley. Las leyes científicas explican mediante el principio de causalidad (a las mismas causas suceden siempre los mismos efectos) las regularidades que rigen el orden de los fenómenos natural o social. Ahora bien, las leyes naturales o sociales explican exactamente cómo suceden los fenómenos (por ejemplo, cómo se atraen los cuerpos en función de la fuerza universal de la gravedad), pero no explican las causas profundas por las qué suceden.
Cuadro 29.
Saber nomológico-deductivo. La ciencia es un saber nomológico-deductivo. Es nomológico porque sus conocimientos expresan leyes o regularidades. Es deductivo porque se presenta como un sistema de leyes y teorías articuladas de mayor a menor grado de generalidad.
Cuadro 30.
ELEMENTOS COMPOSITIVOS DEL CONOCIMIENTO CIENTIFICO
- Ley: Explicación causal verificada
- Teoría: Conjunto de leyes integradas e interrelacionadas
- Ciencia: Conjunto de teorías integradas e interrelacionadas
- Paradigma: Marco teórico y marco observacional de una ciencia
- Cosmovisión: Conjunto de paradigmas integrados e interrelacionados de las ciencias naturales
Cuadro 5.
CONCEPCIONES DEL MÉTODO CIENTÍFICO
- Sócrates
Dialéctica: ironía y mayéutica
- Aristóteles
Lógica: silogismos
- Bacon
Inducción: tablas de presencia, de ausencia y de grados
- Descartes
Reglas del método: evidencia, análisis, síntesis y enumeración
- Galileo
Análisis: resolución, composición, comprobación experimental
Cuadro 2.
Silogismo.
Para Aristóteles (384-322 a. de C.) los silogismossonlas distintas formas de unir o incluir correctamente lo particular en lo universal y necesario. Los silogismos son las distintas formas válidas de razonar demostrativamente.
Cuadro 3.
Una característica esencial de la ciencia actual es que los avances teóricos de la ciencia dependen en gran medida de los avances tecnológicos que permiten controlar experimentalmente las variables o causas experimentales que intervienen en la formulación de una hipótesis. Ocurre con frecuencia que una tecnología insuficiente o la ausencia de medios técnicos paraliza los programas de investigación en determinadas áreas de la ciencia.
Muchas veces el científico trabaja en un proyecto sistemático que contiene todas las preguntas relevantes que hay que hacer sobre un problema. Sin embargo, no cuenta en eses momento con los instrumentos adecuados para responderlas. La ciencia tiene, por tanto, limitaciones tecnológicas.
Cuadro 4.
Se puede considerar a Galileo (1564-1642) el primer científico en el sentido actual de la palabra. En su obra se unen por primera vez, en una síntesis perfecta, el lenguaje racional de las matemáticas y el control experimental de los fenómenos naturales. Hasta la gran Revolución Científica del Renacimiento filosofía y ciencia habían designado prácticamente el mismo tipo de saber y eran términos equivalentes. A partir de ese momento ciencia y filosofía se separan definitivamente tanto por sus contenidos como por su método
Cuadro 8.
Inducción. Desde un punto de vista metodológico, la inducción es un método de investigación científica basado en la búsqueda de leyes o regularidades partiendo de los hechos observados o experimentados.
Cuadro 6.
Cualidades primarias. Son las propiedades objetivas, físico-químicas, de los cuerpos. Forman parte constitutiva del objeto y no dependen, como el color, de la organización sensorial del sujeto.
Cuadro 7.
Desde un punto de vista lógico y metodológico, una ciencia es un sistema deductivo de leyes y teorías sobre un área de la realidad, articuladas de mayor a menor rango. No todo problema es científico y, por tanto, no toda pregunta lo es. Por ejemplo, si nos preguntamos en qué consiste y cómo surge el talento del artista, estamos abordando un problema que no puede admitirse como científico. Sólo son científicas aquellas preguntas qué pueden responderse mediante el método científico. ¿Por ejemplo, ¿Cuáles son las causa del divorcio en un país determinado? Una pregunta para la Sociología.
Cuadro 9.
Para Galileo (1564-1642), el método científico debe atender por igual a los dos momentos constitutivos de la ciencia: empíricos y racionales.
Por lo que respecta al momento empírico, el gran avance de Galileo consiste en dar un paso más en la construcción sistemática y rigurosa de la experiencia. La experiencia se basa en la observación o conocimiento sensible, pero los datos empíricos deben ser sometidos posteriormente a la experimentación o control artificial de las variables para comprobar las explicaciones o hipótesis que hemos concluido de ellos.
Por lo que respecta al momento racional, para Galileo las teorías deben ser formuladas en el lenguaje más universal y necesario de la razón, las matemáticas.
Cuadro 10.
Verdad material. Propia de las ciencias experimentales. Es el resultado metodológico de la comprobación o contrastación empírica de una proposición o hipótesis.
Cuadro 11.
La filosofía de la ciencia presenta a la ciencia como un sistema deductivo ascendente o de menor a mayor complejidad. El carácter deductivo de la ciencia consiste en que las leyes se integran en teorías, las teorías en ciencias, las ciencias en paradigmas y los paradigmas en cosmovisiones. Conviene recordar que nos seguimos refiriendo a las ciencias experimentales. Por tanto, los elementos constitutivos de la ciencia son, de menor a mayor jerarquía estructural, las leyes, las teorías, las ciencias, los paradigmas y las cosmovisiones.
Cuadro 12.
ORIGEN DE LOS CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS
La investigación reglada o institucional: Ciencia normal e investigación en Universidades y Centros privados o públicos
Las anomalías en el paradigma existente: Defectos o problemas graves en su lenguaje teórico y observacional
La genialidad del científico: Formulación original o innovadora propuesta por el pensamiento creador del investigador
La accidentalidad: Descubrimientos casuales debidos al azar
Las necesidades sociales: Expectativas colectivas
Cuadro 13.
La metodología de la ciencia suele distinguir entre tres tipos de métodos:
- Generales. Son las operaciones básicas con las que opera el pensamiento: definición y sus tipos, la división o análisis, la enumeración, la clasificación, la demostración, la comprobación...
- Particulares. Según los distintos tipos de ciencias, experimentales (método hipotético-deductivo) y formales (método axiomático-deductivo).
- Especiales. Propios y específicos de cada ciencia experimental o formal. Por ejemplo: la sociografía, la sociometría y los métodos endocomprensivos, son propios de la sociología.
Cuadro 14.
ETAPAS DEL MÉTODO HIPOTÉTICO-DEDUCTIVO
- Observación de los datos de un problema. Experiencia
- Formulación de hipótesis en lenguaje matemático. Razón
- Deducción de consecuencias empíricas o implicaciones contrastadoras. Razón
- Contrastación experimental de las consecuencias empíricas o predicciones de la hipótesis. Experiencia
Cuadro 17.
El descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming (1881-1955) fue completamente accidental. En Septiembre de 1928, estaba trabajando en su laboratorio y al observar sus cultivos notó una colonia de hongos había crecido espontáneamente en una de las placas sembradas con Staphylococcus aureus. Fleming comprobó que las colonias bacterianas patógenas crecidas en la placa que se encontraban alrededor del hongo (llamado Penicillium notatum) habían muerto… Fleming hizo público el descubrimiento de la penicilina a partir de las propiedades antibióticas del hongo en 1929.
Cuadro 15.
Criterio de verdad. Es una interpretación lógica y metodológica, debidamente justificada o fundamentada, que permite distinguir y explicar los conocimientos que se tienen por verdaderos de los que no lo son. Para las ciencias experimentales el criterio de verdad es la contrastación empírica
Cuadro 20.
FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
REQUISITOS
- Integradora: Unificar
- General: Universalizar
- Cuantificable: Matematizar
- Contrastable: Comprobar
- Económica: Simplificar
TIPOS
- Inductiva: Generalización empírica
- Deductiva: Iluminación innovadora
- Matemática: Construcción formal
Cuadro 21.
La ley del movimiento de caída de graves de Galileo, la ley de la gravitación universal de Newton o la Teoría de la relatividad de Einstein, han sido ejemplos de hipótesis científicas de carácter deductivo o hipótesis deductivas, como sabemos por la Historia de la Ciencia.
Cuadro 18.
Filosofía de la ciencia, es un análisis lógico de la investigación científica. Esta disciplina se ocupa de la separación entre conocimientos científicos y no científicos, la clasificación de las ciencias, el método de las ciencias experimentales y formales, la estructura de la ciencia o los límites del conocimiento científico
Cuadro 19.
Racionalidad teórica. Uso de la razón que tiene por objeto los distintos conocimientos científicos y humanísticos, entre ellos los filosóficos, de acuerdo con el cuadro actual de las ciencias y humanidades.Las disciplinas filosóficas que se ocupan de la racionalidad teórica son la Lógica formal, la Lógica informal y la Lógica aplicada.