As etapas do Método Científico

Para oferecer uma nova prova de que não existe um método único de "fazer" ciência, diferentes fontes descrevem as etapas do método científico de maneiras diversas. Algumas delas mencionam três etapas, outras apenas duas. Em termos fundamentais, porém, elas incorporam os mesmos conceitos e princípios.

Imagem cortesia William Harris

Para os nossos propósitos, diremos que existem cinco etapas fundamentais no método.

Etapa 1: Observação
Quase todas as investigações científicas começam por uma observação que desperta a curiosidade ou suscita uma questão. Por exemplo, quando Charles Darwin (1809-1882) visitou as Ilhas Galápagos (localizadas no Oceano Pacífico, a 950 km a oeste do Equador), ele observou diversas espécies de tentilhões, cada qual adaptado de maneira única a um habitat específico. Os bicos dos tentilhões, em especial, apresentavam largas variações e pareciam desempenhar papel importante na maneira pela qual o animal obtinha alimento. Os pássaros cativaram Darwin. Ele queria compreender as forças que permitiam que tantas variedades diferentes coexistissem com sucesso em uma área geográfica pequena. Suas observações o levaram a formular uma pergunta que poderia ser submetida a teste.

Etapa 2: Formulação da pergunta
O propósito da pergunta é estreitar o foco da investigação e identificar o problema em termos específicos. A pergunta que Darwin poderia ter feito, depois de ver tantos tentilhões diferentes, talvez fosse expressa assim: o que causou a diversificação dos tentilhões das ilhas Galápagos?
Eis algumas outras questões científicas:

o que faz com que as raízes de uma planta cresçam para baixo e o seu caule cresça para cima?
que marca de desinfetante bucal mata mais germes?
que forma de carroceria de automóvel reduz com mais eficiência a resistência do ar?
o que causa descoloração nos corais?
o chá verde reduz os efeitos da oxidação?
que tipo de material de construção absorve mais som?

Encontrar perguntas científicas não é difícil e não requer treinamento científico. Se você já se sentiu curioso sobre algo, se já quis saber o que causou algum acontecimento, então provavelmente já formulou uma pergunta que poderia servir de base a uma investigação científica.

Etapa 3: Formulação da hipótese
Perguntas anseiam por respostas e o próximo passo no método científico é sugerir uma possível resposta em forma de hipótese. Uma hipótese é, muitas vezes definida, como um palpite informado porque quase sempre se baseia nas informações que você dispõe sobre um tópico. Por exemplo, se você desejasse estudar o problema relacionado à resistência do ar, poderia já ter a sensação intuitiva de que um carro em forma de pássaro poderia enfrentar menos resistência do ar do que um carro em forma de caixa. Essa intuição pode ser usada para ajudar a formular uma hipótese.
Em termos gerais, uma hipótese é expressa na forma de uma declaração "se... então". Ao fazer uma declaração como essa, os cientistas estão praticando o raciocínio dedutivo, que é o oposto do raciocínio indutivo. A dedução, na lógica, requer movimento do geral para o específico. Eis um exemplo: se o perfil da carroceria de um carro se relaciona à resistência do ar que ele encontra - declaração geral - então um carro em forma de pássaro será mais aerodinâmico do que um carro em forma de caixa - declaração específica.
Perceba que existem duas qualidades importantes quanto a uma hipótese expressa em formato "se... então". A primeira é que ela é passível de teste e é possível organizar uma experiência que teste a validade dessa declaração. A segunda é que ela pode ser contestada, ou seja, seria possível desenvolver uma experiência que revele que tal idéia não procede. Caso essas duas qualificações não sejam atendidas, a questão não poderá ser tratada por meio do método científico.

Etapa 4: Experiência controladaMuitas pessoas pensam em uma experiência como algo que acontece em um laboratório. Mas as experiências não necessariamente envolvem as bancadas de um laboratório ou tubos de ensaio. No entanto, elas precisam ser montadas de forma a testar uma hipótese específica e precisam ser controladas. Controlar uma experiência significa controlar todas as variáveis, de modo que apenas uma esteja aberta a estudo. A variável independente é a variável controlada e manipulada pelo responsável pela experiência, enquanto a variável dependente não o é. À medida que a variável independente é manipulada, a variável dependente é mensurada em busca de variações. No exemplo sobre o carro, a variável independente é a forma da carroceria. A variável dependente - aquilo que medimos para determinar o efeito do perfil do carro - pode ser a velocidade, o consumo de combustível ou uma medição direta da pressão de ar exercida sobre o carro.

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Para se controlar uma experiência é necessário que haja um grupo experimental e um grupo de controle

Controlar uma experiência também significa montá-la de forma que haja um grupo de controle e um grupo experimental. O grupo de controle permite que o responsável pela experiência estabeleça um parâmetro de comparação, com números que ele possa confiar e que não resultem das mudanças geradas pela experiência. Por exemplo, na experiência de Pasteur, o que teria acontecido caso ele tivesse usado apenas o frasco de gargalo curvo? Poderíamos saber com certeza que a falta de bactérias no frasco se devia à sua forma? Não. Ele precisava comparar os resultados do grupo experimental aos do grupo de controle. O grupo de controle de Pasteur era o frasco de gargalo reto. Agora considere o exemplo sobre a resistência do ar. Se desejarmos conduzir a experiência, precisaríamos de ao menos dois carros - um de forma mais esbelta, semelhante à do corpo de um pássaro, e o outro em forma de caixa. O primeiro modelo seria o grupo experimental e o segundo o grupo de controle. Todas as demais variáveis - o peso dos carros, os pneus e até mesmo a pintura - teriam de ser idênticas. A pista de teste e as condições que a afetam teriam de ser controladas ao máximo.
Etapa 5: Analise os dados e conclusão
Durante uma experiência, os cientistas reúnem dados quantitativos e qualitativos. Em meio a essas informações, se eles tiverem sorte, estão indícios que podem ajudar a sustentar ou a rejeitar uma hipótese. O volume de análise necessário para chegar a uma conclusão pode variar amplamente. Como a experiência de Pasteur dependia de observações qualitativas sobre a aparência do caldo, a análise era bem simples. Ocasionalmente, é preciso usar ferramentas analíticas sofisticadas para analisar os dados. De qualquer forma, o objetivo final é provar ou negar uma hipótese e, ao fazê-lo, responder à pergunta original.