Método Científico

Aula 1 - Ciência

Professor Paim

I. Método Científico

O método científico é um conjunto de regras para produzir conhecimento científico por meio de evidências empíricas verificáveis. Envolve observação sistemática, controle e análise lógica. Inclui métodos como indutivo, dedutivo, hipotético-dedutivo e fenomenológico. Para muitos autores, o método científico é simplesmente a aplicação da lógica à ciência...

Etapas do método científico

Observação: o cientista faz observações sobre o fenômeno que deseja estudar, coletando informações e dados relevantes.
Formulação de uma pergunta: com base nas observações feitas, o cientista formula uma pergunta sobre o fenômeno que deseja investigar.
Revisão da literatura: o cientista revisa a literatura existente sobre o assunto, buscando informações e dados relevantes para a pergunta formulada.
Formulação de hipóteses: com base nas observações e na revisão da literatura, o cientista formula uma ou mais hipóteses, ou seja, possíveis explicações para a pergunta formulada.
Teste das hipóteses: o cientista desenvolve um experimento ou estudo para testar as hipóteses formuladas. Isso pode envolver a coleta de mais dados ou informações, realização de experimentos controlados, análise de amostras, etc.
Análise dos dados: o cientista analisa os resultados do experimento ou estudo, comparando-os com as hipóteses formuladas.
Conclusão: com base na análise dos dados, o cientista pode concluir que uma hipótese é apoiada ou refutada. Se uma hipótese é refutada, o cientista pode formular novas hipóteses e repetir o processo. Se uma hipótese é apoiada, o cientista pode usá-la para formular novas perguntas e continuar a investigação.
Comunicação: o cientista comunica suas descobertas e conclusões para a comunidade científica e o público em geral, muitas vezes através de artigos científicos publicados em revistas especializadas.

* Essa é uma versão ampliada do método científico, normalmente ele é apresentado em 6 etapas, são elas: Observação, Elaboração do problema, Levantamento de hipóteses, Experimentação, Análise dos resultados, Conclusão.

Nossos ancestrais usavam o método científico?

Embora nossos ancestrais mais primitivos possam ter usado processos de pensamento semelhantes ao método científico para aprender sobre o mundo natural e encontrar formas de sobreviver e prosperar, eles não utilizavam a abordagem sistemática e formalizada que entendemos hoje em dia como o método científico moderno.

Os seres humanos pré-históricos podem ter observado cuidadosamente os padrões climáticos, os movimentos dos animais e as propriedades medicinais de plantas e ervas, formulando hipóteses sobre como esses fenômenos funcionavam e testando suas hipóteses por meio de experimentação e observação. No entanto, essas práticas não eram organizadas de forma sistemática ou rigorosa, como é o caso do método científico moderno. Além disso, a maioria dos conhecimentos e informações era transmitida oralmente, o que dificultava a documentação e a replicação dos experimentos.

O método científico moderno, tal como o conhecemos hoje, é um produto do desenvolvimento da ciência ao longo dos séculos. A abordagem sistemática e formalizada envolve a observação cuidadosa, a formulação de hipóteses testáveis, a coleta e análise de dados e a revisão e refinamento das hipóteses à medida que novas evidências surgem. Essa abordagem permite que os cientistas façam previsões precisas sobre o mundo natural e desenvolvam novas tecnologias e terapias para melhorar nossas vidas.

Roger Bacon

(1214 - 1294)

Roger Bacon foi um dos principais filósofos ingleses da Idade Média e ficou conhecido postumamente como Doutor Mirabilis – 'Dr. Miraculous'. A partir do século XIX, ele foi considerado um dos primeiros expoentes do método científico moderno, com base no fato de acreditar que a natureza deveria ser estudada por meio de observação cuidadosa. O interesse particular de Bacon pela alquimia – cujas atividades principais eram tentar transformar metais básicos em ouro e no elixir que conferiria juventude e vida longa – é mais difícil de conciliar com a ciência moderna, mas muitas pessoas estavam interessadas nisso na época (e Sir Isaac Newton ainda era duro nisso mais de quatrocentos anos depois), e a alquimia logo se transformou no que chamamos de química.

Além de tentar enriquecer rapidamente extraindo ouro do chumbo, Bacon também se interessava por questões relativas à óptica e à forma como vemos as coisas. Como é que, perguntou Roger, podemos ver coisas que estão longe de nós? Como a imagem chega até nós? A resposta, disse ele, é que cópias da imagem emanam misteriosamente do original e viajam pelo espaço até atingirem os olhos e, pronto, é assim que vemos objetos distantes. Qualquer que seja o sentido que isso faça para você, o interesse de Roger pela óptica o levou a inventar os óculos. Este foi realmente um momento visionário, mudando a forma como muitos de nós vemos o mundo.

Sobre o calendário juliano, então ainda em uso, Roger não mediu palavras: o calendário era intolerabilis , horribilis e derisibilis , ou seja, intolerável, horrível e risível. Apesar da campanha de Roger pela reforma do calendário, o calendário juliano irremediavelmente falho permaneceu em uso até 1582. Derisibilis !

René Descartes

dados

Nascimento: 31 de março de 1596, Descartes, França

Falecimento: 11 de fevereiro de 1650, Estocolmo, Suécia
Influenciou: Immanuel Kant, Isaac Newton, Gottfried Leibniz, MAIS
Influência de: Tomás de Aquino, Arquimedes, Isaac Beeckman, MAIS
Formação: Universidade de Poitiers (1614–1616), MAIS
Filhas: Francine Descartes

principais ideias de descartes
O Discurso sobre o Método, obra de 1637 de Descartes, é um tratado filosófico e matemático que lançou as bases do racionalismo como a única fonte de conhecimento.
Acreditava na existência de uma verdade absoluta, incontestável. Para atingi-la desenvolveu o método da dúvida, que consistia em questionar todas as ideias e teorias preexistentes.
Expõe 4 regras para se chegar ao conhecimento:
Nada é verdadeiro até ser reconhecido como tal;
Os problemas precisam ser analisados e resolvidos sistematicamente;
As considerações devem partir do mais simples para o mais complexo;
O processo deve ser revisto do começo ao fim para que nada importante seja omitido.
Inicialmente, o filósofo duvida dos sentidos, pois o sentidos podem ser fontes de engano
A seguir, chama a atenção para a impossibilidade de reconhecer um sonho. Deste modo, tudo o que chamamos de realidade pode ser apenas elementos integrantes de um sonho.
Mas, percebe que mesmo nos sonhos as regras matemáticas não são alteradas. Descartes afirma que a matemática é um conhecimento um pouco mais puro. Entretanto, podemos estar sob a influência de um gênio maligno, um deus enganador, que nos faz acreditar em certas coisas (por exemplo, 2 + 2 = 4 ou que um triângulo possui três lados).
Descartes convenceu-se de que a única verdade possível era sua capacidade de duvidar, reflexo de sua capacidade de pensar.
Assim, a verdade absoluta estaria sintetizada na fórmula “eu penso”, a partir da qual concluiu sua própria existência. Sua teoria passou a ser resumida na frase “Penso, logo existo” (em latim, Cogito, ergo sum).

Antonie Lavoisier

dados

Nascimento: 26 de agosto de 1743, Paris, França
Falecimento: 8 de maio de 1794, Paris, França
Descobrimentos: Oxigênio, Silício
Cônjuge: Marie-Anne Pierrette Paulze (de 1771 a 1794)
Formação: Universidade de Paris (1761–1763), Collège des Quatre-Nations (1754–1761)
Pais: Émilie Punctis, Jean Antoine Lavoisier

Apenas aos 25 anos foi eleito membro dessa prestigiosa Academia. Ele se casou aos 26 anos com Marie-Anne, que tinha apenas 13 anos de idade. Porém, ela não se tornou apenas sua esposa, mas também sua assistente. Era ela quem traduzia trabalhos científicos e filosóficos para as pesquisas de Lavoisier.
Na imagem abaixo vemos um retrato famoso de Marie-Anne inclinada sobre Lavoisier com a mão levemente pousada sobre o seu ombro. Enquanto ele está com o rosto meio virado, contemplando Marie-Anne.

Lavoisier é muitas vezes chamado de o “pai da Química Moderna”. Isso se deve ao modo de trabalhar detalhista que Lavoisier adotou e que serviu de modelo para os próximos cientistas. Ele era muito cuidadoso, anotando suas observações de forma detalhada, planejando muito bem seus experimentos. Além do aspecto qualitativo, ele também relacionava precisamente o aspecto quantitativo dos experimentos, pois fazia bom uso de balanças, realizando pesagens e medições cuidadosas.

Balança de pratos usada por Lavoisier^[1]
^{Tudo isso fez com que ele conseguisse explicar fatos que outros cientistas não conseguiram. Por exemplo, ele conseguiu relacionar o processo de respiração com o processo de combustão, pois o gás que ele denominou de "oxigênio" era essencial nesses dois processos. Esse nome vinha do grego oxy, que significa “ácido”, e gen, “gerador ou produtor”.
Ao explicar que a combustão ocorria somente com a presença de oxigênio, ele derrubou a teoria do flogístico, de Georg Ernst Stah, que dizia que os materiais combustíveis possuíam um princípio comum inflamável presente apenas nos materiais combustíveis. Se algum material não queimasse, é porque não teria flogístico em sua composição.
Além disso, Lavoisier observou a quantidade total de matéria que havia antes e depois das reações de combustão e ele mostrou que a massa total dos reagentes era exatamente igual à massa total dos produtos quando a reação se realizava em um recipiente fechado. Com isso, ele criou a sua lei mais famosa, a Lei de Conservação das Massas ou Lei de Conservação da Matéria, também chamada de Lei de Lavoisier. Atualmente, essa lei é mais conhecida pelo seguinte enunciado:
“Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma.”
Nesse princípio, Lavoisier demonstrou que toda a essência da química é a transformação. Ele também mostrou que essas transformações seguem princípios quantitativos bem precisos e definidos.
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Outra façanha de Lavoisier foi lançar, em 1789, o Tratado Elementar de Química, que não usava a linguagem obscura da alquimia, mas sim uma nomenclatura moderna para 33 elementos^, o que derrubou a teoria de Aristóteles, que perdurou por mais de 2000 anos, de que tudo seria composto apenas por 4 elementos, água, terra, fogo e ar.
Antoine Lavoisier também mostrou que as moléculas de água eram formadas por duas partes de hidrogênio e uma parte de oxigênio. Outra descoberta sua foi que o metabolismo animal era uma espécie de combustão interna, em que o carbono e o hidrogênio absorvidos dos alimentos reagiam com o oxigênio para produzir CO₂ e água.
Infelizmente, Lavoisier morreu muito novo, com apenas 51 anos de idade, e de uma forma trágica, sendo guilhotinado. Ele havia feito um investimento na Ferme Générale, uma empresa privada que cobrava impostos do povo. Apenas uma parte desses impostos ia para o rei, sendo que o restante era dividido entre os acionistas, o que incluía Lavoisier. Ele fez isso para custear as suas pesquisas.
No entanto, quando a Revolução Francesa se iniciou, derrubou-se a ordem política do feudalismo e da monarquia que era a que vigorava. Como consequência, os membros da Ferme Générale foram acusados de peculato e de inimigos do povo. Apesar dos apelos de inúmeros cientistas da França, Lavoisier foi preso e posteriormente morto em uma guilhotina no dia 08 de maio de 1794.
Como disse o matemático francês Joseph-Louis Lagrange quando soube de sua morte:
“Não bastará um século para produzir uma cabeça igual à que se fez cair em um segundo”.
As propriedades de Lavoisier foram confiscadas e Marie-Anne foi presa. Quando ela foi solta, com as anotações dos trabalhos de seu falecido marido, publicou a obra Memórias de Química, em 1805.
Pelo menos o seu legado foi resguardado, seu laboratório está preservado no Musée des Arts et Métiers, em Paris.

Laboratório de Lavoisier, Musée des Arts et Métiers, em Paris^[2]
Atualmente, sabemos que na verdade os elementos enunciados por Lavoisier eram substâncias. Além do mais, ele relacionou a luz e o calor como elementos químicos.
[1] Crédito editorial pela imagem: Jorge Royan / Wikipedia Commons
[2] Crédito editorial pela imagem: Edal Anton Lefterov/ Wikipedia Commons

Aproveite para conferir nossa videoaula relacionada ao assunto:
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Ao explicar que a combustão ocorria somente com a presença de oxigênio, ele derrubou a teoria do flogístico, de Georg Ernst Stah, que dizia que os materiais combustíveis possuíam um princípio comum inflamável presente apenas nos materiais combustíveis. Se algum material não queimasse, é porque não teria flogístico em sua composição.
Além disso, Lavoisier observou a quantidade total de matéria que havia antes e depois das reações de combustão e ele mostrou que a massa total dos reagentes era exatamente igual à massa total dos produtos quando a reação se realizava em um recipiente fechado. Com isso, ele criou a sua lei mais famosa, a Lei de Conservação das Massas ou Lei de Conservação da Matéria, também chamada de Lei de Lavoisier. Atualmente, essa lei é mais conhecida pelo seguinte enunciado:
“Na natureza nada se cria, nada se perde; tudo se transforma.”
Nesse princípio, Lavoisier demonstrou que toda a essência da química é a transformação. Ele também mostrou que essas transformações seguem princípios quantitativos bem precisos e definidos.
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Outra façanha de Lavoisier foi lançar, em 1789, o Tratado Elementar de Química, que não usava a linguagem obscura da alquimia, mas sim uma nomenclatura moderna para 33 elementos^, o que derrubou a teoria de Aristóteles, que perdurou por mais de 2000 anos, de que tudo seria composto apenas por 4 elementos, água, terra, fogo e ar.
Antoine Lavoisier também mostrou que as moléculas de água eram formadas por duas partes de hidrogênio e uma parte de oxigênio. Outra descoberta sua foi que o metabolismo animal era uma espécie de combustão interna, em que o carbono e o hidrogênio absorvidos dos alimentos reagiam com o oxigênio para produzir CO₂ e água.
Infelizmente, Lavoisier morreu muito novo, com apenas 51 anos de idade, e de uma forma trágica, sendo guilhotinado. Ele havia feito um investimento na Ferme Générale, uma empresa privada que cobrava impostos do povo. Apenas uma parte desses impostos ia para o rei, sendo que o restante era dividido entre os acionistas, o que incluía Lavoisier. Ele fez isso para custear as suas pesquisas.
No entanto, quando a Revolução Francesa se iniciou, derrubou-se a ordem política do feudalismo e da monarquia que era a que vigorava. Como consequência, os membros da Ferme Générale foram acusados de peculato e de inimigos do povo. Apesar dos apelos de inúmeros cientistas da França, Lavoisier foi preso e posteriormente morto em uma guilhotina no dia 08 de maio de 1794.
Como disse o matemático francês Joseph-Louis Lagrange quando soube de sua morte:
“Não bastará um século para produzir uma cabeça igual à que se fez cair em um segundo”.
As propriedades de Lavoisier foram confiscadas e Marie-Anne foi presa. Quando ela foi solta, com as anotações dos trabalhos de seu falecido marido, publicou a obra Memórias de Química, em 1805.
Pelo menos o seu legado foi resguardado, seu laboratório está preservado no Musée des Arts et Métiers, em Paris.

Laboratório de Lavoisier, Musée des Arts et Métiers, em Paris^[2]
Atualmente, sabemos que na verdade os elementos enunciados por Lavoisier eram substâncias. Além do mais, ele relacionou a luz e o calor como elementos químicos.
[1] Crédito editorial pela imagem: Jorge Royan / Wikipedia Commons
[2] Crédito editorial pela imagem: Edal Anton Lefterov/ Wikipedia Commons

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