DOC 1:EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
I.1 NATURALEZA Y CARACTERÍSTICAS DEL CONOCIMIENTO
CIENTÍFICO. CONOCIMIENTO CIENTIFICO Y CONOCIMIENTO
ESCOLAR
I.1.0. INTRODUCCIÓN: TEORÍAS SOBRE EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
I.1.1. EL MÉTODO INDUCTIVO(EMPIRISMO)
I.1.2. EL FALSACIONISMO DE POPPER
I.1.3. LOS PARADIGMAS DE KUHN
I.1.4. LOS PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA DE LAKATOS
I.1.5. LA EVOLUCIÓN DE CONCEPTOS DE TOULMIN
I.1.6. ELEMENTOS FUNDAMENTALES DEL PROCESO DE INVESTIGACIÓN
CIENTÍFICA ACTUAL
I.1.7. RELACIONES CIENCIA-SOCIEDAD
I.1.8. SINTESIS DE IDEAS
I.1.0.- INTRODUCCIÓN
Hay diversas teorías para explicar la naturaleza y características del conocimiento
científico, para explicar qué es la ciencia y cómo se produce el conocimiento científico.
- Las visiones,los planteamientos sobre lo que es ciencia y cómo se produce su
conocimiento científico. han variado a lo largo de la historia.
- Una de las concepciones que más influencia ha tenido ha sido la inductivista.
- En el siglo XX se han planteado sucesivamente las teorías de Popper
(falsacionismo), Kuhn (paradigmas), Lakatos (programas de investigación) y
Toulmin (evolución de conceptos)
I.1.1. METODO INDUCTIVO
- Está muy extendida en todos los sectores de la sociedad una visión de la ciencia
centrada en el empirismo. La ciencia se basa en la observación y
experimentación.
- Concibe a la ciencia como inferencia inductiva a partir de datos empíricos.
1) El razonamiento inductivo nos lleva de una lista finita de enunciados singulares
a un enunciado universal:Por ejemplo, se observa que la atracción de la
gravedad se produce en n casos y se generaliza, que actúa siempre.
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-
1.- El número de enunciados debe ser grande
.Por ejemplo
El hierro se dilata al calentarse
El cobre se dilata al calentarse
El aluminio se dilata al calentarse
2.- Las observaciones se deben repetir en amplia variedad de situaciones.
Por ejemplo:
El hierro a altas presiones se dilata al calentarlo
El hierro a bajas presiones “ “ “
El hierro cortado en barra “ “
El hierro en alambre. “ “
- Se imagina la actividad científica como un proceso que parte de la observación,
continúa con la experimentación y finaliza en el establecimiento de leyes
científicas.
Crítica del inductivismo
- Pero una teoría no se construye por simple acumulación de datos empíricos o
por síntesis de dichos datos.
- En primer lugar, esto no es así porque la propia interpretación de los datos se
realiza en las coordenadas, en el marco, de un sistema de pensamiento, un
cuerpo teórico de conocimientos previos, en base al cual adquieren un
significado u otro.
- El cuerpo teórico de conocimientos previo, determina los datos que se
observaban, el modo en que se observan, los instrumentos de observación.
- Así cuando se utilizan instrumentos de medición físico- químicos aparecen en el
aparato una serie de señales, espectros u otros datos que sólo adquieren
significado si son interpretados con las correspondientes teorías que nos
permiten su conversión en longitudes de onda, número de electrones,
intensidades, etc.
- Los propios aparatos utilizados suponen unos conocimientos tecno-científicos
que forman parte del paradigma científico dominante.
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- Así pues la observación de datos supone una teoría en función de la cual se
construyen unos instrumentos y se interpretan unos datos.
- Sin embargo durante mucho tiempo se mantuvo la visión del método científico
asimilado al método inductivo, según la cual las teorías se construyen por simple
generalización inductiva de observaciones y casos particulares.
I.1.2.- EL FALSACIONISMO DE POPPER
- POPPER fue muy crítico con el planteamiento inductivista. Consideraba que la
observación no puede ser la base del conocimiento científico, ya que la
observación depende de la teoría previa del observador.
- El punto de partida es la teoría. El conocimiento científico parte de suposiciones
teóricas que tienen un carácter provisional hasta que no se demuestro su
falsedad.
- Las teorías se emiten como conjeturas o suposiciones especulativas y
provisionales para solucionar problemas de las teorías anteriores o lagunas.
- Estas teorías nuevas van a permitir generar predicciones (posibles resultados),
por lo que podemos diseñar experimentos que nos posibiliten aceptar o rechazar
las teorías. Una teoría nueva debe permitir predecir qué ocurrirá con algún
fenómeno natural y por tanto, puede hacer experiencias para aceptar o rechazar
la nueva teoría. Por ejemplo, puede predecir que un cuerpo sólido sumergido en
un fluido experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen
del fluido desalojado
-
- Las teorías deben ser falsables y verificables, es decir que se pueda diseñar un
experimentos que nos permita, no rechazar la teoría, aceptarla provisionalmente.
- Se llama falsacionismo a la propuesta de Popper porque deben ser afirmaciones,
juicios y propuestas falsables. Son ejemplos de propuestas falsables:
- Los martes llueve siempre.
- Todos los mirlos son negros
- Las teorías que no superen la falsación deben ser eliminadas.
- Si la teoría es refutada entonces queda anulada para siempre,sin embargo la
teoría no se puede confirmar de modo definitivo.
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- Las teorías vigentes no son estrictamente verdaderas, sino que son las mejores
disponibles, no son verdades para siempre, sólo sobreviven porque son las más
aptas en un momento histórico determinado.
- El progreso científico se produce por conjeturas y refutaciones: el experimento
sólo permite mantener la conjetura provisionalmente, pero no es una
comprobación definitiva, no hay saber definitivo,
- Con la conjetura al ponerla a prueba, es decir al falsarla, pueden ocurrir dos
cosas:
o que sea confirmada
o que sea rechazada
- Si es confirmada lo es de modo provisional, si es rechazada lo es
definitivamente.Por tanto , hay asimetría entre confirmación y rechazo.
I.1.3.- LA PROPUESTA DE KUHN: EL PARADIGMA CIENTÍFICO.
Concepto de paradigma
En la obra de Thomas Kuhn “La estructura de las revoluciones científicas” (1962) se
introduce el concepto de “Paradigma Científico”
- Un paradigma científico está constituido por las Teorías y Leyes aceptadas por
una comunidad científica.
- Se incluyen también las maneras normales de aplicar las leyes científicas a
diversas situaciones. Por ejemplo, la forma de aplicar las leyes de Newton, al
movimiento de los planetas, a los péndulos, a los choques de bolas de un billar.
Etc.
- También se incluyen en el paradigma las técnicas, métodos e instrucciones
necesarios para su aplicación. Por ejemplo: para estudiar en astronomía, el
movimiento de los planetas, los telescopios deben reunir determinadas
características. Oto ejemplo: La aplicación de Rayos X para conocer la
estructura de macromoléculas. proteínas, ADN.
- También entran los problemas más importantes a los que se debe dar respuesta,
sobre los cuales hay que dar prioridad en las investigaciones. Ejemplo: T.
heliocéntrica: comprobar que todos los planetas giran alrededor del Sol.
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La comunidad científica
- La comunidad científica es el grupo de científicos que basan sus investigaciones
en un paradigma compartido y aceptado plenamente por todos ellos.
- Los miembros de la comunidad científica participan de la misma formación
basada en los libros de texto, conferencias, y artículos comunes. Por ello la
comunicación e intercambio de ideas en el grupo es muy frecuente.
- Puesto que no tienen que justificar los principios y conceptos fundamentales de
su campo científico se pueden centrar en aspectos más específicos.
Ej: aceptada la teoría de la tectonica de placas se puede buscar con qué
parte del norte de África está relacionada la península ibérica.
Ej: con la teoría de la evolución se pueden buscar ancestros del Homo
sapiens para completar la línea evolutiva.
La ciencia normal
- Las investigaciones que realiza una comunidad científica basadas en un
paradigma Kuhn la denomina ciencia normal.
- Es decir, son investigaciones en las que el paradigma no es puesto en duda, y
sirve de base para encuadrar y dirigir la investigación.
- Este tipo de ciencia es muy útil porque da seguridad a los científicos sobre la
importancia de los problemas a investigar y permite agotar el campo de
investigación dando respuestas a los problemas planteados.
- La ciencia normal facilita la articulación entre las predicciones de la teoría de
ese paradigma y los hechos.
- Se consigue así interpelar todos los fenómenos naturales dentro de los
planteamientos previstos por el paradigma.
- Todas las investigaciones que se basan en la teoría de la Relatividad de Einstein.
- Genética Mendeliana (pretendía explicar toda la herencia de caracteres mediante
las leyes de Mendel)
- En una investigación se gasta mucho tiempo y energías, por ello es más seguro
investigar dentro de un marco aceptado por los científicos. Se corren menos
riegos de fracaso.
- El reconocimiento del trabajo se asegura a través de su publicación en revistas
de prestigio, a través de premios.
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Enigmas
- En ocasiones en las investigaciones surgen problemas extraordinarios que no
concuerdan con lo previsto inicialmente por el paradigma: es como si la
naturaleza no se comportara como debería según el paradigma.
- La comunidad científica tratará de buscar solución al enigma dentro del
paradigma vigente y puede que se encuentre o no.
- Si se detectan aspectos de la naturaleza que no se comportan según las
expectativas esperables por el paradigma algunos científicos comienzan a
plantear críticas radicales a los presupuestos paradigmáticos.
Revolución científica y anomalías
- Si algún enigma no es resuelto dentro del paradigma se trata de anomalías. La
anomalía puede ser lo suficientemente importante como para poner en duda
algunos de los elementos fundamentales del paradigma.
- Se produce una crisis del paradigma (pérdida de credibilidad) y se plantea una
teoría nueva que será el inicio de un nuevo paradigma. Es un periodo de crisis
profesional (hay desorientación, dudas, las bases parecen
- tambalearse...) en el que los científicos más jóvenes y creativos están abiertos al
derrumbe del paradigma anterior, y a la verificación de nuevos planteamientos
científicos.
- Kuhn llama tensión esencial a la confrontación entre el paradigma anterior y el
emergente.
- Compara este proceso a una revolución política.
- La revolución científica supone incompatibilidad entre paradigmas: se asienta el
nuevo paradigma y el anterior es superado, eliminado.
- El criterio fundamental para asentarse un paradigma es la plena aceptación de la
comunidad científica.
- En la comparación entre paradigmas hay algunos criterios que pueden favorecer
a un paradigma sobre otro:
o mayor precisión en las predicciones.
o mejor consistencia teórica
o simplicidad de la nueva teoría
o que sea fructífero
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- Pero estos criterios no se pueden aplicar rigurosamente, porque cada paradigma
habla con un lenguaje diferente, son paradigmas incompatibles,
inconmensurables.
- La comunicación se hace difícil entre los defensores de ambos paradigmas. La
adopción de uno u otro es una decisión de la comunidad científica, en la que
influyen factores psicológicos y sociológicos: el cambio de visión afecta no solo
a la ciencia
Factores que influyen en la elección de un nuevo paradigma :
- En esa tensión , en esa confrontación entre el viejo y el nuevo paradigma, la
decisión que toma la comunidad científica ¿está bien justificada,con sólidas
razones?.Según Kuhn,no hay ningún criterio racional y objetivo que justifique la
elección del nuevo paradigma.
- Las teorías no son comparables entre sí porque presentan diferentes visiones de
la naturaleza.
- Las distintas teorías son suficientemente exactas y poseen buenos argumentos
explicativos. Cada paradigma crea sus propias normas para juzgar al paradigma
rival y a sí mismo.
- Kuhn apela a diversos factores, la estética del nuevo paradigma y la confianza
que genera:
o Una teoría más simple y armónica supone un elemento de atracción
Geocéntrica (Ptolomeo) → Heliocéntrica (Copérnico).
o La confianza que genera para resolver los problemas que el anterior no
pudo solucionar.
- Una sustitución de un paradigma por otro implica más que un mero cambio de
teoría, ya que según Kuhn, la concepción del mundo, los métodos y las
aplicaciones son muy diferentes del anterior, incluso la comunicación entre los
defensores de cada paradigma se hace difícil.
- En el cambio del paradigma también influye la capacidad de persuasión de sus
nuevos defensores. Aunque es evidente que debe explicar sus problemas.
- El cambio de paradigma es difícil, encuentra resistencia entre los defensores del
viejo paradigma.
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- Para que el cambio tenga éxito debe extenderse a la mayoría de los miembros de
la comunidad científica.
- Los disidentes serán excluidos de la nueva comunidad, tal vez se refugiarán en
un departamento de filosofía, finalmente se extinguirán.
- Las discusiones entre defensores de paradigmas rivales debe ser persuadir a los
otros científicos de las ventajas del nuevo paradigma.
I.1.4.- LOS PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICOS DE LAKATOS
- Lakatos fue seguidor de Popper y planteó una visión diferente a la de Kuhn
respecto a la construcción del conocimiento científico.
- En 1970 escribe un artículo “La falsación y la metodología de los programas de
investigación científica”. en 1978 se publica un libro “La metología de
programas de investigación científica”. Un conjunto de artículos traducido en
1983 al castellano por Alianza Editorial.
- En su propuesta el elemento fundamental son los “programas de investigación
científica” que tiene parecido con los paradigmas de Kuhn.
- Una comunidad científica trabaja dentro de un programa de investigación.
- En un programa de investigación se distinguen dos componentes:
o Estructura de un programa de investigación:
Centro firme (núcleo central)
Cinturón protector.
- La característica definitoria de un programa es su núcleo central (centro firme).
o Ejemplos:
El núcleo central de la astronomía de Copérnico lo constituye la
idea de que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol.
El núcleo central de la Física de Newton la constituyen las tres
leyes de la dinámica y la ley de la atracción gravitatoria.
- El centro firme o núcleo central está formado por teorías, hipótesis, compartidas
por todos los miembros de la comunidad científica, son los pilares básicos
comunes.
- Entran también una serie de sugerencias sobre cómo se puede modificar el
cinturón protector (heurística positiva) y la exigencia de que el núcleo siga
intacto (heurística negativa).
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- El cinturón protector: es una constelación de hipótesis auxiliares, que se sitúa en
torno al centro firme, son teorías de menor rango que no tienen que ser
compartidas por todos, solo por determinados sectores.
o Ejemplo: Constructivismo: compartidos por todos, pero hay variaciones,
matices, teorías en discusión que entran en debate.
- También entran el desarrollo matemático y de técnicas experimentales.
- Lakatos señala que pueden surgir problemas, que este autor llama anomalías,
que sólo afectan al cinturón protector y que pueden ser resueltos por el programa
de investigación.
- Heurística negativa: rutas metodológicas que deben ser evitadas, especifica la
parte del programa que es irrefutable (el centro firme).
- Heurística positiva: caminos que deben ser seguidos, conjunto de sugerencias o
puntos sobre cómo cambiar y desarrollar las partes refutables, sobre cómo
modificar y complicar el cinturón protector “refutable”.
- El programa de investigación dispone de una poderosa “maquinaria” para la
solución de problemas, con técnicas matemáticas sofisticadas, que permiten
asimilar anomalías. Es lo que Lakatos llama Heurística, por ejemplo: si un
planeta no se mueve como debiera según previsiones newtonianas, se repasan
todas las conjeturas y factores considerados y se introducen las conjeturas
necesarias para que todo cuadre, por ejemplo se podrán imaginar la presencia de
un planeta nuevo.
- Ejemplo evolucionismo: lo compartido es que haya variaciones en las especies.
- Las modificaciones o adiciones al cinturón protector deben ser falsables,
comprobables. Queda excluida toda hipótesis no comprobable o que va en contra
del núcleo central.
- Por ejemplo: un astrónomo TYCHO BRAHE se apartó del programa de
investigación copernicano al proponer que todos los planetas excepto la Tierra
giran alrededor del Sol.
- La proliferación de conjeturas ingeniosas falsables, llevará al programa a
progresar siempre que las conjeturas tengan éxito en sus predicciones.
- Sin embargo, existen problemas que no pueden ser resueltos por el programa de
investigación que afectan al centro firme.
- Por ejemplo: el P. I conductista no podía dar respuesta a las ideas previas de los
alumnos, surgió un nuevo programa de investigación, el constructivismo.
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- En síntesis, Lakatos sostiene que un cambio de ideas científico, un cambio de
programa de investigación se produce si el nuevo es mejor:
- La nueva teoría debe explicar todo lo que explicaba la anterior, pero además la
nueva teoría debe predecir hechos nuevos que la anterior no predecía (debe tener
exceso de contenido empírico) y las predicciones se confirman empíricamente.
- Al nuevo programa de investigación lo llama progresivo:
o Teóricamente progresivo: predice un hecho que no ha ocurrido.
o Empíricamente progresivo: el hecho acontece.
- Al programa anterior Lakatos lo llama degenerativo, ya que es incapaz de
desarrollar nuevos descubrimientos en los fenómenos de la naturaleza.
- Halley fue un astrónomo seguidor del programa de investigación de Newton.
Calculó que el cometa (que ahora lleva su nombre) regresaría 72 años después u
así fue.
- De modo análogo científicos newtonianos predijeron la existencia y movimiento
de planetas que nunca antes habían sido observados.
- Por ejemplo el programa de investigación de la astronomía de Ptolomeo no era
capaz de predecir fenómenos nuevos en toda la Edad Media. Era un programa
degenerativo, atascado.
- Al contrario, el programa de investigación de Copérnico era progresivo. con él
Copérnico predijo las fases de Venus y 70 años después se comprobó que era
correcta la predicción.
- El programa de investigación de Newton era progresivo con el se predijo la
vuelta del cometa Halley.
1.1.5.- LA EVOLUCIÓN DE CONCEPTOS DE TOULMIN
- Toulmin entiende el progreso científico como una evolución de los conceptos
científicos.
- Parte de que una comunicad científica utiliza una población de conceptos
determinada.
- En una comunidad científica se desarrollan, surgen teorías y conceptos variados
que compiten entre sí y al final prevalecen los más operativos.
- Lo esencial es que hay una competitividad de conceptos debido a que hay una
difusión de ideas científicas a través de las publicaciones.
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- Lo que hace Toulmin es una analogía con la evolución de los seres vivos, una
adaptación al progreso de la ciencia.
- En la Teoría de la Evolución hay una población de individuos de una especie,
aquí tenemos una población de conceptos.
- En la Teoría de la Evolución hay una variabilidad en las características de los
individuos de la especie, aquí Toulmin habla de variación conceptual.
- Toulimin sostiene que en la selección de los sucesivos conceptos los
investigadores utilizan criterios racionales.
- El avance de una ciencia se produce por exigencias intelectuales o prácticas que
promueven nuevos conceptos.
I.1.6.- ELEMENTOS ESENCIALES EN EL INICIO DE UNA INVESTIGACIÓN
CIENTÍFICA: LOS PROBLEMAS Y LAS HIPÓTESIS.
- Deben conocerse bien los conocimientos científicos del ámbito de investigación.
- en el punto de partida de una investigación hay una cuestión o problema poco
claro, difuso, que deberá delimitarse y formularse con precisión, de modo muy
específico, el problema se pude sintetizar en una pregunta que no sea demasiado
vaga o ambigua y que sea razonablemente abarcable por una investigación, por
ejemplo: ¿Cuál es el ritmo metabólico de las ratas en su crecimiento? ¿Hay vida
en Marte?
- Para responder a un problema se plantean hipótesis, es una proposición que
pretende dar solución al problema.
- La hipótesis es definida por Van Dalen (1974): “Las hipótesis son posibles
soluciones del problema que se expresan como generalizaciones o
proposiciones, son enunciados que pretenden describir o explicar sucesos aún no
confirmados por los hechos”.
- Tamayo (1989) la define así: “La hipótesis es una proposición que nos permite
establecer relaciones entre los hechos. Su interés reside en establecer nuevas
relaciones entre los hechos y explicar el por qué se producen”
- En la elaboración de una buena hipótesis es preciso tener como punto de partida
un buen conocimiento del área científica en la que se realiza la investigación, de
otro modo se corre el riesgo de trabajar en temas ya tratados.
- La importancia de las hipótesis es que guía y centra el proceso de investigación
con relación al problema planteado:
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o Permite seleccionar el diseño de investigación.
o Permite seleccionar el método, los instrumentos y las técnicas coherentes
con el problema.
o Permite seleccionar los recursos necesarios.
- Cualquier conjetura no es una hipótesis: Las hipótesis son conjeturas razonables,
no suposiciones sin fundamento, que están en concordancia con el cuerpo de
conocimientos de una época, es decir con el paradigma científico. Las hipótesis
pueden ser audaces y novedosas pero siempre deben enmarcarse en el paradigma
existente.
DISEÑO EXPERIMENTAL
- El diseño experimental debe comprobar si las hipótesis son válidas o no según
Popper deben falsear las hipótesis. El diseño experimental es un plan de
experiencias en el que las variables que intervienen son rigurosamente
controladas y en el que se manipula alguna de las variables con el fin de
observar si los resultados obtenidos son coherentes con las hipótesis.
- En el diseño experimental hay que incluir:
o Delimitación y control de variables objeto de estudio. Determinación de
procedimientos de control. Determinación de la manipulación realizada
sobre alguna de las variables. Delimitación de dos grupos de estudio.
- Realización de un diseño experimental que permita falsear las hipótesis.
- Control de variables. Hay que desarrollar:
o Determinación de procedimientos de control.
o Delimitación de dos grupos de estudio, uno experimental y otro de
control
o Manipulación de algunas variables.
- Hay que controlar ciertas variables para que no se enmascaren los resultados (y
evitar que quede confusa).
- Recogida de datos: hay que describir y/o construir instrumentos técnicos para
obtener datos. Después de obtenidos los datos/resultados.
- Análisis de resultados. Los datos deben ser interpretados. Con frecuencia se
necesitan complejas técnicas matemáticas: técnicas estadísticas muy
sofisticadas.
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- En las conclusiones debe quedar claro si las hipótesis quedan confirmadas. El
estado en que se
- el grupo de control (no manipulado) y el grupo experimental (manipulado).
- Descripción de los instrumentos técnicos utilizados para obtener datos.
- Obtención de resultados.
- Procedimientos de análisis e interpretación de resultados.
- Conclusiones: ¿son confirmadas las hipótesis de partida?
I.1.7.- RELACIONES CIENCIA - SOCIEDAD
La ciencia es una construcción social, es decir, está condicionada por la sociedad en que
se desarrolla:
- Las ideas dominantes, la ideología y cultura dominante, condicionan los temas
que son seleccionados para objeto de investigación.
- La asignación de fondos económicos para la investigación es un procedimiento
por el que los poderes políticos y económicos determinan los temas objeto de
estudio.
- El proceso de selección de artículos científicos en las revistas condiciona el tipo
de investigación.
- El consumismo y la publicidad absorben el esfuerzo de los investigadores
centrándolo en la innovación como una moda.
- La competitividad como valor promovido en la sociedad provoca ocultación de
información y maniobras propagandísticas.
- La labor de los individuos se desarrolla en estructuras institucionalizadas con
unas líneas de investigación establecidas y dentro de equipos de investigación.
- Una investigación no puede imaginarse como un trabajo aislado de un científico
que parte de cero.
- La comunidad científica está presente ya que el nuevo problema de
investigación se sitúa en el contexto de un conjunto de conocimientos
reconocidos por la comunidad científica.
- Un descubrimiento es considerado como tal a partir de la fecha en que es
comunicado a la comunidad científica: de ello deriva una confrontación crítica y
tentativas de refutación. Estas verificaciones permiten superar fracasos en el
control de investigaciones que pudieran estar falseadas, por cuestiones
ideológicas o de abusos de poder político o económico.
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