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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