Lógicas formales de la investigación científica: Los métodos

Al conocimiento científico ¿Qué lo diferencia de otros modos de conocimiento? El método científico, es decir, el conjunto de pasos y procedimientos empleados por los investigadores para fundamentar este saber.

Método: “Camino”. Implica seguir un cierto camino para alcanzar determinado fin. Fin es la producción de un conocimiento confiable.

Hay dos problemas. (i) Determinar qué define la cientificidad del método (ii) establecer los pasos de los que se obtendría un conocimiento confiable (se enfrentaron posiciones inductivistas y deductivistas).

Se puede caracterizar como cientificista a la manera de pensar la ciencia desde la epistemología tradicional o concepción heredada (restringe la ciencia a un solo tipo de práctica científica).

Pasos principales en todas las propuestas metodológicas tradicionales

· Observación de hechos

· Descripción y medición

· Generalización de los datos

· Propuesta de hipótesis explicativas

· Comprobación o refutación de las mismas, mediante consecuencias observacionales

· Predicción de sucesos a partir de las explicaciones propuestas y el rechazo de las proposiciones que no se hayan confirmado de este modo

¿Por qué este conjunto de pasos nos proveería de un conocimiento racional, fundamentado y confiable?

El método científico somete a terceros las razones y evidencias que ofrece, se supone que cualquiera puede controlar lo que la ciencia afirma y repetir por su cuenta lo expuesto, confiando en su propio sentido y razón. Aceptar nada mas que el fallo de la realidad contrastada.

Si bien el conocimiento científico es transmisible y ofrece evidencias que pueden ser evaluadas por terceros, no cualquiera puede realizar tal evaluación. El discurso de la ciencia es altamente complejo y especializado y las experiencias que provee solo pueden ser interpretadas por personas que puedan entender el significado de los símbolos usados por la ciencia. Quien se proponga evaluar los conocimientos científicos debe estar previamente capacitado en la misma disciplina (ciencia).

No se trata de ver lo que esta objetivamente allí sino aprender a ver de cierta manera lo que la realidad exterior ofrece, a partir de hipótesis (supuestos) y preconceptos que la comunidad científica ha legitimado como conocimiento solido, por esto el conocimiento producido por el método científico es la relación del método con el marco teorico. La observación, descripción y medición de ciertos hechos no es independiente de la matriz teorica desde donde se recorta la realidad considerada. El modo dedeterminacion medieval de los hechos observables y medibles es diferente del modo en como lo hace la ciencia moderna. Lo que ha variado de una forma y otra de concebir el universo físico es la matriz teorica.

Hay dos modos usuales de entender el método científico desde la concepción heredada:

- Como modelo: se considera al método como un modelo ideal: los pasos del método serian los pasos típicos siempre presentes en cualquier investigacion cientifica. El método propone la ficción de una practica cientifica que no coincide plenamente con la realidad de la practica misma.

- Como marco teorico: el método es considerado como una norma que regula la practica cientifica y que posibilita producir un conocimiento racional y confiable. La realización de las observaciones, mediciones, deducciones y verificaciones no garantiza por si misma un conocimiento racional, fundado y confiable. El método científico, cuando se lo aplica siempre aparece mezclado con conceptos, hipótesis y valores. Estos últimos y no el método en si mismo, son los que determinan el “conocimiento científico”.

La concepción heredada se ha debatido en torno de dos grandes respuestas a la pregunta de cual es el método de la ciencia: el método inductivo y el hipotético-deductivo. Son propuestas metodológicas postuladas como el modelo o la norma única de cualquier investigacion en ciencias fácticas.

Inducciones y deducciones

Un razonamiento es una relación de implicación entre proposiciones. La implicación lógica se da cuando una proposición se sigue necesariamente de otra u otras. El razonamiento conforma una estructura formada por dos partes: premisas y conclusión.

 

Las premisas son aquellas proposiciones de las que se parte para derivar o inferir (conclusión) una conclusión. Constituyen la justificación de la conlusion. Hay dos formas fundamentales de razonamiento el deductivo y el inductivo. La inducción es un razonamiento que generaliza enunciados universales a partir de proposiciones singulares o particulares.

 

Este tipo de razonamiento presenta ventajas y desventajas:

Ventaja: permite obtener, a partir de la información de las premisas, una conclusión que posee mas información que la que se tenia previamente.

Desventaja: la conclusión es probable, si bien las premisas pueden ser verdaderas, no se deduce necesariamente que la conclusión universal lo sea. Equivale a decir que los razonamientos inductivos son invalidos.

El razonamiento deductivo se caracteriza porque sus conclusiones no agregan mas información que la contenida en las premisas. Estos razonamientos pueden ser validos o invalidos (falacias). Es imposible que las premisas que constituyen nuestras razones sean verdaderas y la conclusión que extraemos de ellas sea falsa cuando no sucede tal cosa el razonamiento deductivo es invalido.

Los razonamientos deductivos validos garantizan que si las premisas son verdaderas, la conclusión será verdadera, eliminando la posibilidad de concluir una falsedad a partir de premisas verdaderas, pero en cambio, la falsedad de las premisas no informa nada acerca del valor de verdad de la conclusión. Ejemplos de razonamientos deductivos validos son: modus ponens y modus tollens.

Modus ponens				Modus tollens
Si P entonces Q				Si P entonces Q
P				No Q
Entonces Q				Entonces no P

En los razonamientos deductivos invalidos o falacias, la conclusión no se deduce necesariamente de las premisas. El razonamiento es incorrecto. Ejemplos de razonamientos deductivos invalidos son: la falacia de afirmación del consecuente y la falacia de negación del antecedente.

Falacia de afirmacion del consecuente				Falacia de negacion del antecedente
Si P entonces Q				Si P entonces Q
Q				No P
Entonces P				Entonces no Q

Para aceptar hipótesis científicas se requiere, además de la coherencia lógica, el apoyo de la base empírica. Lo cual nos conduce al problema de como establecer y justificar las hipótesis y las teorías científicas.

El método inductivo

Aristoteles entiende la inducción como el proceso por el cual se identifica una relación universal a partir de casos singulares. El interés de la ciencia es descubrir una base confiable para realizar generalizaciones cuando los casos examinados no son todos los casos posibles.

El inductivismo que propone Bacon se basa en una generalización por la cual se establecen afirmaciones sobre todos los objetos de una clase a partir de un numero determinado de ejemplos previamente seleccionados.

El inductivismo suscribe al punto de vista del empirismo de que todo nuestro conocimiento deriva de la experiencia. Los enunciados observacionales obtenidos de la experiencia no requieren ser justificados.

En este procedimiento las razones para justificar la generalización no son concluyentes, aunque aportan elementos a favor de ella. La conclusión obtenida de esta manera es considerada probable pero no necesaria.

El procedimiento seria:

Juan tuvo la enfermedad X y se curo con la medicacion M
Pedro tuvo la enfermedad X y se curo con la medicacion M
Carlos tuvo la enfermedad X y se curo con la medicacion M
Todos aquellos que tengan la enfermedad X se curaran con la medicacion M

La evidencia que aporta una inducción para justificar la conclusión es lógicamente insuficiente, dado que desde el punto de vista formal no se puede asegurar la verdad de un enunciado universal partiendo de un numero limitado de casos particulares. Si bien las premisas de razonamiento pueden ser verdaderas no se deduce que la conclusión universal lo sea. Como los razonamientos inductivos son invalidos, siempre cabe la posibilidad de que en el futuro aparezca alguna evidencia que hasta ese momento no se había considerado y que muestre que la conclusión universal es falsa.

¿Cómo afirmar la verdad de enunciados generales basándonos en un numero limitado de enunciados singulares? Esta pregunta llevo a los inductivistas a proponer condiciones para generalizar. estas son:

1- El numero de enunciados observacionales obtenidos que sirve de base a las inducciones debe ser grande

2- Las observaciones realizadas deben repetirse variando los factores que intervienen en los hechos observados, de modo de determinar si en tales variaciones se mantiene alguna relación constante

3- Ninguno de los enunciados observacionales obtenidos debe contradecir la ley general que se va a inferir (concluir)

Los pasos que propone el método son los siguientes:

1- Observación de los hechos que son objetos de investigacion: el científico parte de los datos que recoge de la realidad, sin ninguna hipótesis ni ideas preconcebidas.

2- Registro de lo observado: implica la traducción de los datos obtenidos por experiencia a enunciados observacionales. Son verdaderos por haber sido obtenidos directamente de los hechos que el científico comprobó en sus observaciones

3- Análisis, comparación y clasificación de los hechos observados y registrados

4- Generalizaciones empíricas. A partir de haber registrado un gran numero de casos, en condiciones de observación variadas, y no haber encontrado enunciados observacionales que pudieran contradecir la conclusión, el científico puede realizar una generalización inductiva.

5- Realización de inferencias partiendo de las generalizaciones establecidas.

Tesis básicas del inductivismo:

1- Investigacion cientifica comienza por la observación, sin hipótesis previas

2- La observación es la base segura de la ciencia

3- Las leyes científicas se obtienen por inducción a partir de los enunciados observacionales.

4- El método inductivo se apoya en el llamado “principio de inducción”, que se puede enunciar de la siguiente manera: “si en una amplia variedad de condiciones de observación se observa una gran cantidad de A, y si todos los casos de A observados poseen la propiedad B, entonces todos los A poseen la propiedad B”

5- Las condiciones de generalización garantizan la obtención de leyes científicas seguras

6- El conocimiento de la ciencia progresa de manera continua, acumulativa y ascendente, a medida que aumenta la cantidad de casos observados se obtienen leyes y teorías de mayor generalidad y alcance.

Criticas y problemas del método inductivo

- Invalidez insalvable del razonamiento inductivo: Desde el punto de vista lógico es un error suponer que aquello que caracteriza a los casos observados de una clase es necesariamente verdadero para todos los miembros posibles de la misma. Por muy grande que sea el numero de casos observados, siempre existe la posibilidad de que se presenten casos futuros que contradigan la ley general que se pretendía segura.

- El problema de la probabilidad de las leyes: por mas que se aumente el numero de observaciones que apoyan una ley general, su grado de probabilidad de ser verdadera no se incrementa

probabilidad de verdad =			N° de casos tomados (n)
			N° de casos que abarca la ley (ꝏ)

Probabilidad = n/ ꝏ = 0

- Las condiciones de generalización son vagas e imprecisas

- La ciencia no comienza por la observación sin ninguna hipótesis previa

- Las observaciones no están libres de preconceptos: el hecho de que recibamos en nuestros ojos estimulos semejantes no significa que todos veamos lo mismo.

- Imposibilidad de inferir conceptos y modelos teóricos a partir de las observaciones: el inductivismo se propone como un método que conduce desde los hechos observados a los principios generales mediante inferencias inductivas. Pero ocurre que las hipótesis y teorías científicas están usualmente formuladas en términos teóricos. Las teorías no se derivan de los hechos observados sino que se inventan para explicarlos.

Los métodos deductivistas

1 metodo hipotético – deductivo

Las severas criticas que sufrio en método inductivo condujeron a una nueva propuesta metodológica que proponen epistemólogos. El conocimiento científico se obtiene inventando hipótesis como intentos de respuestas a un problema de investigacion y sometiendo luego estas hipótesis a la confrontación con los hechos. Se deben deducir consecuencias observacionales de la hipótesis y comprobarlas mediante experiencias.

Las hipótesis son enunciados que se postulan como posible solución del problema que se investiga, las explicaciones son inventadas por el científico.

El método hipotético- deductivo intenta apoyar sus procedimientos en una lógica deductiva valida. Lo que el científico hace es plantear que si la hipótesis propuesta en verdadera se deben producir ciertas consecuencias observacionales, y luego trata de comprobarlas de modo de afirmar la verdad de la hipótesis. Para el caso de la refutación, el tipo de razonamiento empleado es el modus tollens, razonamiento deductivo valido [(PàQ) . - Q] à - P

Para el caso de la confirmación nos encontramos ante una falacia de afirmación del consecuente:

[(PàQ) . Q] à P

La falacia de afirmación del consecuente es un razonamiento deductivo invalido, por lo tanto, la verdad de las premisas no garantiza la verdad de la conclusión. Esto significa que es posible tener premisas verdaderas y conclusión falsa.

De premisas verdaderas obtenemos conclusiones verdaderas. Consideremos el siguiente razonamiento valido del modus ponens:

Si se aplica la medicación M entonces carlos debe sanar de la enfermedad X
Se aplica la medicación M
Carlos sana de la enfermedad X

El inconveniente de los razonamientos deductivos validos es que se obtienen conclusiones verdaderas, pero la verdad de la conclusión no garantiza que las premisas lo sean: que Carlos se haya curado de la enfermedad X no implica que esto se haya producido por la aplicación de la medicación M: bien podría haberse curado de otros factores no considerados.

Tesis básicas del método hipotético deductivo:

1- La investigacion cientifica parte de problemas y no de observaciones

2- El científico inventa libremente hipótesis con el objeto de solucionar el problema.

3- Las hipótesis guian el desarrollo de las investigaciones y dirigen las observaciones y la selección de datos relevantes

4- La justificación y aceptación de las hipótesis se basa en la contrastación empírica de sus consecuencias observacionales

5- Si una hipótesis reúne un gran numero de confirmaciones, se convierte en ley cientifica

Los pasos del método hipotético deductivo son:

1- Planteo de un problema de investigacion cientifica

2- Formulación de una hipótesis como solución tentativa

3- Deducción de consecuencias observacionales de la hipótesis propuesta

4- Elaboración de un diseño experimental que permita contrastar las consecuencias observacionales con la experiencia

5- Si no se producen los enunciados observacionales esperados, se refuta la hipotesis y se la descarta. Se busca una nueva hipótesis

6- Si se contrastan con éxito los enunciados observacionales, la hipótesis se confirma

7- A partir de una gran cantidad de confirmaciones, la hipótesis pasa a considerarse ley

2. La corrección falsacionista

3 rasgos principales de la epistemología de Popper

1- Antiinductivismo

2- Carácter hipotético del conocimiento científico: todos los enunciados científicos son suposiciones. Solo se puede decir de una hipótesis científica que la sostenemos porque presenta determinadas evidencias que la avalan y no encontramos hasta ahora evidencias que la contradigan, pero nada nos garantizaque en el futuro aparezcan nuevas evidencias que prueben que la misma es falsa

3- Falsacionismo metodológico: las teorías científicas deben ser refutables, falsables, para tener el estatuto de científicas. “Falsable” no es lo mismo que “Falsada”. Que sea falsable significa que una hipótesis para ser científica debe poder proporcionar consecuencias observacionales refutatorias. Popper establece un criterio de demarcación en ciencia, es decir, un criterio para distinguir enunciados científicos de no científicos basado en la falsa vilidad

Hay una asimetría en la contrastación de hipótesis: la confirmación se apoya en una falacia mientras que la refutación se apoya en un razonamiento deductivo valido que permite asegurar la falsedad de las hipótesis. No se trata de salvar hipótesis, si no de refutarlas. Saber acerca del error representa un conocimiento valioso para el investigador, pues le permite elaborar nuevas hipótesis que intentarán ser mejores y que no caerán en los errores de las anteriores.

Pasos metodológicos que propone el falsacionismo (similares a los del hipotético-deductivo). La diferencia es que una vez propuesta la hipótesis, el investigador debe poder deducir de ella consecuencias observacionales, que de llegar a producirse, mostrarían que la hipótesis es falsa.

El criterio de demarcación en ciencia

LA condición para llevar a cabo los pasos metodológicos del falsacionismo, es que el científico, cuando proponga hipótesis, respete el criterio de demarcación cientifica de la falsabilidad: las explicaciones propuestas deben ser falsables.

No son enunciados falsables:

1- Teorias tautológicos: Son siempre necesariamente verdaderos. Por ejemplo, los perros son canes

2- Enunciados y teorías metafísicos: Las apariencias senisbles y el mundo perfecto de las ideas, los enunciados de la religión y la filosofía

3- Enunciados y teorías vagos e imprecisos: no permiten definir probables casos falsadores. Ejemplo: “Gran parte de los argentinos presenta trastornos emocionales” No define con claridad qué alcance numérico significa.

4- Teorías omni-explicativas: tales teorías explican cualquier estado posible del universo, el cual será interpretado por la influencia de la posición de los planetas, es el caso de la astrología. Eso significa que la teoría no prohíbe ningún estado del mundo, y que entonces posee una estructura tautológica.

Tesis básicas del falsacionismo:

1. No es posible justificar de manera categorica una teoría cientifica mediante enunciados observacionales

2. Todas las hipótesis son proposiciones cuya verdad es una conjetura.

3. Es posible justificar que una teoría es falsa basándonos en enunciados observacionales verdaderos que la contradigan

4. Para que una proposición sea científica tiene que ser falsable

5. LA ciencia procede por conjeturas y refutaciones, sometiéndolas a contrastaciones, prefiriendo aquellas teorías que hayan sobrevivido hasta ahora a los intentos de refutación.

6. La ciencia progresa a partir del error

Criticas y problemas del falsacionismo

- La refutación depende de los enunciados observacionales: Popper insiste en su propuesta de que la ciencia se debe apoyar en la lógica refutatoria, basada en el razonamiento deductivo valido modus tollens.

Popper ya había advertido el problema del carácter hipotético de toda observación y de todo enunciado observacional: Los enunciados observacionales se aseguran mediante acuerdos entre los científicos acerca de lo que ven. Ellos deciden si son aceptables o seguros. De no compartirse los mismos supuestos, tampoco podría haber acuerdo acerca de las observaciones.

- Complejidad de las situaciones de contrastación

- La ciencia no ha sido falsacionista a lo largo de la historia: Es por la razón de que cuando aparecen teorías muy audaces para el estado de conocimientos de su época, por ejemplo, la teoría copernicana, son contrastadas desde datos y observaciones que han sido interpretados desde el marco teorico que la nueva teoría viene a cuestionar. Por lo que no es de extrañar que las teorías audaces para el estado de conocimientos de la época en que surgen comiencen por ser refutadas

Si a los investigadores ya no se les ocurren nuevas explicaciones, cuentan con el recurso de seguir salvando la hipótesis principal mediante una hipótesis ad-hoc. Tal hipótesis cumple únicamente la función de salvar de la refutación una hipótesis que los científicos consideran seguras hasta que futuras investigaciones arrojen nueva luz sobre este inexplicado fenómeno. Ejemplo: Afirmar que todo el pan alimenta menos en este pueblo, donde la gente comió pan y se murió (todo A es B, menos un A que no es B).

Siempre es posible salvar una hipótesis considerada segura por los científicos mediante este tipo de procedimientos (hipótesis ad-hoc y auxiliares).

Ademas la decisión de evaluar hipótesis alternativas en vez de refutar directamente una hipótesis, se corresponde con el punto de que nunca se pone a prueba solo una hipótesis aislada, si no que siempre hay varias hipótesis en juego al mismo tiempo en una investigación.