HISTORIA DE LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO

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1 HISTORIA DE LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Máster Universitario en Formación del Profesorado de Educación Secundaria Obligatoria. Biología-Geología Beatriz Pagán del Burgo Universidad Autónoma Madrid

2 HISTORIA DE LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO I. Filósofos griegos Parménides ( a.c): Doxa: opinión, creencia razonable, conocimiento "aparente" de la realidad (conocimiento de la realidad sensible). No fiable. Generada por los sentidos Platón ( a.c): Doxa (opinión) vs. Espisteme (conocimiento). Episteme es el verdadero conocimiento, el conocimiento de la verdadera realidad, de las Ideas. Aristóteles ( a.c). Según Aristóteles: - La información proporcionada por los sentidos (experiencia sensible) es la base de todo conocimiento, nos pone en contacto con la realidad de las sustancias concretas. El episteme es obtenido por la abstracción de las características particulares de los objetos. (Inductivismo 1 ). - Los objetos están constituidos por materia (composición) y forma (propiedades) - Plantea tres tipos de saberes: 1. Productivo: saber técnico. Ej. retórica, poética, medicina, artesanía. 2. Práctico o prudencial: saber comportarse en la sociedad. Ej. ética, política Discursivo o contemplativo: conjunto de saberes verdaderos. Representa la forma de conocimiento más elevado, que conduce a la sabiduría. Es el conocimiento de la esencia de las cosas desde 300 ac hasta 1600 dc apenas hay avance científico II. Frank Bacon ( ) Inductivismo En términos muy generales, el inductivismo consiste en establecer enunciados universales ciertos a partir de la experiencia. Las investigaciones científicas comienzan con la observación de los fenómenos o hechos de la realidad, por inducción se generalizan en leyes y teorías y por deducción se hacen predicciones y explicaciones. Según este método, se admite que cada conjunto de hechos de la misma naturaleza está regido por una ley universal. El objetivo científico es enunciar esa ley partiendo de la observación de los hechos. Los requisitos del inductivismo son: - Número elevado de observaciones. - Las observaciones deben repetirse en diversas condiciones. - Ninguna observación debe contradecir la ley general. 1Inducir: extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio general que en ellas está implícito.

3 Este enfoque inductivo de ciencia empezó a derrumbarse gradualmente en la segunda mitad del siglo XIX ya que se pone en duda su eficacia. Por ejemplo, uno de los principales problemas del inductivismo es la imposibilidad de recopilar todos los hechos relacionados con el fenómeno en el que estamos interesados (se necesitaría observar a todos los individuos o todos los casos. Ej. historia del pavo de Bertrand Russell) o el hecho de que la experimentación sea sólo utilizada como un simple procedimiento para generar información. *Crítica al inductivismo: Desde un punto de vista lógico, cualquier conclusión que saquemos al inferir enunciados universales partiendo de enunciados singulares, por elevado que sea su número, corre siempre el riesgo de resultar algún día falsa (Popper, 1962). La inducción desde casos particulares hasta la formulación de una ley universal exigirá un salto ilógico de pensamiento, lo que podría llevarnos a conclusiones falsas, aunque nuestras premisas fueran verdaderas. III. Isaac Newton (s. XIX) Empirismo 2 : El método científico Antes de Newton existían dos tendencias opuestas en la ciencia del siglo XVII; el método inductivo representado por Bacon y el método deductivo, racional, representado por Descartes. Newton, en sus Principia, introdujo la mezcla apropiada de ambos métodos, enfatizando que ni los experimentos sin interpretación sistemática ni la deducción desde primeros principios sin evidencia experimental conducirán a una teoría confiable. Yendo mas allá de Bacon en su experimentación sistemática y mas allá de Descartes en su análisis matemático, Newton unificó las dos tendencias y desarrolló la metodología sobre la que se ha basado la ciencia natural desde entonces. El método empírico es un modelo de investigación científica, que se basa en la lógica empírica. El término "empírico" deriva del griego έμπειρία (experiencia) que a su vez deriva de έυ (en) y πεἳρα (prueba). Esto significa que los datos empíricos se obtienen de pruebas o experimentos, acertados o erróneos, es decir, de la experiencia. Estos métodos posibilitan revelar las relaciones esenciales y las características fundamentales del objeto de estudio a través de procedimientos prácticos y diversos medios de estudio: - Observación - Hipótesis - Verificación experimental - Análisis de resultados Confirmación Ley 2Empirismo: conocimiento que se origina desde la experiencia.

4 *Problema: parte de la observación. Y la observación en un método que pretende obtener conocimientos científicos es muy problemática ya que: - Es subjetiva y por tanto, falible. Nuestros sentidos no recogen información de forma objetiva. - Depende de nuestros conocimientos previos y/o teorías. - Nuestro cerebro interpreta y da sentido a la información proporcionada por los sentidos. Ej. ilusiones ópticas. *Crítica al empirismo: por muchas pruebas que tengamos para apoyar una teoría, nunca podemos estar seguros de que la siguiente observación no será incompatible con ellas. De esta forma, una contrastación basada en observaciones particulares, aunque éstas sean muy numerosas, lo único que hace es no refutar la teoría, pero no demuestra que sea verdadera. IV. Karl Popper (s.xx) Falsacionismo El falsacionismo surge en 1935 con la publicación de la obra "La lógica de la investigación científica" de Karl Popper.. Este autor critica el método inductivo y el principio de verificabilidad de las teorías: Las teorías no son nunca verificables empíricamente (...) debemos elegir una criterio que nos permita admitir en el dominio de la ciencia empírica incluso enunciados que no puedan verificarse. Según Popper la ciencia empieza por la "teoría", por las hipótesis. Las teorías se emiten como conjeturas o suposiciones especulativas y provisionales y deben explicar los fenómenos físiconaturales del mundo. Principal aportación metodológica de Popper: una teoría no puede ser verificada pero sí puede ser falsada 3, es decir, si el conjunto de observaciones favorables no puede demostrar la veracidad de una teoría, un hecho contrario a ella, puede demostrar que la teoría es falsa. Las teorías son válidas provisionalmente hasta que no se demuestre experimentalmente o mediante observaciones su falsedad. Concluye que una teoría es científica si es susceptible de ser falsada, en caso contrario, no es científica: Estas consideraciones nos sugieren que el criterio de demarcación que hemos de adoptar no es el de la verificabilidad, sino el de la falsabilidad de los sistemas". 3Cuidado. No confundir falsear (adulterar o corromper algo) con falsar: rebatir una proposición o una teoría mediante un contraejemplo o una observación empírica.

5 * Problema: relevo de teorías. Según Popper, el proceso científico comienza cuando las experiencias entran en conflicto con las teorías existentes; entonces se proponen nuevas teorías que son contrastadas con rigurosos tests empíricos. Si la teoría no es falsada es admitida provisionalmente pero si es refutada, aunque sea por una única prueba en contra, debe abandonar el cuerpo de las teorías científicas. Según esta concepción el progreso y avance de la ciencia surge de un proceso por el cual las teorías son superadas por otras más fuertes y testables. Por tanto, las teorías vigentes no son estrictamente verdaderas, sino que son las mejores disponibles. Popper propugna frente al inductivismo que en lugar de proceder de la observación a la teoría, actuar a la inversa: sin la previa fijación de premisas, saltar a conclusiones, aunque después debamos descartarlas si la observación muestra que son erróneas. Se trata, en definitiva, de una teoría del ensayo de la prueba y error. Popper enseña que no hay método infalible ni ciencia segura. No hay episteme, sólo dóxa; no hay saber definitivo, sólo conjeturas provisionales. V. Kuhn ( ) Las revoluciones científicas (1962) En su mejor obra: "La estructura de las revoluciones científicas" (1962) Kuhn 4 revisa la historia de las grandes teorías científicas y su evolución. Plantea una cuestión central: Cómo avanza la ciencia? Lo hace por acumulación de conocimientos o cuando se produce una ruptura con el paradigma dominante? Para Kuhn la Ciencia no es una acumulación lineal y uniforme de descubrimientos e inventos científicos, sino más bien un proceso discontínuo caracterizado por dos fases bien diferenciadas. En la primera fase existe un amplio consenso en la comunidad científica en lo que a "verdades científicas" se refiere, con creencias universales que Kuhn llama paradigmas 5. 4 Thomas Samuel Kuhn ( ). Historiador y filósofo de la ciencia conocido por su contribución a la filosofía y sociología científica. Nació en Ohio y se doctoró en Filosofía por la Universidad de Harvard en Física Teórica. Se orientó hacia la ciencia histórica y la filosofía de la ciencia. 5 Paradigma: principales teorías, supuestos y modos de entender el campo científico que es compartido por todos los miembros de la comunidad científica. Comporta una manera especial de entender el mundo, explicarlo y manipularlo. El paradigma ofrece una base de afirmaciones teóricas y conceptuales, un cierto acuerdo entre los problemas urgentes a resolver, unas técnicas de experimentación concretas y unos supuestos metafísicos que encuadran y dirigen la investigación y sobre los que no hay ninguna duda (aunque en muchos casos sean incomprobables).

6 Los científicos trabajan, intercambian información y realizan sus investigaciones basadas en un paradigma compartido o paradigma dominante, que es aceptado plenamente. Además el grupo científico no tiene que justificar los principios teóricos ni los conceptos utilizados en su campo por lo que se puede dedicar a los aspectos más sutiles de la investigación. Cuando una comunidad científica se basa en un paradigma para llevar a cabo sus investigaciones se dice que éstos hacen ciencia normal. La segunda fase se caracteriza por la búsqueda de nuevas teorías y herramientas de investigación conforme las anteriores dejan de funcionar con eficacia. De esta manera si se demuestra que una teoría es superior a las existentes se produce una "revolución científica" que suele acabar con la aceptación de la nueva teoría. Estas revoluciones científicas provocan un cambio de conceptos científicos dando lugar a nuevos "paradigmas". El cambio de teorías es muy complicado desde el punto de vista histórico. Kuhn descubre una resistencia muy alta al cambio de teoría y por ello, las comunidades científicas están enfrentadas y en permanente debate. Fases del progreso científico: 1. Periodo de ciencia normal: existe un paradigma dominante generalmente aceptado por la comunidad científica en base al cual se investiga y se resuelven los problemas científicos que se presentan. No es puesto en duda y permite la evolución de la ciencia y de la investigación mediante el desarrollo de instrumentos adecuados en el marco de dicho paradigma. Por lo tanto, durante este periodo de ciencia normal se perfila el campo de la investigación por medio de la articulación de teorías y del paradigma mismo. Es un periodo de desarrollo y profundización durante el cual el científico es capaz de explicar los fenómenos utilizando la observación y la experimentación y comparando los hechos con las predicciones de la teoría de su paradigma. Sin embargo, en la investigación siempre surgen problemas extraordinarios que no concuerdan con estos presupuestos. Kuhn llamó "enigmas" a estos problemas no previstos y no explicados por el científico, y que pueden constituir la base de un nuevo paradigma. Dentro del paradigma vigente en la comunidad científica, un enigma puede tener una solución, varias o ninguna. Dicho paradigma debe posibilitar la resolución del problema mediante un compromiso teórico, conceptual, instrumental y metodológico, o de lo contrario los enigmas pueden hacer fracasar una investigación. Estos compromisos generan una serie de reglas para ordenar el mundo las cuales serán siempre posteriores al paradigma y suministradas por él. En esos momentos la confianza en el paradigma se deteriora y se espesa el número de reglas para vencer la inseguridad creciente. Aunque los paradigmas vigentes tienden a mantener estable sus núcleos teóricos bá-

7 sicos algunos miembros de la comunidad científica empiezan a plantear críticas a los presupuestos paradigmáticos ya que la naturaleza "no se comporta según las expectativas inducidas por el Paradigma que rige la Ciencia Normal", lo que Kuhn llamó anomalías. En general, una comunidad científica, basada en un paradigma, no propicia el cambio, e incluso opone una gran resistencia a él, pero ante una anomalía, no puede resolver el nuevo problema sin revisar el propio paradigma. Si la anomalía afecta a algunos de los elementos más esenciales del paradigma anterior, entonces se podrá producir lo que Kuhn denominó como revolución científica o el surgimiento de un nuevo paradigma. 2. Revolución científica. Como consecuencia del fracaso de la ciencia normal en su propósito de dar solución a los enigmas, sobreviene un período de crisis paradigmática. Los problemas dentro de un paradigma se acumulan y surgen propuestas alternativas, las comunidades científicas compiten entre sí y enfrentan el paradigma emergente al dominante. Éste puede quedar invalidado en su confrontación con la nueva teoría y por tanto, ser sustituido ocupando su lugar el nuevo paradigma emergente. La revolución científica siempre supondrá una incompatibilidad entre paradigmas: se asienta un paradigma y los demás quedan eliminados o superados. - Cómo se produce el cambio de paradigma? Siempre se había considerado que la elección de uno u otro paradigma se hacía en base a criterios puramente racionales. Sin embargo, según Kuhn, la comparación entre ambos paradigmas no se realiza siguiendo criterios objetivos y el criterio de elección se basa en la plena aceptación del nuevo paradigma por la comunidad científica. No obstante, Kuhn propone algunos criterios que pueden ser más racionales como la mayor precisión del nuevo paradigma, su consistencia teórica, su simplicidad y mayor alcance y que sea fructífero. Aunque estos factores son generalmente compartidos por los miembros de las comunidades científicas no están libres de discrepancias y por lo tanto no se pueden aplicar rigurosamente en la elección de teorías. Kuhn va a recurrir a factores psicológicos y sociológicos para comparar teorías (componente irracional) La adopción de uno u otro paradigma será decisiva porque comportará una determinada forma de ver el mundo. Después de una revolución científica el nuevo y el antiguo modelo son necesariamente irreconciliables. Suponiendo eso, aparecen nuevos temas de estudio, metodologías, problemas y formas de resolución y, por consiguiente, un gran cambio en las normas y reglas de la ciencia con respecto a la tradición anterior. Este cambio de paradigma producirá una transformación en los científicos.

8 Ejemplos: 1. Análisis histórico de las concepciones del mundo a través de la ciencia: fijistas y evolucionistas. No es lo mismo el mundo natural para los fijistas, creado de forma inmutable, que el evolucionista, en permanente cambio, en el que unas especies proceden evolutivamente de otras diferentes. El investigador, ante un cambio de paradigma, debe aprender a cambiar la percepción que tiene del medio ambiente que le rodea, porque ese mundo es también incompatible con el anterior. 2. Elementos de la Gestalt: el concepto fundamental es el cambio de formas: sobre un mismo dibujo se puede percibir una copa o una cara, deduciéndose que lo importante es cómo se mira y bajo qué supuestos y no el objeto observado en sí. Para Kuhn el cambio de visión afecta tanto a la ciencia como a la visión que se tenga del mundo. Los que dicen que el mundo no cambia, lo dicen porque se hallan inmersos en una tradición paradigmática determinada iniciada por Descartes y Newton dentro de cuyos presupuestos esta idea estaba implícita. Aunque después de una revolución científica el mundo no cambie materialmente el profesional trabaja con un mundo nuevo, ya que no hay datos fijos que se puedan interpretar científicamente y de manera siempre invariable. VI. IMRE LAKATOS ( ) LOS PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN (1970) Lakatos mantiene una posición crítica tanto frente a Kuhn como a Popper e intenta unir la interpretación metodológica de Popper con la necesidad planteada por Kuhn de conocer la historia y el desarrollo de una ciencia. A diferencia de Kuhn, Lakatos no habla de paradigmas sino de "Trabajos de Investigación"(PI), el concepto fundamental de su aportación metodológica. Estos programas se refieren a un conjunto de teorías interconectadas al que hay que añadir una serie de reglas metodológicas y se estructuran en dos centros: 1. Un centro firme o núcleo central (hard core), que son los supuestos, premisas o creencias compartidos por la comunidad científica y que son considerados irrefutables. Está integrado por una heurística positiva que indica cómo desarrollar las variables refutables del PI, y una heurística negativa que indica los caminos de la investigación que deben evitarse (mediante reglas metodológicas)

9 2. Un cinturón protector o núcleo periférico, compuesto por una serie de hipótesis auxiliares que pueden ser refutadas, y que de hecho se van modificando a medida que son falsadas. Además, Lakatos distingue entre programas de investigación progresivos y degenerativos. Un programa de investigación es teóricamente progresivo si es capaz de predecir un hecho que todavía no ha ocurrido, y si ese hecho realmente acontece el programa es empíricamente progresivo. Sin embargo, si el programa simplemente se modifica para hacerlo compatible con los hechos que surgen, entonces se califica de degenerativo. Según Lakatos el progreso científico se produce o bien cuando cambian aspectos del cinturón protector, o bien cuando un programa de investigación es considerado mejor que otro. En la metodología de los PI las revoluciones científicas no se analizan como cambios bruscos, como decía Kuhn, sino como el reemplazamiento progresivo de dichos programas. La aparición de anomalías no invalida los PI mientras tengan fuerza, es decir, mientras no sean eliminados por otros. En este caso el nuevo PI debe ser capaz de explicar todos los hechos del PI anterior, realizar otras predicciones, algunas de las cuales se confirman empíricamente, y orientar la investigación. La historia de la ciencia, por tanto, puede concebirse, en parte, como el abandono de programas de investigación degenerados y su progresiva sustitución por otros progresivos. VII. STEPHEN TOULMIN (1971) LA EVOLUCIÓN DE LOS CONCEPTOS (1971) Según Toulmin dentro de las diferentes disciplinas o comunidades científicas surgen nuevas ideas o "poblaciones de conceptos" perviviendo las más eficientes u operativas. Hay cierta "competencia" o "selección conceptual" de estas nuevas propuestas. La base de esta supervivencia sería la publicación o comunicación de esas ideas. La teoría de la evolución de los conceptos expuesta por Toulmin es similar al concepto de "memes" utilizado posteriormente por Dawkins (1976) para referirse a la "unidad de herencia cultural". La afirmación de que la cultura humana evoluciona a través de la adopción de diferentes variables culturales, de manera análoga a la evolución de las especies, ha sido recibida con mucha resistencia y confusión. No obstante, ciertos autores demuestran que la evolución cultural tiene propiedades darwinianas, como el mismo Darwin presentó para la evolución de las especies en su libro "El Origen de las Especies". Se ha mostrado que la cultura humana muestra variación, competición, herencia y acumulación de sucesivas modificaciones a lo largo del tiempo. Adaptación, convergen-

10 cia e incluso pérdida o cambio de función pueden ser también identificadas en la evolución cultural. Según Dawkins, un "meme" es una unidad de información capaz de ser almacenada en el cerebro y transmitida de un organismo a otro por aprendizaje social, como por ejemplo una regla de comportamiento. De esta manera, los memes exitosos son fácilmente propagables unos cerebros a otros mientras que los menos exitosos acaban por desaparecer. Puede decirse que los memes tienen "fitness" dentro de su propio mundo y pueden afectar a la supervivencia de los propios genes. La crítica fundamental al concepto de "meme" es que la cultura no puede ser dividida en partículas discretas y en el caso de que así fuera, esas partículas no se replican igual que los genes. No obstante, Mesoudi y col. (2004) insisten en que Darwin no sabía nada del ADN o de los genes y sin embargo puedo explicar el proceso de la evolución. De la misma manera, no sería imprescindible comprender los mecanismos de la transmisión cultural para afirmar que la evolución cultural existe y puede ser explicada. Conclusiones 1. Respecto a la naturaleza del conocimiento científico: - La ciencia es un intento de entender el mundo, la vida. - El conocimiento tiene un carácter temporal. - El criterio de validez de los conocimientos está basado en un consenso en la comunidad científica sobre su operatividad en la solución de problemas. 2. No hay un único método: pluralismo metodológico. 3. El crecimiento de los conocimientos científicos es un proceso discontínuo (hay resistencias al cambio)y problemático, ya que supone un cambio de visión global (de paradigmas) 4. La ciencia es una actividad social compleja. 5. Es importante la relación entre ciencia y sociedad. El crecimiento de los conocimientos científicos ha posibilitado el gran progreso de la humanidad.

11 BIBLIOGRAFÍA Gomez López, R. (2004) Evolución científica y metodológica de la Economía. Texto completo en Mesoudi et al (2004) Perspective: is human cultural evolution Darwinian? Evidence reviewed from the perspective of the Origin of Species. Evolution. 58:1-11 Sanchez-Robles Blanca. Los Programas de Investigación de Lakatos. Recursos en Internet Real Academia Española de la Lengua: Teoría de las revoluciones científicas. Artículos Arroyo Francesc. Muere el teórico de la ciencia Thomas S.Kuhn. El País Mosterín Jesus. Popper como filósofo de la ciencia. El País