Este documento describe la evolución del concepto de ciencia a través de la historia. Comienza con la ciencia clásica griega y medieval que era un complemento de la filosofía natural. Luego pasa a la ciencia experimental moderna iniciada por Galileo y Newton que se basa en la experimentación y el razonamiento. Finalmente, introduce las revoluciones científicas de principios del siglo XX como la física relativista y cuántica que cambiaron radicalmente los marcos conceptuales. También define las características del conocimiento científico como racional

1. Metodología de la Investigación
Científica y Tecnológica
Ing. Exequiel Garay

2. Ciencia
• Definición: Conjunto de conocimientos
obtenidos mediante la observación y el
razonamiento, sistemáticamente
estructurados y de los que se deducen
principios y leyes generales.
• El objetivo de la ciencia es la búsqueda de la
verdad.

3. El concepto de ciencia ha
evolucionado con la historia

4. • La ciencia clásica, griega y medieval era un
complemento de la filosofía de la naturaleza.
Sus conceptos científicos y su certeza
provienen de la filosofía natural, que es
básicamente el sistema aristotélico. En este
sistema, las ideas no son a priori y para hacer
ciencia era necesario introducirse dentro del
fenómeno, con observaciones repetidas.

5. La segunda concepción es la de la ciencia
experimental moderna de la revolución
científica del siglo XVII que tiene sus inicios con
Galileo y Newton.
Al primero cabe atribuirle el merito de emplear
el razonamiento y la experimentación para
abordar un reto científico. Al segundo es
atribuible el origen de una física que es aplicable
a todo el universo.

6. Ambos dan origen a la denominada Revolución
Científica. El gran descubrimiento del siglo XVII
es que el fundamento de la ciencia no proviene
de esquemas filosóficos, sino del método
experimental, con artes mecánicas y aparatos,
tal como lo indicaba Francis Bacon.
Mediante la ciencia, la naturaleza descubre
secretos que normalmente no muestra. Los
aparatos permiten medir y las matemáticas
relacionan estas medidas con las denominadas
leyes de la naturaleza. Método científico.

7. Ello lleva a la idea de una ciencia irrefutable
e invariable, que puede dar lugar a nuevos
hechos de los que se podrán efectuar nuevas
deducciones, lo cual permite un crecimiento
acumulativo de la ciencia, pero las bases son
invariables. Pronto se vio lo equivoco de este
planteamiento, al aceptar que la
experimentación exigía un marco conceptual
previo. La ciencia era sólo para pocos.

8. En el siglo XVIII la ciencia viene dominada por la
idea del orden, preparando el clima que llevara
a la revolución industrial, primero en Inglaterra y
después a toda Europa. Mediante la revolución
industrial el progreso de la ciencia influye en el
bienestar de la población. Si anteriormente los
científicos pertenecían al estamento religioso o
a las clases con cierto bienestar, posteriormente
aparece la figura del científico asalariado y la
palabra confort tiene su origen en esta época,
considerándose la ciencia como benefactora de
la humanidad.

9. El sentimiento de aceptación de la ciencia aumenta
en el siglo XIX a través de racionalismo, derivado de
la Ilustración. Los científicos se profesionalizan y
cada vez es mas frecuente el trabajo en equipo. Se
inicia la idea de predecir el futuro del conocimiento
científico, siendo Laplace uno de sus impulsores con
su teoría sobre el determinismo científico. Que es
un paradigma científico que considera que, a pesar
de la complejidad del mundo y su impredictibilidad
práctica, el mundo físico evoluciona con el
tiempo según principios o reglas totalmente
predeterminadas, y el azar es sólo un efecto
aparente.

10. La tercera concepción inspirada por las revoluciones
científicas sucesivas anteriores, ha sido posible captarla
desde la perspectiva actual del siglo xx.
Esta concepción se origina como consecuencia de la
introducción a principios del siglo xx de la física relativista
de Albert Einstein y de la física cuántica, que son
verdaderas revoluciones conceptuales de la ciencia.
La revolución esta en el hecho de que el cuadro
conceptual básico cambia radicalmente, porque el cuadro
anterior ha entrado en crisis. Estos nuevos cuadros
no se extraen sin mas de la naturaleza, sino, como dice
Einstein, (son creaciones libres del entendimiento
humano) en su estructura matemática.

11. Thomas Kuhn en 1962 y con su obra La
estructura de las revoluciones Científicas ha sido
el que ha impuesto esta nueva orientación
histórica de la ciencia, al dar un cierto carácter
sociológico a su epistemología. Para ello,
introduce lo que el denomina el (paradigma)
conjunto de compromisos que acepta o modifica
la comunidad internacional de los científicos de
la especialidad y en el que depositan su
confianza. Estos compromisos se podrían
clasificar en tres categorías:

12. 1. Compromisos metodológicos que necesita el
científico para hacer ciencia.
2. Compromisos comunitarios en donde aglutina
una micro sociedad de científicos, de pocos miles
de personas, que son los únicos capaces de
intervenir en las decisiones que afectan al
paradigma, valiéndose para ello de su actividad
docente.
3. Compromisos metafísicos y de valores que no
son de orden ético, sino de utilidad científica que
hacen al cuadro científico mas útil para construir
la ciencia.

13. Tipos de Ciencia
La diversidad de las ciencias se pone de
manifiesto cuando atendemos al objeto de su
interés y a los métodos empleados para adquirir
el conocimiento.
La diferencia primera y mas notable es la que se
presenta entre ciencias formales y ciencias
empíricas o fácticas. Las primeras estudian las
ideas y las segundas los hechos.

14. • Así, la lógica y la matemática son ciencias
formales; son racionales, sistemáticas y
verificables, pero no nos dan información sobre la
realidad, es decir, no se ocupan de los hechos,
por lo que no pueden utilizar los contactos con la
realidad para contrastar sus formulas.
• Las ciencias factuales o empírico-formales, por
ejemplo la física y la química, son ciencias
factuales ya que se refieren a hechos que ocurren
en el mundo y tienen que valerse de la
observación y/o la experimentación para
contrastar sus hipótesis y verificar sus formulas.

15. Características de las ciencias fácticas
• Las ciencias fácticas abarcan las ciencias de la
naturaleza, física, química, biología,
ingenierías, etc., y las ciencias sociales,
sociología, economía, ciencias políticas, etc.
• Los rasgos esenciales del tipo de conocimiento
que alcanzan estas ciencias son: la
racionalidad y la objetividad.

16. • Entendemos por conocimiento racional el que
esta constituido por conceptos, juicios y
razonamientos, y no por imágenes, pautas de
conducta, sensaciones, etc.
• Por conocimiento objetivo se entiende el que
busca en alcanzar la verdad fáctica. Esta verdad
ya existe, es preexistente, ajena a nosotros, y
todo el esfuerzo del científico se dirige a
percibirla y, en algunas ocasiones a reconstruirla.
Una vez alcanzada se convierte en una nueva
meta planteando nuevos interrogantes y nuevas
verdades por descubrir.

17. El conocimiento científico es fáctico
Presupone que existe un mundo exterior al
sujeto que conoce y, es en gran medida,
independiente de este. Si no existiese no seria
tema de investigación.
También presupone que el mundo exterior esta
compuesto de cosas concretas y por ello estudia
sus propiedades y sus cambios, intentando
describirlos tal como son, independientemente
del su valor emocional o comercial.

18. El conocimiento científico trasciende
los hechos
Es decir, los pone en duda, produce nuevos hechos
y los explica. La investigación científica no se limita
a los hechos observados, se apoya en los hechos
conocidos y comprobados que son relevantes para
ir mas allá. Produce cosas nuevas, desde leyes,
partículas elementales, nuevos compuestos
químicos, nuevos sistemas mecánicos, y al menos
en principio, crea nuevas pautas de conducta
individual y social. En todos los casos, estas
novedades no son aceptadas a menos que se pueda
comprobar su autenticidad.

19. El conocimiento científico racionaliza la experiencia,
explicando los hechos mediante principios básicos
(leyes fundamentales) y sistemas de hipótesis
(teorías). El científico infiere lo que existe detrás de
los hechos observados y continuamente inventa
conceptos (masa, átomo, campo electromagnético,
selección, tendencia social, etc.), aunque no perciba
su existencia. No son los hechos por si mismos, sino
su elaboración teórica y la comparación de las
teorías con los datos observados lo que permite el
descubrimiento de nuevos hechos.

20. El conocimiento científico es legal
Intenta englobar en pautas generales los hechos singulares
mediante las llamadas leyes. Las leyes son relaciones
invariables entre propiedades y son en si una propiedad de un
conjunto de hechos, que permite la explicación, la predicción
y la actuación.
Las leyes experimentales pueden comprobarse dentro del
grado permitido por los conceptos y el instrumental
disponible, dentro del ámbito determinado por las
condiciones del sistema donde se trabaja; por ejemplo, la ley
de los gases perfectos se convierte en un enunciado cuando
se sustituyen la presión, el volumen y la temperatura por sus
valores medios: es valida para bajas presiones, moléculas que
se comportan de forma aleatoria, tengan dimensiones
despreciables, no ejerzan atracción entre si, y sus choques
sean perfectamente elásticos. Cuando no se dan estas
condiciones es necesario recurrir a otras formulaciones mas
correctas.

21. El conocimiento científico es claro y
preciso
Para ello, es necesario que:
• Los problemas a estudiar se formulen de manera
clara, ya que no es posible plantear una
estrategia de solución si el conocimiento que se
desea obtener no esta, en principio, bien
definido.
• Los conceptos deben de quedar bien definidos,
bien de forma explicita o implícita, es decir, por la
función que desempeñan en el sistema teórico.
La definición elegida debe comprenderse y
mantenerse para evitar el confusionismo.

22. • La ciencia crea lenguajes artificiales inventando
símbolos a los cuales se les atribuyen determinados
significados mediante reglas de designación. Por
ejemplo, H designa el elemento atómico de peso
unitario.
• La precisión de las explicaciones y de las predicciones
valida el conocimiento científico. La precisión se
obtiene por la medida y el análisis del error cometido,
siempre que sea posible, según las características del
campo científico donde se trabaja.
• Es necesario señalar que la investigación científica
emplea, en forma creciente, formas no métricas o no
numéricas de la matemática, tales como la topología,
la teoría de grupos, etc., que no son ciencias del
número o de la figura, sino de la relación.

23. El conocimiento científico es sistemático
Cada campo científico esta formado por un
conjunto de ideas conectadas lógicamente entre
si de manera orgánica, de forma que la
modificación o sustitución de cualquiera de las
hipótesis básicas, origina un cambio profundo
en las teorías o conjunto de principios que lo
sustentan.

25. El conocimiento científico es metódico
Conocido el objeto concreto de la investigación, se
planifica esta para comprobar la hipótesis
planteada de manera metódica, teniendo en cuenta
los conocimientos anteriores y los medios
disponibles para ello. La planificación incluye
variables y métodos experimentales. Las variables
pueden modificarse una cada vez o
simultáneamente, en este caso según un método
estadístico. El planteamiento de la investigación no
excluye el azar, sobre todo cuando el planteamiento
se efectúa sobre bases estadísticas, en las cuales la
toma de muestra se efectúa al azar.

26. El conocimiento científico es verificable
Para que un hecho sea aceptado como
conocimiento científico, este debe ser contrastable
de una manera objetiva, aprobando positivamente
el examen de la experiencia. El test de las hipótesis
científicas es empírico, esto es, observacional o
experimental, siendo este último de mayor entidad
que el primero.
No obstante, los resultados de la experiencia
pueden, a veces, ser interpretados de diferentes
maneras. Además, no todas las ciencias se pueden
experimentar; ciertos capítulos de la astrofísica
alcanzan una gran exactitud sin ayuda del
experimento.

27. El conocimiento científico requiere
análisis y especialización
Se plantea el conocimiento del todo a través del de sus
partes o componentes, intentando, una vez conocidas
estas, la explicación de su integración.
Al principio de la investigación, el análisis se centra en
pocos objetivos, para descubrir el mecanismo que
explique los hechos observados, pero a medida
que avanza el conocimiento, su alcance se amplia, de
forma que el análisis constituye una herramienta para
poder construir síntesis teóricas.
Dada la complejidad, consecuencia de la profundidad
alcanzada en determinados campos del conocimiento
científico, se requiere la especialización para seguir
avanzando.

28. El conocimiento científico es comunicable
La información obtenida debe tener carácter
público y ser suficientemente clara para poder
ser entendida por aquellos especialistas del
mismo campo científico. En determinados casos
y por razones extra científicas, por ejemplo
seguridad nacional, competencia comercial, la
comunicación no se produce, pero ello es
extraño al comportamiento normal. Además de
clara, la comunicación debe ser precisa,
condición necesaria para poder ser verificada,
para su aceptación o refutación por otros
científicos independientes.

29. El conocimiento científico es explicativo
A través del hecho observado o experimentado
tiende a explicar científicamente como o por
que se produjo aquel. La explicación puede ser
mas o menos completa y con mayor o menor
grado de aproximación, pero siempre pretende
mejorar el conocimiento, cimentando nuevas
bases para ulteriores avances.

30. El conocimiento científico es predictivo
La predicción es una manera eficaz de poner a
prueba las hipótesis y la clave del futuro desarrollo
de los acontecimientos. Su importancia es
especialmente notoria cuando se trata de
predicciones antes desconocidas, de tal manera,
que cuando estas predicciones se comprueban,
constituyen uno de los argumentos importantes en
favor de la validez de una teoría. Así, el efecto de
unos planetas sobre otros, tal como predecía la
teoría newtoniana condujo al descubrimiento de los
planetas Neptuno y Plutón, en las posiciones
calculadas por la teoría.

31. El conocimiento científico tiende a ser generalista
En el campo científico, los hechos singulares se
engloban en pautas de comportamiento mas
generales, de forma que al descubrir un hecho
nuevo, este es incluido en un sistema mas
amplio o da origen a plantear, conjuntamente
con otros hechos singulares conocidos, un
esquema de comportamiento y conocimiento
mas general.

32. El conocimiento científico es útil
Los poderes públicos y la sociedad se han percatado
de que, en general, el bienestar de la humanidad se
basa en el conocimiento y dominio, para buen fin,
de las leyes naturales y sociales. Para ello, es
necesario el conocimiento científico de las mismas,
pues si bien anteriormente las técnicas pre
científicas estaban basadas en la aplicación de
recetas que la praxis había demostrado como mas o
menos eficaces, la tecnología moderna, mas
compleja, eficaz y amplia que la antigua, se basa,
cada día mas, en el conocimiento científico. Este, en
su forma aplicada, desarrolla las tecnologías, las
cuales, a su vez, proponen nuevos retos a la ciencia.

33. Ciencia básica y aplicada
En determinados ámbitos existe un cierto
confusionismo al catalogar un trabajo científico
como básico o aplicado, por lo que es necesario
una definición de las características que deben
tenerse en cuenta para encuadrarlo en uno
u otro ámbito.

34. Se entiende que un trabajo de investigación
puede considerarse como de ciencia básica,
teórica o experimental, cuando solamente
persigue como objetivo el aumento del
conocimiento en la parcela de la ciencia que
investiga. Así, el estudio de las relaciones entre
masa y energía de Albert Einstein, o los
dedicados al conocimiento de las partículas que
componen la materia, o los de genética
molecular, etc., son típicos ejemplos de trabajos
en ciencia básica.

35. La utilización de los conocimientos adquiridos en
ciencia básica o fundamental, para comprender
mejor la influencia de determinadas condiciones,
bien de forma teórica o experimental, en el
comportamiento fenomenológico que se estudia,
en una reducida parcela del conocimiento, que
posteriormente pudieran ser aplicados
industrialmente, corresponde a lo que se denomina
ciencia aplicada. Así, el estudio de la fisión nuclear
aplicando la teoría de la relatividad o los que se
derivan del estudio del código genético a través del
conocimiento del ADN especifico de un ser, son
ejemplos de trabajos de ciencia aplicada, por muy
importantes y profundos que puedan ser.

36. Determinismo o indeterminismo científico
El concepto de determinismo tiene un origen
religioso y esta basado en las ideas de la
omnipotencia de Dios, poder total para
determinar el futuro, y en la omnisciencia de
Dios, poder divino de conocer el futuro. Ahora,
si sustituimos la idea de Dios por la idea de la
naturaleza y la ley divina por la ley natural, que
también son omnipotentes y omnipresentes, ya
que todo lo fijan con anterioridad,
desembocamos en un tipo de determinismo
natural.

37. Las leyes de la naturaleza pueden ser descubiertas
por la razón humana ayudada por la experiencia. Si
conocemos estas leyes podemos predecir el futuro,
determinismo científico, a partir de los datos
presentes, por métodos puramente racionales.
Según el determinismo científico, todo suceso en el
mundo esta predeterminado; si existiese un solo
suceso futuro en el mundo que no pudiese
predecirse, en principio por medio del calculo
basado en las leyes naturales y en los datos que
configuran el estado presente o pasado del mundo,
entonces habria que rechazar el determinismo
cientifico y considerar el indeterminismo como
verdadero (Karl R. Popper).

38. • El éxito de la leyes de Kepler y de la dinámica
de 10s cielos de Newton fue lo que condujo al
éxito del determinismo científico en los
tiempos modernos, al cual se adhirieron
muchos científicos hasta la actualidad.

39. La ética de la ciencia
Los problemas morales que se suelen presentar
con algunos descubrimientos científicos y el
impacto de estos en la sociedad es un asunto
que ha preocupado y preocupa actualmente con
cierta intensidad, sobre todo a raíz de los
últimos descubrimientos científicos en áreas
muy criticas tales como la energía nuclear, la
informática, las comunicaciones y la medicina.

40. Druker (1994) “el verdadero recurso dominante y
factor de producción absolutamente decisivo, ya
no es el capital, ni la tierra, ni el trabajo, es el
conocimiento”. Los países que aspiran competir en
los nuevos espacios económicos tienen que dar
atención preferente a la formación de recursos
humanos del más alto nivel, al desarrollo
científico, al progreso tecnológico y a la
acumulación de información, todo lo cual significa
priorizar las políticas e inversiones en educación,
ciencia, tecnología e investigación. La tecnología es
justamente el medio que ha permitido responder
cada vez mejor a las necesidades humanas
facilitando y simplificando procesos.