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Metodologia Científica

Método Experimental

Denomina-se método experimental aquele em que as variáveis são manipuladas de maneira preestabelecida e seus efeitos suficientemente controlados e conhecidos pelo pesquisador para a observação do estudo. (FACHIN, 2017).

Origem e História do Método Experimental

Bacon (1220-1292), o primeiro pensador a defender a experimentação e o empirismo, como fonte de conhecimento, Copérnio e Galileu Galilei. Já no fim do período do Renascimento, Bacon pregava o método indutivo como meio de se produzir o conhecimento.

O método experimental entendia o conhecimento como resultado de experimentações contínuas e do aprofundamento do conhecimento empírico. Por outro lado, através de seu Discurso sobre o método, René Descartes defendeu o método dedutivo como aquele que possibilitaria a aquisição do conhecimento através da elaboração lógica de hipóteses e a busca de sua confirmação ou negação. (SANTOS; KIENEN; CASTIÑEIRA, 2015).

Constatamos que Bacon pode ser considerado um dos primeiros cientistas a sistematizar o desenvolvimento da experimentação ao elaborar o método das coincidências constantes. Stuart Mill, mais tarde, indica um certo número de combinações que podem nos conduzir à causa determinante do surgimento dos fenômenos.

Elabora, então, os métodos de exclusão que se baseiam em regras fundamentais: quando se buscam os antecedentes comuns diante da causa do fenômeno – método da concordância – e quando se procura observar os antecedentes comuns nas situações em que ele não se produz. (BARROS; LEHFELD, 2014).

Uma contribuição fundamental para o desenvolvimento da ciência moderna são os trabalhos de Galileu Galilei (1564-1642). Sem aceitar a observação pura e as conclusões filosóficas arbitrárias, Galileu insistia na necessidade de elaborar hipóteses e submetê-las a provas experimentais. Assim, dá os primeiros passos para o método científico moderno. (RICHARDSON, 2017).

O que é Método Experimental?

Apresentamos o Método Experimental segundo os conceitos de alguns autores:

O método experimental (experimentação), pode ser definido como um conjunto ou métodos de procedimentos estabelecidos para a verificação das hipóteses. (BARROS; LEHFELD, 2014).

O método experimental (experimentação ou experimentalismo) é um enfoque de pesquisa que consiste em montar um experimento, realizá-lo e medir os resultados. Em sua forma pura, os experimentos devem ser organizados de modo que todas as variáveis sejam controladas, exceto a que se pretende medir, para que seja possível provar a causalidade. (SOMEKH; LEWIN, 2015).

O método experimental (experimentação),é o estudo de um fenômeno provocado artificialmente no sentido de se verificar uma hipótese. Ao contrário do observador, que não deve ter ideias preconcebidas do fato observado, pois tem um papel passivo no processo, o experimentador será acima de tudo o elemento ativo, agindo conforme a hipótese. (SANTOS, PARRA FILHO, 2017).

O método experimental pressupõe que os dados estão inscritos na natureza, pois “a extensão universal da invariabilidade das leis naturais é um dogma do fundamental do espírito positivo”, e a lei básica do conhecimento é a subordinação da imaginação à observação, porque esta é a única fonte possível dos conhecimentos realmente acessíveis e, como consequência, necessária às relações constantes e invariáveis entre os fenômenos. É possível substituir a exploração direta dos fatos pela previsão racional, de tal modo que “o genuíno espírito positivo consiste em ver para crer, em estudar o que é, a fim de concluir o que será”. (CHIZZOTTI, 2017).

O método experimental que se constitui pela observação de um fenômeno submetido à influência de variáveis, sob controle rigoroso, a fim de observar os resultados que dessa investigação possam advir. Nas ciências sociais, posicionamentos éticos chocam-se com sua aplicação. (MEDEIROS, 2019).

O método experimental consiste essencialmente em submeter os objetos de estudo à influência de certas variáveis, em condições controladas e conhecidas pelo investigador, para observar os resultados que a variável produz no objeto. Não constitui exagero afirmar que boa parte dos conhecimentos obtidos nos últimos três séculos se deve ao emprego do método experimental, que pode ser considerado como o método científico por excelência das Ciências Naturais. (GIL, 2019).

Objetivo do Método Experimental

O objetivo do método experimental (experimentação), em ciências sociais, consiste em submeter o objeto de estudo à influência de certas variáveis, em condições controladas e conhecidas. Ou seja, cria-se uma situação laboratorial, isto é, uma situação qualquer na qual as pessoas vão atuar na vida real. Nessa situação, a partir dos objetivos, definem-se as variáveis que são utilizadas, o que se quer medir nelas e quais respostas ou indícios (comportamentos) vão comprovar sua validade. (MICHEL, 2015).

Funções do Método Experimental

O método experimental desempenha dupla função (FACHIN, 2017):

a) Descobrir conexões causais;
b) Atingir a demonstrabilidade.

O princípio central da aplicação do método experimental é que devemos aceitar os resultados como eles se apresentam, com tudo de imprevisto e de acidental que, porventura, haja neles e, diante dos resultados, é necessário esquecer as próprias opiniões e as opiniões alheias. Nele, os agentes são examinados nas relações que mantêm uns com os outros e devem ser dimensionados.

Em muitos estudos, são introduzidos agentes novos que detectam ou informam fontes particulares não incluídas no total. Iniciam-se com dados sintéticos, proveitosos como novidade, para depois passarem à análise.

Aplicação e Exemplos do Método Experimental

Foram descobertas certas espécies de bactérias responsáveis pela fermentação indesejável do vinho. A pesquisa experimental demonstrou que as bactérias morrem quando o vinho é aquecido à temperatura de 60 a 65°C. Essa descoberta deu origem à pasteurização do leite.

Várias são áreas do ramo das ciências que usam o método experimental nos trabalhos de pesquisa de campo. Na fase da execução do estudo piloto ou pré-teste, por exemplo, poderão ser fornecidos valiosos subsídios, sendo determinadas as magnitudes de certas variáveis significativas; ou quanto tempo foi gasto para a aplicação dos instrumentos de pesquisa (questionário, formulário, entrevista); ou se a resposta do entrevistado, em dada situação, poderá ser alterada; ou se a forma em que foi redigida está coerente com o entendimento do entrevistado (heurística) etc.

O uso do método experimental também chega às pesquisas de mercado quando se quando se elabora uma hipótese – por exemplo, a propaganda A produzirá mais vendas que a B – e quando é possível controlar as situações relacionadas ao colocar em prova a hipótese. Vários são os tipos de produtos, na área mercadológica, em que se pode empregar o método experimental.

Para saber razões inconsistentes e ocultas que levam o consumidor a utilizar determinado produto, os artigos novos podem ser testados com o método experimental.

Por exemplo, uma nova marca de sabonete que pode ser testada para descobrir o melhor perfume, tamanho, forma etc. Contudo, na maioria das vezes, o método experimental tem sido usado como base do progresso do conhecimento nas áreas científicas, pois ele é a coleta dos dados, de forma a conduzir respostas claras e diferenciadas em função de uma hipótese que envolve relações de causa e efeito. (FACHIN, 2017).

Tipos de Experimentos

Experimento é um estudo de regularidades e relações na experiência e no comportamento, assumindo causas externas e testando seus efeitos. (FLINK, 2013).

É uma situação de controle na qual manipulamos, de maneira intencional, uma ou mais variáveis independentes (causas) para analisar as consequências dessa manipulação sobre uma ou mais variáveis dependentes (efeitos). O termo experimento possui pelo menos duas acepções, uma geral e outra específica. (SAMPIERI; COLLADO, LUCIO, 2013):

a) Experimento Geral: se refere a “escolher ou realizar uma ação” e depois observar as consequências. Esse uso do termo é muito coloquial; assim, falamos de “experimentar” quando misturamos substâncias químicas e vemos a reação provocada, ou quando mudamos de penteado e observamos o efeito que essa transformação suscita em nossos amigos.

A essência dessa concepção de experimento é que exige manipulação intencional para analisar seus possíveis resultados. Os métodos experimentais são utilizados quando o pesquisador objetiva determinar o possível efeito de uma causa que manipula. Mas para determinar influências, por exemplo, que o tratamento psicológico reduz a depressão, é necessário preencher vários requisitos.

b) Experimento Específico: uma acepção específica do experimento, mais de acordo com um sentido científico do termo, se refere a um estudo em que são manipuladas intencionalmente uma ou mais variáveis independentes (supostas causas-antecedentes), para analisar as consequências que a manipulação tem sobre uma ou mais variáveis dependentes (supostos efeitos consequentes), dentro de uma situação de controle para o pesquisador.

Essa definição talvez possa parecer complexa: no entanto, conforme formos analisando seus componentes se tornará mais claro.

Esquema de experimento e variáveis

Características do Método Experimental

A experimentação sempre é realizada em situação de laboratório, isto é, com o controle de circunstâncias e variáveis que possam inferir na relação da causa e do efeito que estão sendo estudados.

As hipóteses comumente enunciam uma relação de antecedência (variável independente) e consequência (variável dependente) entre os dois fenômenos. Na experimentação busca-se descobrir se a relação existe e qual é a proporção de variação encontrada nessa relação. (BARROS; LEHFELD, 2014).

Requisitos para um Experimento ou Método Experimental

Na experimentação, ou método experimental, a descrição precisa dos resultados consiste num relato minucioso e objetivo de tudo que foi realizado. (LEÃO, 2017). Dessa forma, temos os requisitos básicos para que se haja uma conclusão assertiva.

Qual é o Primeiro Requisito de um Experimento?

O primeiro requisito de um experimento é a manipulação intencional de uma ou mais variáveis independentes. (SAMPIERI; COLLADO, LUCIO, 2013):

Tipos de variáveis

a) Variável Independente: é a que se considera suposta causa em uma relação entre variáveis, é a condição antecedente.

b) Variável Dependente: é o efeito provocado por essa causa (consequente).

Exemplos da relação entre variáveis independentes e dependentes

O pesquisador pode incluir em seu estudo duas ou mais variáveis independentes. Quando realmente existe uma relação causal entre uma variável independente e uma variável dependente, ao variar intencionalmente a primeira, a segunda também irá variar. Por exemplo, se a motivação for a causa da produtividade, ao variar a motivação a produtividade deverá variar.

Um experimento é realizado para analisar se uma ou mais variáveis independentes afetam uma ou mais variáveis dependentes e porque fazem isso.

Por enquanto, vamos simplificar o problema de estudo em uma variável independente e uma variável dependente. Em um experimento, a variável independente é mais interessante para o pesquisador, pois hipoteticamente será uma das causas que produzem o suposto efeito. Para obter evidência dessa suposta relação causal, o pesquisador manipula a variável independente e observa se varia ou não. Aqui, manipular é sinônimo de fazer variar ou dar diferentes valores à variável independente.

Exigências para uma Variável Independente

Em um experimento, para que uma variável seja considerada independente, ela deve preencher três exigências:

a) anteceder a dependente;
b) variar ou ser manipulada;
c) poder controlar essa variação.

Medição da Variável Dependente

A variável dependente não pode ser manipulada, mas medida, para ver o efeito que a manipulação da variável independente tem sobre ela. Isso pode ser esquematizado da seguinte maneira:

Medição da Variável Dependente

A letra “X” costuma ser utilizada para simbolizar uma variável independente ou um tratamento experimental, e as letras ou subíndices “A, B…” indicam diferentes níveis de variação da independente, a letra “Y” é utilizada para representar uma variável dependente.

Níveis de Manipulação da Variável Independente

A manipulação ou variação de uma variável independente pode ser realizada em dois ou mais níveis. O nível mínimo de manipulação é de presença-ausência da variável independente. Cada nível ou grau de manipulação envolve um grupo de experimento.

a) Presença-ausência: esse nível ou grau implica que um grupo se expõe à presença da variável e outro não. Posteriormente, os dois grupos são comprados para saber se o grupo exposto é variável independente difere do grupo que não foi exposto.

Por exemplo, para um grupo de pessoas com artrite se administra o tratamento médico e para outro não. O primeiro grupo é conhecido como grupo experimental (é aquele que recebe o tratamento experimental ou estímulo experimental), e o outro, no qual a variável independente está ausente, é denominado grupo controle (também conhecido como grupo testemunha). Mas na verdade ambos grupos participam do experimento.

A presença da variável independente é chamada de método experimental, tratamento experimental, intervenção experimental ou estímulo experimental. Ou seja, o grupo experimental recebe o tratamento ou estímulo experimental, esse é o grupo exposto a variável independente.

O grupo controle não recebe o estímulo experimental. Então, o fato de que um dos grupos não se exponha ao tratamento não significa que sua participação no experimento seja passiva. Ao contrário, significa que realiza as mesmas atividades que o grupo experimental, exceto ser submetido ao estímulo. Geralmente, em um experimento, ou seja, no método experimental, é possível afirmar que se, em ambos os grupos, tudo foi igual menos a exposição a variável independente, é muito razoável pensar que as diferenças entre os grupos são devido à presença-ausência dessa variável.

b) Mais de dois níveis

Outras vezes, é possível fazer variar ou manipular a variável independente em quantidade ou níveis. Vamos supor que queremos analisar o possível efeito do conteúdo antissocial na televisão sobre a conduta agressiva de determinadas crianças.

Podemos fazer com que um grupo fosse exposto a um programa de televisão extremamente violento (violência física e verbal); um segundo grupo fosse exposto a um programa medianamente violento (apenas violência verbal); e um terceiro a um programa sem violência ou pró-social. Nesse exemplo, haveria três níveis ou quantidades de variável independente.

Níveis de Variável Dependente

c) Modalidade de manipulação em vez de níveis

Existe outra forma de manipular uma variável independente, que consiste em expor os grupos experimentais a diferentes modalidades da variável, mas sem que isso envolva a quantidade.

Por exemplo, experimentar com tipos de sementes, meios para comunicar uma mensagem a todos os executivos da empresa (e-mail versus telefone celular ou celular versus memorando escrito), vacinas, estilos de argumentações de advogados em tribunais, procedimentos de construção ou materiais.

Às vezes, a manipulação da variável independente provoca uma combinação de suas quantidades e modalidades. Os designers de automóveis fazem experiência com o peso do chassi (quantidade) e o material com o qual é construído (modalidade) para conhecer seu efeito na aceleração de um veículo.

Finalmente, precisamos insistir que cada nível ou modalidade envolve, pelo menos, grupo. Se houver três níveis (graus) ou modalidades, teremos no mínimo três grupos.

Como definir a maneira de manipular as Variáveis Independentes?

Quando manipulamos uma variável independente é necessário especificar qual é o significado dessa variável no experimento (definição operacional experimental). Ou seja, transferir o conceito teórico para um estímulo experimental.

Por exemplo, se a variável independente a ser manipulada for a exposição à violência televisionada (em adultos), o pesquisador deve pensar como irá transformar esse conceito em uma série de operações experimentais. Nesse caso, poderia ser: a violência televisionada será operacionalizada (transportada para a realidade) mediante a exposição a um programa no qual haja brigas e pancadas, insultos, agressões, uso de armas de fogo, crimes ou tentativas de crimes, portas arrombadas, pessoas aterrorizadas, perseguições etc.

A partir daí, selecionamos um programa em que essas condutas sejam mostradas e assim, o conceito abstrato se transforma em um referente real.

Requisitos de um Experimento

Qual é o Segundo Requisito de um Experimento?

O segundo requisito é medir o efeito que a variável independente tem na variável dependente. Isso também é importante, e, como na variável dependente é possível observar o efeito, a medição deve ser válida e confiável. Se não pudermos garantir que medimos da maneira adequada, os resultados não servirão e o experimento será uma perda de tempo.

No método experimental, é necessário deixar claro no planejamento do experimento, como as variáveis independentes serão medidas e como medir as variáveis dependentes.

Qual é o Terceiro Requisito de um Experimento?

O terceiro requisito que todo experimento deve cumprir é o controle ou validade interna da situação experimental. O termo controle possui diversas conotações dentro da experimentação.

No entanto, sua acepção mais comum é que, se no experimento observamos que uma mais variáveis independentes variam as dependentes, então a variação destas se deve à manipulação das primeiras e não a outros fatores ou causas; e se observamos que uma ou mais independentes não têm efeito sobre as dependentes, então podemos confiar nisso.

Em termos coloquiais, ter controle significa saber o que está realmente acontecendo com a relação entre variáveis independentes e variáveis dependentes.

Experimentos com Controle e tentativa de Experimento

Regras da Experimentação

A experimentação, assim como a observação, está sujeita às mesmas regras da atenção, do método, da paciência e da imparcialidade. É importante assinalar que o experimentador deve ter tanto cuidado quanto o observador no estudo dos fenômenos. Na experimentação, a contribuição de Bacon deve ser ressaltada, conforme as seguintes regras (SANTOS, PARRA FILHO, 2017):

a) Estender a experiência é aumentar paulatinamente e, tanto quanto possível, a intensidade da causa suposta, para verificar se a intensidade do fenômeno cresce de maneira proporcional; pode acontecer que o efeito não cresça proporcionalmente, às vezes, pode até mudar bruscamente de natureza. Em determinados casos, a quantidade é elemento essencial da causa.

b) Variar a experiência, aplicando a mesma causa a diferentes variantes.

c) Inverter a experiência, aplicando a causa contrária à causa suposta, a fim de verificar se se produz o efeito contrário, é a contraprova experimental, na qual a experiência positiva faz seguir a experiência negativa; pode-se ter, como contraprova da análise, a síntese.

d) Recorrer aos acasos da experiência. Na impossibilidade de formular-se uma hipótese precisa, deve-se recorrer aos acasos da experiencia.

Vantagens do Método Experimental

Um dos pontos fortes do método experimental é que a randomização melhora o controle sobre ameaças à validade interna. Em outras palavras, se a intervenção experimental (tratamento) levar a uma mudança na variável dependente, há justificativas para se acreditar que isso foi causado pelo próprio tratamento, e não apenas pelo efeito da variável estranha. Ainda assim, não se deve pressupor que atribuição aleatória é o objetivo de todos os estudos experimentais. (GRAY, 2012).

Desvantagens do Método Experimental

No método experimental, a partir da observação, o pesquisador estabelece uma solução provisória para o fenômeno denominado hipótese, que será ou não confirmada mediante uma experimentação.Em algumas áreas do conhecimento, a experimentação nem sempre é possível, como na Astronomia e na Meteorologia. Sob o ponto de vista legal e ético, também existem limitações à experimentação em determinadas áreas, cujo objeto é o ser humano. (SANTOS, PARRA FILHO, 2017).

As limitações da experimentação no campo das Ciências Sociais fazem com que o método experimental só possa ser aplicado em poucos casos, tanto em virtude de considerações éticas quanto de natureza prática. (GIL, 2019).

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Referências Bibliográficas:

BARROS, Aidil Jesus da Silveira; LEHFELD, Neide Aparecida de Souza. Fundamentos de Metodologia Científica. 3. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2014.

CHIZZOTTI, Antonio. Pesquisa em Ciências Humanas e Sociais. 12 ed. São Paulo: Cortez, 2017.

FACHIN, Odília. Fundamentos da Metodologia Científica: noções básicas em pesquisa científica. 6. ed. São Paulo: Saraiva, 2017.

FLICK, Uwe. Introdução à Metodologia de Pesquisa: um guia para iniciantes. Tradução Magda Lopes. Porto Alegre: Penso, 2013.

GIL, Antonio Carlos. Métodos e Técnicas de Pesquisa Social. 7. ed. São Paulo: Atlas, 2019.

GRAY, David. E. Pesquisa no Mundo Real. Tradução: Roberto Cataldo Costa. 2d. Porto alegre: Penso, 2012.

LEÃO, Lourdes Meireles. Metodologia do Estudo e Pesquisa: facilitando a vida dos estudantes, professores e pesquisadores. Petrópolis, RJ: Vozes, 2017.

MICHEL, Maria Helena. Metodologia e Pesquisa Científica em Ciências Sociais: um guia prático para acompanhamento da disciplina e elaboração de trabalhos monográficos. 3 ed. São Paulo: Atlas, 2015.

RICHARDSON, Roberto Jarry. Pesquisa Social: métodos e técnicas. 4. ed. São Paulo: Atlas 2017.

SAMPIERI, Roberto Hernandéz.; COLLADO, Carlos Fernandéz; LUCIO, María del Pilar Baptista. Metodologia da Pesquisa. Tradução: Daisy Vaz de Moraes. 5. ed. Porto Alegre: Penso, 2013.

SANTOS, João Almeida; PARRA FILHO, Domingos. Metodologia Científica. 2. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2017.

SANTOS, Pedro Antonio; KIENEN, Nadja; CASTIÑEIRA, Maria Inés. Metodologia da Pesquisa Social. São Paulo: Atlas, 2015.

SOMEKH, Briget; LEWIN, Cathy. Teoria e Métodos de Pesquisa Social. Tradução: Ricardo A. Rosenbuch. Petrópolis, RJ: Vozes, 2015.

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