1.1: A Ciência da Biologia

Habilidades para desenvolver

• Identifique as características compartilhadas das ciências naturais
• Resuma as etapas do método científico
• Compare o raciocínio indutivo com o raciocínio dedutivo
• Descreva os objetivos da ciência básica e da ciência aplicada

(uma)

(b)

Figura\(\PageIndex{1}\): Anteriormente chamadas de algas verde-azuladas, essas (a) cianobactérias, mostradas aqui com ampliação de 300x sob um microscópio de luz, são algumas das formas de vida mais antigas da Terra. Esses (b) estromatólitos ao longo das margens do Lago Thetis, na Austrália Ocidental, são estruturas antigas formadas pela estratificação de cianobactérias em águas rasas. (crédito a: modificação do trabalho pela NASA; crédito b: modificação do trabalho de Ruth Ellison; dados da barra de escala de Matt Russell)

O que é biologia? Em termos simples, biologia é o estudo dos organismos vivos e suas interações entre si e com seus ambientes. Essa é uma definição muito ampla porque o escopo da biologia é vasto. Os biólogos podem estudar qualquer coisa, desde a visão microscópica ou submicroscópica de uma célula até ecossistemas e todo o planeta vivo (Figura\(\PageIndex{1}\)). Ao ouvir as notícias diárias, você perceberá rapidamente quantos aspectos da biologia são discutidos todos os dias. Por exemplo, notícias recentes incluem surtos de Escherichia coli (Figura\(\PageIndex{2}\)) no espinafre e contaminação por Salmonella na manteiga de amendoim. Outros assuntos incluem esforços para encontrar uma cura para a AIDS, a doença de Alzheimer e o câncer. Em escala global, muitos pesquisadores estão comprometidos em encontrar maneiras de proteger o planeta, resolver problemas ambientais e reduzir os efeitos das mudanças climáticas. Todos esses diversos empreendimentos estão relacionados a diferentes facetas da disciplina de biologia.

Figura\(\PageIndex{2}\): A bactéria Escherichia coli (E. coli), vista nesta micrografia eletrônica de varredura, é residente normal do nosso trato digestivo que auxilia na absorção da vitamina K e de outros nutrientes. No entanto, cepas virulentas às vezes são responsáveis por surtos de doenças. (crédito: Eric Erbe, colorização digital de Christopher Pooley, ambos do USDA, ARS, EMU)

O processo da ciência

A biologia é uma ciência, mas o que exatamente é ciência? O que o estudo da biologia compartilha com outras disciplinas científicas? Ciência (do latim scientia, que significa “conhecimento”) pode ser definida como conhecimento que abrange verdades gerais ou a operação de leis gerais, especialmente quando adquirido e testado pelo método científico. Fica claro a partir dessa definição que a aplicação do método científico desempenha um papel importante na ciência. O método científico é um método de pesquisa com etapas definidas que incluem experimentos e observação cuidadosa.

As etapas do método científico serão examinadas em detalhes posteriormente, mas um dos aspectos mais importantes desse método é o teste de hipóteses por meio de experimentos repetíveis. Uma hipótese é uma explicação sugerida para um evento, que pode ser testada. Embora o uso do método científico seja inerente à ciência, ele é inadequado para determinar o que é ciência. Isso ocorre porque é relativamente fácil aplicar o método científico a disciplinas como física e química, mas quando se trata de disciplinas como arqueologia, psicologia e geologia, o método científico se torna menos aplicável à medida que se torna mais difícil repetir experimentos.

No entanto, essas áreas de estudo ainda são ciências. Considere a arqueologia — mesmo que não se possa realizar experimentos repetíveis, as hipóteses ainda podem ser apoiadas. Por exemplo, um arqueólogo pode hipotetizar que existia uma cultura antiga baseada na descoberta de uma peça de cerâmica. Outras hipóteses podem ser feitas sobre várias características dessa cultura, e essas hipóteses podem ser consideradas corretas ou falsas por meio do apoio contínuo ou das contradições de outras descobertas. Uma hipótese pode se tornar uma teoria verificada. Uma teoria é uma explicação testada e confirmada para observações ou fenômenos. A ciência pode ser melhor definida como campos de estudo que tentam compreender a natureza do universo.

Ciências Naturais

O que você esperaria ver em um museu de ciências naturais? Sapos? Plantas? Esqueletos de dinossauros? Exposições sobre como o cérebro funciona? Um planetário? Gemas e minerais? Ou talvez todas as opções acima? A ciência inclui campos tão diversos como astronomia, biologia, ciências da computação, geologia, lógica, física, química e matemática (Figura\(\PageIndex{3}\)). No entanto, os campos da ciência relacionados ao mundo físico e seus fenômenos e processos são considerados ciências naturais. Assim, um museu de ciências naturais pode conter qualquer um dos itens listados acima.

Figura\(\PageIndex{3}\): A diversidade de campos científicos inclui astronomia, biologia, ciência da computação, geologia, lógica, física, química, matemática e muitos outros campos. (crédito: “Editor de imagens” /Flickr)

No entanto, não há um acordo completo quando se trata de definir o que as ciências naturais incluem. Para alguns especialistas, as ciências naturais são astronomia, biologia, química, ciências da terra e física. Outros estudiosos optam por dividir as ciências naturais em ciências da vida, que estudam os seres vivos e incluem biologia e ciências físicas, que estudam matéria não viva e incluem astronomia, geologia, física e química. Algumas disciplinas, como biofísica e bioquímica, se baseiam nas ciências físicas e da vida e são interdisciplinares. As ciências naturais às vezes são chamadas de “ciência dura” porque dependem do uso de dados quantitativos; as ciências sociais que estudam a sociedade e o comportamento humano têm maior probabilidade de usar avaliações qualitativas para conduzir investigações e descobertas.

Não é de surpreender que a ciência natural da biologia tenha muitos ramos ou subdisciplinas. Os biólogos celulares estudam a estrutura e a função celular, enquanto os biólogos que estudam anatomia investigam a estrutura de um organismo inteiro. Os biólogos que estudam fisiologia, no entanto, se concentram no funcionamento interno de um organismo. Algumas áreas da biologia se concentram apenas em tipos específicos de seres vivos. Por exemplo, botânicos exploram plantas, enquanto zoólogos se especializam em animais.

Raciocínio científico

Uma coisa é comum a todas as formas de ciência: o objetivo final de “conhecer”. A curiosidade e a investigação são as forças motrizes para o desenvolvimento da ciência. Os cientistas buscam entender o mundo e a forma como ele opera. Para fazer isso, eles usam dois métodos de pensamento lógico: raciocínio indutivo e raciocínio dedutivo.

O raciocínio indutivo é uma forma de pensamento lógico que usa observações relacionadas para chegar a uma conclusão geral. Esse tipo de raciocínio é comum na ciência descritiva. Um cientista da vida, como um biólogo, faz observações e as registra. Esses dados podem ser qualitativos ou quantitativos, e os dados brutos podem ser complementados com desenhos, imagens, fotos ou vídeos. A partir de muitas observações, o cientista pode inferir conclusões (induções) com base em evidências. O raciocínio indutivo envolve a formulação de generalizações inferidas da observação cuidadosa e da análise de uma grande quantidade de dados. Os estudos do cérebro fornecem um exemplo. Nesse tipo de pesquisa, muitos cérebros vivos são observados enquanto as pessoas realizam uma atividade específica, como visualizar imagens de alimentos. Prevê-se então que a parte do cérebro que “acende” durante essa atividade seja a parte que controla a resposta ao estímulo selecionado, neste caso, imagens de alimentos. A “iluminação” das várias áreas do cérebro é causada pelo excesso de absorção de derivados de açúcar radioativo por áreas ativas do cérebro. O aumento resultante na radioatividade é observado por um scanner. Em seguida, os pesquisadores podem estimular essa parte do cérebro para ver se ocorrem respostas semelhantes.

O raciocínio dedutivo ou dedução é o tipo de lógica usada na ciência baseada em hipóteses. Na razão dedutiva, o padrão de pensamento se move na direção oposta em comparação com o raciocínio indutivo. O raciocínio dedutivo é uma forma de pensamento lógico que usa um princípio ou lei geral para prever resultados específicos. A partir desses princípios gerais, um cientista pode extrapolar e prever os resultados específicos que seriam válidos desde que os princípios gerais fossem válidos. Estudos sobre mudanças climáticas podem ilustrar esse tipo de raciocínio. Por exemplo, os cientistas podem prever que, se o clima ficar mais quente em uma determinada região, a distribuição de plantas e animais deve mudar. Essas previsões foram feitas e testadas, e muitas dessas mudanças foram encontradas, como a modificação de áreas aráveis para a agricultura, com mudança baseada nas médias de temperatura.

Ambos os tipos de pensamento lógico estão relacionados aos dois principais caminhos do estudo científico: ciência descritiva e ciência baseada em hipóteses. A ciência descritiva (ou descoberta), que geralmente é indutiva, visa observar, explorar e descobrir, enquanto a ciência baseada em hipóteses, que geralmente é dedutiva, começa com uma pergunta ou problema específico e uma resposta ou solução potencial que pode ser testada. A fronteira entre essas duas formas de estudo costuma ser confusa, e a maioria dos esforços científicos combina as duas abordagens. O limite difuso se torna aparente quando se pensa na facilidade com que a observação pode levar a questões específicas. Por exemplo, um senhor na década de 1940 observou que as sementes de rebarbas que grudavam em suas roupas e no pelo de seu cachorro tinham uma pequena estrutura de gancho. Em uma inspeção mais detalhada, ele descobriu que o dispositivo de fixação das rebarbas era mais confiável do que um zíper. Ele acabou desenvolvendo uma empresa e produzindo o prendedor de velcro, popularmente conhecido hoje como Velcro. A ciência descritiva e a ciência baseada em hipóteses estão em diálogo contínuo.

O método científico

Os biólogos estudam o mundo vivo fazendo perguntas sobre ele e buscando respostas científicas. Essa abordagem também é comum a outras ciências e é frequentemente chamada de método científico. O método científico foi usado até mesmo nos tempos antigos, mas foi documentado pela primeira vez pelo inglês Sir Francis Bacon (1561-1626) (Figura\(\PageIndex{4}\)), que estabeleceu métodos indutivos para investigação científica. O método científico não é usado exclusivamente por biólogos, mas pode ser aplicado a quase todos os campos de estudo como um método lógico e racional de resolução de problemas.

Figura\(\PageIndex{4}\): Sir Francis Bacon (1561-1626) é considerado o primeiro a definir o método científico. (crédito: Paul van Somer)

O processo científico normalmente começa com uma observação (geralmente um problema a ser resolvido) que leva a uma pergunta. Vamos pensar em um problema simples que começa com uma observação e aplicar o método científico para resolver o problema. Numa manhã de segunda-feira, um aluno chega às aulas e descobre rapidamente que a sala de aula está muito quente. Essa é uma observação que também descreve um problema: a sala de aula está muito quente. O aluno então faz uma pergunta: “Por que a sala de aula é tão quente?”

Propondo uma hipótese

Lembre-se de que uma hipótese é uma explicação sugerida que pode ser testada. Para resolver um problema, várias hipóteses podem ser propostas. Por exemplo, uma hipótese pode ser: “A sala de aula está quente porque ninguém ligou o ar condicionado”. Mas pode haver outras respostas para a pergunta e, portanto, outras hipóteses podem ser propostas. Uma segunda hipótese pode ser: “A sala de aula está quente porque há uma falha de energia e, portanto, o ar condicionado não funciona”.

Depois que uma hipótese é selecionada, o aluno pode fazer uma previsão. Uma previsão é semelhante a uma hipótese, mas normalmente tem o formato “Se.. então..” Por exemplo, a previsão para a primeira hipótese pode ser: “Se o aluno ligar o ar condicionado, a sala de aula não estará mais muito quente”.

Testando uma hipótese

Uma hipótese válida deve ser testável. Também deve ser falsificável, o que significa que pode ser refutado por resultados experimentais. É importante ressaltar que a ciência não afirma “provar” nada porque os entendimentos científicos estão sempre sujeitos a modificações com mais informações. Essa etapa — abertura para refutar ideias — é o que distingue as ciências das não ciências. A presença do sobrenatural, por exemplo, não é testável nem falsificável. Para testar uma hipótese, um pesquisador conduzirá um ou mais experimentos projetados para eliminar uma ou mais das hipóteses. Cada experimento terá uma ou mais variáveis e um ou mais controles. Uma variável é qualquer parte do experimento que pode variar ou mudar durante o experimento. O grupo de controle contém todas as características do grupo experimental, exceto que não recebe a manipulação sobre a qual se hipotetiza. Portanto, se os resultados do grupo experimental diferirem do grupo controle, a diferença deve ser devida à manipulação hipotética, e não a algum fator externo. Procure as variáveis e os controles nos exemplos a seguir. Para testar a primeira hipótese, o aluno descobriria se o ar condicionado está ligado. Se o ar condicionado estiver ligado, mas não funcionar, deve haver outro motivo e essa hipótese deve ser rejeitada. Para testar a segunda hipótese, o aluno pode verificar se as luzes da sala de aula estão funcionando. Em caso afirmativo, não há falha de energia e essa hipótese deve ser rejeitada. Cada hipótese deve ser testada por meio de experimentos apropriados. Esteja ciente de que rejeitar uma hipótese não determina se as outras hipóteses podem ou não ser aceitas; simplesmente elimina uma hipótese que não é válida (Figura\(\PageIndex{5}\)). Usando o método científico, as hipóteses que são inconsistentes com os dados experimentais são rejeitadas.

Embora esse exemplo de “sala de aula calorosa” seja baseado em resultados observacionais, outras hipóteses e experimentos podem ter controles mais claros. Por exemplo, uma aluna pode assistir às aulas na segunda-feira e perceber que tinha dificuldade em se concentrar na palestra. Uma observação para explicar essa ocorrência pode ser: “Quando tomo café da manhã antes da aula, sou mais capaz de prestar atenção”. O aluno poderia então criar um experimento com um controle para testar essa hipótese.

Na ciência baseada em hipóteses, resultados específicos são previstos a partir de uma premissa geral. Esse tipo de raciocínio é chamado de raciocínio dedutivo: a dedução provém do geral para o particular. Mas o inverso do processo também é possível: às vezes, os cientistas chegam a uma conclusão geral a partir de várias observações específicas. Esse tipo de raciocínio é chamado de raciocínio indutivo e passa do particular para o geral. O raciocínio indutivo e o dedutivo são frequentemente usados em conjunto para promover o conhecimento científico (Figura\(\PageIndex{6}\)).

Conexão artística

Figura\(\PageIndex{5}\): O método científico consiste em uma série de etapas bem definidas. Se uma hipótese não for suportada por dados experimentais, uma nova hipótese pode ser proposta.

No exemplo abaixo, o método científico é usado para resolver um problema cotidiano. Ordene as etapas do método científico (itens numerados) com o processo de solução do problema cotidiano (itens com letras). Com base nos resultados do experimento, a hipótese está correta? Se estiver incorreto, proponha algumas hipóteses alternativas.

1. Observação
2. Pergunta
3. Hipótese (resposta)
4. Predição
5. Experimento
6. Resultado

1. Há algo errado com a tomada elétrica.
2. Se algo estiver errado com a tomada, minha cafeteira também não funcionará quando conectada a ela.
3. Minha torradeira não tosta meu pão.
4. Eu conecto minha cafeteira na tomada.
5. Minha cafeteira funciona.
6. Por que minha torradeira não funciona?

Conexão artística

Figura\(\PageIndex{6}\): Os cientistas usam dois tipos de raciocínio, o indutivo e o dedutivo, para promover o conhecimento científico. Como é o caso neste exemplo, a conclusão do raciocínio indutivo muitas vezes pode se tornar a premissa do raciocínio indutivo.

Decida se cada uma das opções a seguir é um exemplo de raciocínio indutivo ou dedutivo.

1. Todos os pássaros e insetos voadores têm asas. Pássaros e insetos batem suas asas enquanto se movem pelo ar. Portanto, as asas permitem o voo.
2. Os insetos geralmente sobrevivem melhor aos invernos amenos do que aos rigorosos. Portanto, as pragas de insetos se tornarão mais problemáticas se as temperaturas globais aumentarem.
3. Os cromossomos, portadores do DNA, se separam em células-filhas durante a divisão celular. Portanto, o DNA é o material genético.
4. Animais tão diversos quanto humanos, insetos e lobos exibem comportamento social. Portanto, o comportamento social deve ter uma vantagem evolutiva.

O método científico pode parecer muito rígido e estruturado. É importante ter em mente que, embora os cientistas geralmente sigam essa sequência, há flexibilidade. Às vezes, um experimento leva a conclusões que favorecem uma mudança na abordagem; muitas vezes, um experimento traz questões científicas inteiramente novas ao quebra-cabeça. Muitas vezes, a ciência não opera de forma linear; em vez disso, os cientistas continuamente fazem inferências e generalizações, encontrando padrões à medida que suas pesquisas prosseguem. O raciocínio científico é mais complexo do que o método científico por si só sugere. Observe também que o método científico pode ser aplicado para resolver problemas que não são necessariamente de natureza científica.

Dois tipos de ciência: ciência básica e ciência aplicada

A comunidade científica vem debatendo nas últimas décadas sobre o valor de diferentes tipos de ciência. É valioso seguir a ciência com o objetivo de simplesmente adquirir conhecimento, ou o conhecimento científico só vale a pena se pudermos aplicá-lo para resolver um problema específico ou para melhorar nossas vidas? Esta questão se concentra nas diferenças entre dois tipos de ciência: ciência básica e ciência aplicada.

A ciência básica ou ciência “pura” busca expandir o conhecimento, independentemente da aplicação de curto prazo desse conhecimento. Não está focado no desenvolvimento de um produto ou serviço de valor público ou comercial imediato. O objetivo imediato da ciência básica é o conhecimento em prol do conhecimento, embora isso não signifique que, no final das contas, não resulte em uma aplicação prática.

Em contraste, a ciência aplicada ou “tecnologia” visa usar a ciência para resolver problemas do mundo real, possibilitando, por exemplo, melhorar o rendimento de uma safra, encontrar uma cura para uma doença específica ou salvar animais ameaçados por um desastre natural (Figura\(\PageIndex{7}\)). Na ciência aplicada, o problema geralmente é definido para o pesquisador.

Figura\(\PageIndex{7}\): Depois que o furacão Ike atingiu a Costa do Golfo em 2008, o Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA resgatou esse pelicano marrom. Graças à ciência aplicada, os cientistas souberam como reabilitar o pássaro. (crédito: FEMA)

Algumas pessoas podem perceber a ciência aplicada como “útil” e a ciência básica como “inútil”. Uma pergunta que essas pessoas poderiam fazer a um cientista que defende a aquisição de conhecimento seria: “Para quê?” Uma análise cuidadosa da história da ciência, no entanto, revela que o conhecimento básico resultou em muitas aplicações notáveis de grande valor. Muitos cientistas acham que uma compreensão básica da ciência é necessária antes que uma aplicação seja desenvolvida; portanto, a ciência aplicada depende dos resultados gerados pela ciência básica. Outros cientistas acham que é hora de abandonar a ciência básica e, em vez disso, encontrar soluções para problemas reais. Ambas as abordagens são válidas. É verdade que existem problemas que exigem atenção imediata; no entanto, poucas soluções seriam encontradas sem a ajuda da ampla base de conhecimento gerada pela ciência básica.

Um exemplo de como a ciência básica e a aplicada podem trabalhar juntas para resolver problemas práticos ocorreu depois que a descoberta da estrutura do DNA levou à compreensão dos mecanismos moleculares que governam a replicação do DNA. Fitas de DNA, únicas em cada ser humano, são encontradas em nossas células, onde fornecem as instruções necessárias para a vida. Durante a replicação do DNA, o DNA faz novas cópias de si mesmo, pouco antes de uma célula se dividir. A compreensão dos mecanismos de replicação do DNA permitiu que os cientistas desenvolvessem técnicas de laboratório que agora são usadas para identificar doenças genéticas, identificar indivíduos que estavam na cena do crime e determinar a paternidade. Sem a ciência básica, é improvável que a ciência aplicada exista.

Outro exemplo da ligação entre pesquisa básica e aplicada é o Projeto Genoma Humano, um estudo no qual cada cromossomo humano foi analisado e mapeado para determinar a sequência precisa das subunidades de DNA e a localização exata de cada gene. (O gene é a unidade básica da hereditariedade; a coleção completa de genes de um indivíduo é seu genoma.) Outros organismos menos complexos também foram estudados como parte desse projeto para obter uma melhor compreensão dos cromossomos humanos. O Projeto Genoma Humano (Figura\(\PageIndex{8}\)) contou com pesquisas básicas realizadas com organismos simples e, posteriormente, com o genoma humano. Um objetivo final importante acabou sendo o uso dos dados para pesquisas aplicadas, buscando curas e diagnósticos precoces de doenças geneticamente relacionadas.

Figura\(\PageIndex{8}\): O Projeto Genoma Humano foi um esforço colaborativo de 13 anos entre pesquisadores que trabalham em diversos campos da ciência. O projeto, que sequenciou todo o genoma humano, foi concluído em 2003. (crédito: Programas do Genoma Energético do Departamento dos EUA (http://genomics.energy.gov))

Embora os esforços de pesquisa em ciências básicas e aplicadas sejam geralmente cuidadosamente planejados, é importante observar que algumas descobertas são feitas por acaso, ou seja, por meio de um acidente afortunado ou de uma surpresa sortuda. A penicilina foi descoberta quando o biólogo Alexander Fleming acidentalmente deixou aberta uma placa de Petri da bactéria Staphylococcus. Um mofo indesejado cresceu no prato, matando a bactéria. O molde acabou sendo Penicillium e um novo antibiótico foi descoberto. Mesmo no mundo altamente organizado da ciência, a sorte — quando combinada com uma mente observadora e curiosa — pode levar a avanços inesperados.

Relatando trabalhos científicos

Quer a pesquisa científica seja uma ciência básica ou uma ciência aplicada, os cientistas devem compartilhar suas descobertas para que outros pesquisadores possam expandir e desenvolver suas descobertas. A colaboração com outros cientistas — ao planejar, conduzir e analisar resultados — é muito importante para a pesquisa científica. Por esse motivo, aspectos importantes do trabalho de um cientista são a comunicação com os colegas e a disseminação dos resultados para os colegas. Os cientistas podem compartilhar os resultados apresentando-os em uma reunião ou conferência científica, mas essa abordagem pode alcançar apenas os poucos selecionados que estão presentes. Em vez disso, a maioria dos cientistas apresenta seus resultados em manuscritos revisados por pares que são publicados em revistas científicas. Manuscritos revisados por pares são artigos científicos que são revisados por colegas ou colegas de um cientista. Esses colegas são indivíduos qualificados, geralmente especialistas na mesma área de pesquisa, que julgam se o trabalho do cientista é adequado ou não para publicação. O processo de revisão por pares ajuda a garantir que a pesquisa descrita em um artigo científico ou proposta de bolsa seja original, significativa, lógica e completa. As propostas de subsídios, que são solicitações de financiamento de pesquisa, também estão sujeitas à revisão por pares. Cientistas publicam seus trabalhos para que outros cientistas possam reproduzir seus experimentos em condições semelhantes ou diferentes para expandir as descobertas. Os resultados experimentais devem ser consistentes com as descobertas de outros cientistas.

Um artigo científico é muito diferente da escrita criativa. Embora a criatividade seja necessária para projetar experimentos, existem diretrizes fixas quando se trata de apresentar resultados científicos. Primeiro, a redação científica deve ser breve, concisa e precisa. Um artigo científico precisa ser sucinto, mas detalhado o suficiente para permitir que os colegas reproduzam os experimentos.

O artigo científico consiste em várias seções específicas — introdução, materiais e métodos, resultados e discussão. Essa estrutura às vezes é chamada de formato “ImRad”. Geralmente, há seções de reconhecimento e referência, bem como um resumo (um resumo conciso) no início do artigo. Pode haver seções adicionais, dependendo do tipo de artigo e da revista em que ele será publicado; por exemplo, alguns artigos de revisão exigem um esboço.

A introdução começa com informações básicas breves, mas amplas, sobre o que é conhecido na área. Uma boa introdução também fornece a justificativa do trabalho; justifica o trabalho realizado e também menciona brevemente o final do artigo, onde a hipótese ou questão de pesquisa que impulsiona a pesquisa será apresentada. A introdução se refere ao trabalho científico publicado de outras pessoas e, portanto, requer citações seguindo o estilo da revista. Usar o trabalho ou as ideias de outras pessoas sem a devida citação é considerado plágio.

A seção de materiais e métodos inclui uma descrição completa e precisa das substâncias usadas e dos métodos e técnicas usados pelos pesquisadores para coletar dados. A descrição deve ser completa o suficiente para permitir que outro pesquisador repita o experimento e obtenha resultados semelhantes, mas não precisa ser detalhada. Esta seção também incluirá informações sobre como as medições foram feitas e quais tipos de cálculos e análises estatísticas foram usados para examinar dados brutos. Embora a seção de materiais e métodos forneça uma descrição precisa dos experimentos, ela não os discute.

Alguns periódicos exigem uma seção de resultados seguida por uma seção de discussão, mas é mais comum combinar as duas. Se a revista não permitir a combinação das duas seções, a seção de resultados simplesmente narra as descobertas sem qualquer interpretação adicional. Os resultados são apresentados por meio de tabelas ou gráficos, mas nenhuma informação duplicada deve ser apresentada. Na seção de discussão, o pesquisador interpretará os resultados, descreverá como as variáveis podem estar relacionadas e tentará explicar as observações. É indispensável realizar uma extensa pesquisa bibliográfica para colocar os resultados no contexto de pesquisas científicas publicadas anteriormente. Portanto, as citações apropriadas também estão incluídas nesta seção.

Finalmente, a seção de conclusão resume a importância das descobertas experimentais. Embora o artigo científico quase certamente tenha respondido a uma ou mais questões científicas que foram declaradas, qualquer boa pesquisa deve levar a mais perguntas. Portanto, um artigo científico bem feito deixa as portas abertas para que o pesquisador e outros continuem e expandam as descobertas.

Os artigos de revisão não seguem o formato IMRAD porque não apresentam descobertas científicas originais ou literatura primária; em vez disso, eles resumem e comentam as descobertas que foram publicadas como literatura primária e normalmente incluem extensas seções de referência.

Resumo

A biologia é a ciência que estuda os organismos vivos e suas interações uns com os outros e com seus ambientes. A ciência tenta descrever e compreender a natureza do universo, no todo ou em parte, por meios racionais. A ciência tem muitos campos; os campos relacionados ao mundo físico e seus fenômenos são considerados ciências naturais.

A ciência pode ser básica ou aplicada. O principal objetivo da ciência básica é expandir o conhecimento sem qualquer expectativa de aplicação prática de curto prazo desse conhecimento. O objetivo principal da pesquisa aplicada, no entanto, é resolver problemas práticos.

Dois tipos de raciocínio lógico são usados na ciência. O raciocínio indutivo usa resultados específicos para produzir princípios científicos gerais. O raciocínio dedutivo é uma forma de pensamento lógico que prevê resultados aplicando princípios gerais. O fio condutor da pesquisa científica é o uso do método científico, um processo baseado em etapas que consiste em fazer observações, definir um problema, colocar hipóteses, testar essas hipóteses e tirar uma ou mais conclusões. O teste usa controles adequados. Cientistas apresentam seus resultados em artigos científicos revisados por pares publicados em revistas científicas. Um artigo de pesquisa científica consiste em várias seções bem definidas: introdução, materiais e métodos, resultados e, finalmente, uma discussão final. Os artigos de revisão resumem a pesquisa realizada em um campo específico ao longo de um período de tempo.

Conexões artísticas

Figura\(\PageIndex{5}\): No exemplo abaixo, o método científico é usado para resolver um problema cotidiano. Ordene as etapas do método científico (itens numerados) com o processo de solução do problema cotidiano (itens com letras). Com base nos resultados do experimento, a hipótese está correta? Se estiver incorreto, proponha algumas hipóteses alternativas.

1. Observação
2. Pergunta
3. Hipótese (resposta)
4. Predição
5. Experimento
6. Resultado

1. Há algo errado com a tomada elétrica.
2. Se algo estiver errado com a tomada, minha cafeteira também não funcionará quando conectada a ela.
3. Minha torradeira não tosta meu pão.
4. Eu conecto minha cafeteira na tomada.
5. Minha cafeteira funciona.
6. Por que minha torradeira não funciona?

Resposta

1: C; 2: F; 3: A; 4: B; 5: D; 6: E. A hipótese original está incorreta, pois a cafeteira funciona quando conectada à tomada. Hipóteses alternativas incluem que a torradeira pode estar quebrada ou que a torradeira não estava ligada.

Figura\(\PageIndex{6}\): Decida se cada uma das opções a seguir é um exemplo de raciocínio indutivo ou dedutivo.

1. Todos os pássaros e insetos voadores têm asas. Pássaros e insetos batem suas asas enquanto se movem pelo ar. Portanto, as asas permitem o voo.
2. Os insetos geralmente sobrevivem melhor aos invernos amenos do que aos rigorosos. Portanto, as pragas de insetos se tornarão mais problemáticas se as temperaturas globais aumentarem.
3. Os cromossomos, portadores do DNA, se separam em células-filhas durante a divisão celular. Portanto, o DNA é o material genético.
4. Animais tão diversos quanto humanos, insetos e lobos exibem comportamento social. Portanto, o comportamento social deve ter uma vantagem evolutiva.

Resposta

1: indutivo; 2: dedutivo; 3: dedutivo; 4: indutivo.

Glossário

abstrato

seção de abertura de um artigo científico que resume a pesquisa e as conclusões

ciência aplicada

forma de ciência que visa resolver problemas do mundo real

ciência básica

ciência que busca expandir o conhecimento e a compreensão, independentemente da aplicação de curto prazo desse conhecimento

biologia

o estudo dos organismos vivos e suas interações entre si e com seus ambientes

conclusão

seção de um artigo científico que resume a importância das descobertas experimentais

controle

parte de um experimento que não muda durante o experimento

raciocínio dedutivo

forma de pensamento lógico que usa uma declaração geral inclusiva para prever resultados específicos

ciência descritiva

(também, ciência da descoberta) forma de ciência que visa observar, explorar e investigar

discussão

seção de um artigo científico em que o autor interpreta resultados experimentais, descreve como as variáveis podem estar relacionadas e tenta explicar o fenômeno em questão

falsificável

capaz de ser refutado por resultados experimentais

hipótese

explicação sugerida para uma observação, que pode ser testada

ciência baseada em hipóteses

forma de ciência que começa com uma pergunta específica e possíveis respostas testáveis

raciocínio indutivo

forma de pensamento lógico que usa observações relacionadas para chegar a uma conclusão geral

introdução

seção de abertura de um artigo científico, que fornece informações básicas sobre o que era conhecido na área antes da pesquisa relatada no artigo

ciências da vida

campo da ciência, como a biologia, que estuda os seres vivos

materiais e métodos

seção de um artigo científico que inclui uma descrição completa das substâncias, métodos e técnicas usados pelos pesquisadores para coletar dados

ciências naturais

campo da ciência que está relacionado ao mundo físico e seus fenômenos e processos

manuscrito revisado por pares

artigo científico que é revisado por colegas de cientistas que são especialistas na área de estudo

ciência física

campo da ciência, como geologia, astronomia, física e química, que estuda matéria não viva

plágio

usar trabalhos ou ideias de outras pessoas sem a devida citação, criando a falsa impressão de que essas são as ideias originais do autor

resultados

seção de um artigo científico em que o autor narra os resultados experimentais e apresenta figuras, imagens, diagramas, gráficos e tabelas relevantes, sem qualquer interpretação adicional

artigo de revisão

artigo que resume e comenta descobertas que foram publicadas como literatura primária

ciência

conhecimento que abrange verdades gerais ou a operação de leis gerais, especialmente quando adquirido e testado pelo método científico

método científico

método de pesquisa com etapas definidas que incluem observação, formulação de uma hipótese, teste e confirmação ou falsificação da hipótese

serendipidade

acidente afortunado ou uma surpresa sortuda

teoria

explicação testada e confirmada para observações ou fenômenos

variável

parte de um experimento que o experimentador pode variar ou mudar