Características de las ciencias naturales

En diferencias entre, uno de los temas de los que más hablamos es precisamente el de las ciencias naturales como, por ejemplo, en este artículo en el que hablamos sobre los organismos unicelulares y pluricelulares. Y por este motivo vamos a hablar de las principales características de las ciencias naturales, para que aprendas qué significan y en qué se diferencian con el resto de ciencias.

Características principales de las ciencias de la naturaleza

Como decíamos vamos a estudiar las diferentes características de las que se componen estas ciencias tan peculiares. Sin embargo, antes vamos a ver qué son y cómo se suelen definir estas ciencias naturales, para poder comprender todas sus características y singularidades.

¿Qué son las ciencias naturales? Definición

Se define a las ciencias naturales como “disciplinas que tratan solo con eventos naturales (es decir, variables independientes y dependientes de la naturaleza) utilizando métodos científicos”. Si bien el empleo de métodos científicos generalmente se considera típico pero no exclusivo de las ciencias naturales, lo que distingue a las ciencias naturales de las naturales es el enfoque en los eventos naturales.

¿Cómo se originaron?

El nacimiento de la ciencia natural está marcado por las cambiantes visiones del mundo introducidas por los pensadores del Renacimiento que cuestionaron explicaciones anteriores sobre el mundo y recurrieron a métodos de investigación más sistemáticos.

Los primeros líderes de esta ‘Revolución Científica’ incluyeron a Copérnico y Galileo que estaban preocupados con problemas de disciplinas que incluyen astronomía y física, entre otros. Las ciencias naturales surgieron de la curiosidad sobre el mundo, así como del esfuerzo por transformar la naturaleza en favor de las necesidades humanas de la vida, las cuales no habían sido posibles de perseguir libremente en la era de la esclavitud de la sociedad antigua.

¿Cuál es el objeto de estudio de las ciencias naturales?

El objetivo de las ciencias naturales es descubrir las leyes que rigen el mundo. El foco se encuentra aquí en el mundo natural y no en el social, aunque la diferenciación no siempre es simple. Históricamente, existen tres áreas centrales de las ciencias naturales: química, biología y física.

Sin embargo, esta no es una lista final de áreas de investigación, ya que muchas otras disciplinas surgieron después de estas. A medida que se crea más conocimiento, surgen preguntas más específicas. Esto lleva al hecho de que los primeros científicos naturales eran generalistas desde la perspectiva actual, y más tarde se especializaron en un principio, en disciplinas emergentes como la astronomía, más tarde en diferentes disciplinas de ingeniería, y más recientemente (es decir, en el siglo pasado) crearon campos como la robótica o biónica.

Ramas de las ciencias naturales:

Hay tres ramas principales de la ciencia: ciencia física, ciencias de la tierra y ciencias de la vida. Hablemos de cada rama y las áreas de estudio dentro de cada rama.

1. La ciencia física es el estudio de objetos naturales inanimados y las leyes que los gobiernan. Incluye física, química y astronomía. En física , tratamos de dividir todo el universo en un conjunto de leyes fundamentales y matemáticas que explican las cosas más pequeñas del universo y las más grandes. En química , estudiamos la composición, estructura, cambios y propiedades de la materia: centrándonos en la escala de los enlaces y reacciones químicas. Y en astronomía, estudiamos objetos celestes, incluido el origen del planeta en el que vivimos.
2. La ciencia de la tierra es el estudio de la Tierra y los componentes físicos que la componen: la constitución de la atmósfera, los mares, la tierra y cómo esas cosas están unidas. Incluye geología, oceanografía, meteorología y paleontología. La paleontología, el estudio de la vida que vivió en períodos prehistóricos y geológicos, tiene cierta superposición con las ciencias de la vida. Y otras partes de la ciencia de la Tierra tienen mucha superposición con la ciencia física.
3. La ciencia de la vida es el estudio de organismos vivos, incluidos microorganismos, plantas, animales y seres humanos. Explica cómo funcionan y por qué son como son: evolución y genética. Incluso comprende consideraciones más filosóficas, como la bioética. Las ciencias de la vida incluyen biología, botánica, zoología, ecología, genética y medicina, entre muchos más. La vida es una parte tan importante del mundo que nos rodea que hay literalmente docenas de campos en las ciencias de la vida.

Método de este tipo de ciencias

Los métodos de ciencias naturales son posiblemente los métodos más populares de investigación científica. Incluso, el New American Oxford Dictionary define los “métodos científicos” en general como métodos que caracterizan a “la ciencia natural desde el siglo XVII, que consiste en la observación sistemática, la medición y el experimento”. Si bien hay otros métodos utilizados por otras ciencias, estos son sin duda los métodos más importantes utilizados en las ciencias naturales.

En comparación con las ciencias sociales, las ciencias naturales se basan más en métodos matemáticamente basados. La razón de esto es la naturaleza más uniforme de las ciencias naturales y la contabilización que permite a los científicos aplicar las matemáticas. Si bien la física o la química se basan en gran medida en entornos experimentales controlados, estos ajustes no se pueden crear tan fácilmente para la mayoría de las investigaciones en economía o sociología.

Posturas filosóficas

Con pensadores como Karl Popper y Thomas Kuhn, la crítica fundamental de los enfoques de las ciencias naturales ha surgido durante el siglo XX. Antes de Popper, la mayoría de los científicos no cuestionaron la forma en que se crea el conocimiento, la mayoría de los cuales adoptaron una epistemología inductiva, en la que un hallazgo se considera verdad general cuando un número suficiente de experimentos conducen al mismo resultado.

Criticando esto, Popper propuso que una teoría no puede ser confirmada por inducción, sino solo falsificada por una simple observación. Por ejemplo, un científico que observa el color de los cisnes en un lago que ha visto varios cisnes blancos no puede concluir que todos los cisnes sean blancos. Más bien, su teoría (“todos los cisnes son blancos”) debe tratarse de falsificar mediante la búsqueda de un cisne negro. La crítica posterior de Kuhn abordó los valores o “paradigmas” que existen cuando se llevan a cabo investigaciones científicas, y que generalmente son aceptados sin ninguna reflexión por parte de los científicos.

Un paradigma consiste en un conjunto de suposiciones teóricas fundamentales y un conjunto de problemas científicos particulares que se han resuelto por medio de estos supuestos teóricos. Kuhn subraya que los científicos normales no intentan probar el paradigma, sino que cuestionan su técnica experimental cuando aparece un resultado conflictivo.

Por lo tanto, el descubrimiento del conocimiento está restringido a situaciones en las que suficientes científicos se convencen de que un paradigma puede estar equivocado, lo que lleva al cambio de paradigma, es decir, al establecimiento de un nuevo paradigma.

Aunque también hay críticos de Kuhn, argumentando que dos paradigmas pueden no ser necesariamente incompatibles, el impacto de las ideas de Kuhn también ha sido sentido por otras disciplinas académicas como la sociología y la antropología, y en la cultura intelectual general.

Limitaciones

Entre las limitaciones más comunes de la investigación en ciencias naturales se encuentran los límites técnicos y financieros, que han sido constantemente empujados en la historia.

Los límites técnicos están relacionados con la incapacidad de realizar mediciones precisas. Estos límites siempre han sido focos de investigación, y fueron empujados a través de la invención del telescopio, el microscopio, el contador geiger y muchos otros instrumentos de medición.

Los límites financieros juegan un papel en la mayoría de los proyectos de investigación, pero pueden volverse especialmente graves cuando se deben emplear equipos costosos. Los ejemplos incluyen experimentos para los cuales se deben lanzar transbordadores espaciales, o se requiere una infraestructura como el laboratorio CERN.

Resumen de las características de las ciencias naturales

Antes de empezar con el resumen de las características de las ciencias naturales, os enseñamos un vídeo que es para niños pero que resume bastante bien las ciencias naturales:

En resumen, la educación científica ha definido principios (características) de las ciencias naturales que son comprensibles para los estudiantes e importantes para que todos los ciudadanos lo sepan. Se han analizado documentos curriculares recientes referentes a las ciencias naturales en todo el mundo y se identificaron 14 afirmaciones sobre las ciencias naturales que son comunes a la mayoría de los currículos:

• La ciencia es un intento de explicar los fenómenos naturales.
• Personas de todas las culturas contribuyen a la ciencia.
• El conocimiento científico, aunque duradero, tiene un carácter tentativo.
• El conocimiento científico depende en gran medida, pero no del todo, de la observación, la evidencia experimental, los argumentos racionales y el escepticismo.
• No hay una sola forma de hacer ciencia, por lo tanto, no existe un método científico universal paso a paso
• El nuevo conocimiento debe ser informado clara y abiertamente.
• Los científicos requieren un registro preciso, revisión por pares y reproducibilidad.
• Las observaciones están cargadas de teoría .
• Los científicos son creativos.
• A lo largo de los siglos, la ciencia se construye tanto de forma evolutiva como revolucionaria.
• La ciencia es parte de las tradiciones sociales y culturales.
• La ciencia y la tecnología se afectan entre sí.
• Las ideas científicas se ven afectadas por el entorno social e histórico.
• Las leyes y las teorías tienen diferentes roles en la ciencia; por lo tanto, los estudiantes deben tener en cuenta que las teorías no se convierten en leyes incluso con evidencia adicional.

Más simple aún

Algunos investigadores han refinado esta lista a los siguientes cinco principios:

• El conocimiento científico es tentativo (sujeto a cambios).
• La ciencia está basada empíricamente (basada en o derivada de la observación del mundo natural).
• La ciencia es inferencial, imaginativa y creativa.
• La ciencia es subjetiva y cargada de teoría.
• La ciencia está integrada social y culturalmente.

Hay dos aspectos importantes adicionales:

• La distinción entre observación e inferencias.
• Las relaciones entre las teorías científicas y los datos.