Razonamiento deductivo e inductivo

¿Cómo se utiliza el razonamiento lógico para desarrollar teorías?

Los científicos utilizan una combinación de planificación cuidadosa, pensamiento creativo y razonamiento lógico para obtener información y explicaciones sobre los fenómenos naturales. Aunque existen diversos elementos en la realización de una investigación científica, hay características esenciales que diferencian a la ciencia de otras formas de describir y explicar los fenómenos naturales.

Los métodos científicos son procesos rigurosos que implican realizar observaciones, definir problemas, formar explicaciones lógicas en forma de hipótesis, probar estas hipótesis mediante experimentos y extraer conclusiones.

Los científicos comunican estos resultados a otros miembros de la comunidad científica. Cuando una explicación se pone a prueba y se apoya en otros descubrimientos, puede convertirse en una teoría. Sin embargo, a medida que se recopila más información, las teorías pueden revisarse.

Los científicos utilizan el razonamiento lógico para llevar a cabo sus investigaciones científicas.

¿Cuál es la definición de razonamiento deductivo e inductivo?

Hay dos tipos de razonamiento lógico: deductivo e inductivo. Su definición se muestra a continuación.

La Figura 1 muestra la diferencia fundamental en el patrón lógico entre ambos tipos.

¿Cuáles son algunos ejemplos de razonamiento deductivo e inductivo?

Hablemos de ejemplos de razonamiento deductivo e inductivo.

Para cada tipo de razonamiento lógico, empezaremos con situaciones que puedes encontrar en tu vida cotidiana. Después, veremos cómo se utilizan estas formas de razonamiento lógico en la investigación científica.

Ejemplos de razonamiento deductivo

El razonamiento deductivo comienza con unas premisas generales a partir de las cuales debemos llegar a una conclusión concreta.

Supongamos que te pregunto si Bob debe asistir hoy a clase.

Podrías dar una respuesta de esta manera:

• Todos los alumnos deben asistir a clase hoy.

• Bob es un alumno.

• Por tanto, Bob está obligado a asistir a clase hoy.

Una forma de pensar en el razonamiento deductivo es utilizar una afirmación "si... entonces". En el caso de Bob Si todos los alumnos tienen que asistir a clase hoy, y Bob es un alumno, entonces Bob tiene que asistir a clase hoy.

He aquí un ejemplo que puedes encontrar en biología:

• Todos los organismos vivos están formados por Células.

• Todos los humanos son organismos vivos.

• Por tanto, todos los humanos están formados por Células.

En la investigación científica, la formulación y comprobación de hipótesis suele implicar un razonamiento deductivo. Las deducciones son básicamente predicciones de lo que ocurrirá si una hipótesis concreta es correcta. Cuando se pone a prueba una hipótesis, veremos si los resultados son o no los esperados.

Por ejemplo, los patos recién nacidos tienden a crear un vínculo con el primer individuo adulto que ven. Permanecerán cerca de ese adulto, lo que aumentará sus posibilidades de supervivencia. En la naturaleza, suele ser su madre.

Podríamos preguntarnos: Si un pato recién salido del cascarón ve primero a un humano adulto, ¿establecerá un vínculo con ese humano (Fig. 2)?

Podemos llegar a la siguiente deducción

• Todos los patos recién nacidos establecen un vínculo con el primer adulto que ven y permanecen cerca de él.

• El primer adulto que ve un grupo de patos recién eclosionados es Bob.

• Por lo tanto, los patos recién nacidos permanecerán cerca de Bob.

Podemos formular la hipótesis de la siguiente manera:

• Si un grupo de patos recién nacidos ve a Bob , se quedará cerca de Bob.

Esta hipótesis puede comprobarse mediante una serie de experimentos. Por extraña que pueda parecer la hipótesis, se han realizado experimentos sobre este mismo tema. Los resultados apoyan la hipótesis: los patitos recién nacidos permanecían cerca de los humanos, siempre que éstos hicieran señales acústicas (una llamada "kom kom kom") y visuales (movimiento de la mano o de toda la persona alejándose de los patos) específicas.

Como se ha mencionado antes en la definición, una deducción sólo será cierta si las premisas son correctas. Si las premisas son incorrectas, también lo serán las deducciones aunque el razonamiento lógico sea válido. Por esta razón, el razonamiento deductivo se aplica más a menudo en matemáticas y física, donde las premisas pueden expresarse como ecuaciones o axiomas.

Considera lo siguiente:

• Todos los cuadrados tienen cuatro lados.

• Todos los triángulos son cuadrados.

• Por tanto, los triángulos tienen cuatro lados.

Sabemos que la conclusión de este ejemplo no es lógicamente correcta. Pero, ¿por qué? Aunque el razonamiento es válido, el argumento se basa en una premisa falsa: que todos los triángulos son cuadrados. Por definición, los triángulos tienen tres lados, y los cuadrados, cuatro.

Por supuesto, las premisas falsas son más difíciles de identificar en la investigación real.

En nuestro ejemplo anterior, por ejemplo, la primera premisa de que todos los patos recién nacidos se unen y siguen al primer adulto que ven fue, en sí misma, una conclusión a la que llegaron los investigadores tras observar posiblemente a miles de patos, una generalización extrapolada de los casos observados. En resumen, los investigadores asumieron que este comportamiento es válido para todos los patitos.

Por este motivo, las ciencias complejas suelen utilizar el razonamiento deductivo en combinación con el inductivo, en el que profundizaremos en el siguiente apartado.

Ejemplos de razonamiento inductivo

Mientras que el patrón de pensamiento en el razonamiento deductivo va de lo general a lo específico, el razonamiento inductivo implica razonar a partir de observaciones específicas para llegar a una conclusión general.

Supongamos que hoy quieres evitar el tráfico denso. Has observado que, en los últimos tres meses, el tráfico suele ser denso entre las 8 y las 10 de la mañana. Llegas a la conclusión de que, para evitar el tráfico, tienes que conducir antes de las 8 de la mañana o después de las 10 de la mañana.

Con el razonamiento inductivo, las conclusiones se obtienen a partir de observaciones cuidadosas y del análisis de cantidades relativamente grandes de datos. Es importante tener en cuenta que la fuerza del razonamiento inductivo procede de la cantidad y calidad de las pruebas de apoyo.

Por ejemplo, a partir de tu interacción con diez perros amistosos de tu vecindario, no puedes sostener con rotundidad que todos los perros del mundo son amistosos.

El razonamiento inductivo es habitual en la ciencia descriptiva. Por ejemplo, basándose en una serie de experimentos rigurosos en los que todos los trozos de cobre observados conducían la electricidad, los investigadores pueden sostener con rotundidad que todo el cobre conduce la electricidad.

La teoría de la evolución por selección natural de Darwin es un ejemplo de cómo puede utilizarse el razonamiento inductivo para explicar fenómenos complejos. En lugar de partir de principios generales, Darwin hizo una generalización a partir de muchas pruebas concretas, entre ellas:

• La comparación de la anatomía de distintos organismos

• Observaciones de campo en las Islas Galápagos

• Observaciones de la reproducción selectiva

Las observaciones de Darwin pueden resumirse como sigue:

• Existe Variación Genética entre los individuos de una población.

• Los individuos tienen que competir debido a la limitación de recursos y a otros factores externos.

• Los individuos con rasgos favorables tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse.

• En las generaciones sucesivas, más individuos tendrán estos rasgos beneficiosos.

• A medida que se acumulan estos rasgos, la población evoluciona.

A partir de estas observaciones, Darwin teorizó que la capacidad diferencial de los organismos para sobrevivir y reproducirse conduce a un cambio en la composición genética de la población a lo largo del tiempo.

La complejidad del mundo natural hace necesario el razonamiento inductivo, porque hay fenómenos difíciles de deducir a partir de "primeros principios" (o "principios correctos").

Las inferencias inductivas no se extraen de un número determinado de pasos lógicos (por ejemplo, A=B, B=C, por tanto A=C), sino que implican conjuntos abiertos , como extrapolar sucesos pasados a futuros (el tráfico será denso de 8 a 10 de la mañana) o casos observados a casos no observados (el comportamiento de los patos observados debe ser el comportamiento de todos los patos).

Por eso, no se puede demostrar sin lugar a dudas que las inferencias inductivas sean ciertas, pero pueden apoyarse en pruebas experimentales y alcanzar un consenso científico; es decir, muchos científicos piensan que la hipótesis explica bien los datos conocidos y resiste las pruebas experimentales.

Diferencia entre razonamiento inductivo y deductivo

Resumamos las diferencias entre el razonamiento deductivo y el inductivo en la siguiente tabla (Tabla 1):

Tabla 1. Esta tabla destaca las diferencias entre el razonamiento deductivo y el inductivo.

Similitudes entre el razonamiento inductivo y el deductivo

Aunque el razonamiento deductivo tiende a utilizarse cuando las premisas pueden expresarse como ecuaciones y axiomas, y el razonamiento inductivo tiende a aplicarse en las ciencias descriptivas, los límites entre ambos suelen ser difusos.

Muchos esfuerzos científicos combinan ambos enfoques. Los investigadores someten sus hipótesis a un proceso continuo de comprobación y revisión, a medida que se acercan cada vez más a su mejor estimación de las leyes que rigen los fenómenos naturales.