El Método Científico

Nivel Inicial

Para realizar tu proyecto de feria científica deberás emplear el método científico. Por si no te acuerdas, el método científico es la herramienta que usan los científicos para encontrar las respuestas a sus interrogantes. Antes de empezar tu proyecto, te conviene repasar los pasos de este método de investigación, que hemos mostrado en forma muy simplificada:

• Observar e investigar. La observación de la naturaleza provoca curiosidad, nos hacer preguntarnos cómo ésta funciona y nos motiva a investigar. Pero se observa durante todo el proceso de investigación.

• Plantearse una pregunta o problema. En este paso, es conveniente ser muy específico, para que la investigación no sea muy complicada.

• Establecer una posible respuesta a la pregunta. Lo que conocemos como hipótesis. Para hacer una buena hipótesis ayuda mucho investigar y leer sobre el tema que nos interesa. Recuerda que la hipótesis debe ser posible probarla experimentalmente.

• Realizar la investigación necesaria: experimentar, recopilar datos, buscar información. Primero, se hace un plan de cómo se probará la hipótesis, cuáles materiales y equipos serán necesarios, qué personas asesorarán y en que lugar/tiempo se hará la investigación. Una vez esto esté claro, se procede a experimentar y ha recopilar datos para luego procesarlos y analizarlos.

• Llegar a una conclusión, que apoye o refute tu hipótesis. La conclusión obviamente debe ser producto de tus resultados.

El método científico es un proceso dinámico, que envuelve observar todo el tiempo, buscar información continuamente y planificar experimentos para demostrar tu hipótesis Si algo bueno tiene el método científico es que minimiza la influencia de lo que cree el científico en lo que ocurrirá en el experimento. Cuando se prueba una hipótesis, el científico puede tener una preferencia por algún resultado y es importante que esa preferencia no afecte los resultados o su interpretación. El error más fundamental es confundir la hipótesis con la explicación de un fenómeno sin realizar pruebas experimentales. Algunas veces el sentido común y la lógica nos hacen creer que no es necesario experimentar pero siempre hay que hacerlo antes de llegar a conclusiones.

Otro error común es ignorar datos que no apoyen la hipótesis. Este es un terrible error. Cuando se realiza una investigación, el científico debe estar abierto a la posibilidad de que la hipótesis sea cierta o falsa. Cuando se investiga no deben haber presiones internas o externas de obtener un resultado. Un ejemplo es cuando empresas comisionan a científicos a que realicen investigaciones cuyos resultados de alguna manera afectan sus intereses. También se da el caso cuando un científico desea apoyar una teoría suya anterior. O cuando el estudiante sabe que la hipótesis es cierta y desea probarla a cómo de lugar (a eso le dicen marroneo). A fin de cuentas el proceso científico no debe contaminarse con presiones externas ni internas. Si algo sagrado debe haber en la ciencia es la pureza en la investigación. (¡Y la ética al experimentar!) En resumidas cuentas cuidado con descartar datos que no nos gusten.

Mucho cuidado con los errores sistematicos. Hay muchos ejemplos de descubrimientos que no fueron encontrados por investigadores cuyos datos contenían un fenómeno nuevo que se explicó como un error sistemático y que se descartó. Siempre se debe usar los métodos estadísticos apropiados para determinar los márgenes de error de los resultados y estimar cuantitativamente los errores sistemáticos.

Esto errores se deben minimizar cuando diferentes investigadores de la comunidad científica realizan el mismo experimento. De esa manera se limita el favoritismo o prejuicio por unos resultados. Ahí radica la importancia de que el experimento sea repetido.

¡A experimentar!

Una vez tengas clara tu hipótesis debes definir la forma en que vas a demostrarla. En otras palabras, tienes que diseñar un experimento en el que puedas probar tu hipótesis. Escribe en tu diario científico una descripción paso a paso de lo que harás para investigar. Esto se conoce como Plan de Investigación o Procedimiento Experimental.

El grupo control y el grupo experimental

Al diseñar un experimento es importante conocer lo que son variables y controles. Para que un experimento te de las respuestas que tu puedas confiar debe tener un control. Un control es un punto de referencia neutral para poder comparar el efecto de los cambios que haces en tu experimento. Digamos que deseas investigar el efecto de las cáscaras de papa en el crecimiento de unas plantas de habichuela. Puedes usar 6 plantas. Las primeras 3 no recibirán las cáscaras y estarán en las mismas condiciones de agua, luz, temperatura, etc, que las restantes. Serán tu grupo control. Al segundo grupo de 3 plantas le echarás las cáscaras. Este será tu grupo experimental. Al cabo de cierto tiempo mide el crecimiento de ambos grupos. Si el grupo experimental creció más puedes concluir que esos resultados apoyan la hipótesis de que las cáscaras de papá propiciaron el crecimiento.

Recuerda:

• Cambia solo una cosa a la vez y manten todos los otros parámetros iguales. Las cosas que cambias se llaman variables.

• Cambia algo que te ayude a contestar tu problema.

• Necesitas un grupo control para comparar el resultado de tu experimento con algo donde nada fue cambiado.

• Asegúrate de tener más de una planta, semilla, animal en el grupo control y el experimental.

• Los experimentos se repiten varias veces para garantizar que lo que observas es reproducible o para sacar un resultado promedio.

• El procedimiento debe explicar cómo mediste la cantidad de cambio.

• Haz una lista de los materiales y equipo que necesitas para tu experimento.

Nivel Avanzado

El conocimiento científico, producto a su vez de un modo científico de pensar, discrepa muchas veces del llamado “sentido común” o explicación simplista de los fenómenos naturales. Algunas de sus características son:

1. Requiere de una observación cuidadosa de la realidad y, por tanto, su producción es en general lenta y costosa.
2. Es susceptible de la continua revisión de sus formulaciones; es decir, todas las teorías y leyes pueden sufrir una modificación en cuanto algún nuevo hecho experimental demuestre que no son válidas en dicha circunstancia.
3. Se estructura en forma de leyes o proposiciones que describen aspectos de la realidad.

La obtención del conocimiento científico es producto de un trabajo sistemático y minucioso basado en el método experimental. Las fases básicas seguidas por los científicos para obtener conocimiento científico son:

1. Observar el entorno y plantear una forma precisa del problema que se va a estudiar; es decir, formular con precisión el problema y plantear hipótesis.
2. Realizar medidas con recogida de datos. Dicho de otra forma, contrastar la hipótesis planteada; es decir, intentar confirmar o rechazar dichas hipótesis de trabajo mediante experiencias. Para la realización de dichas experiencias:

• Se suelen elaborar modelos o formas simplificadas del problema real que ayuden a su comprensión: controlando las variables que intervienen para tratar de averiguar cuáles son importantes en dicho problema y cuáles no; controlando la precisión de los aparatos de medida, etc. Si hay varias variables se controlan todas menos la que queremos estudiar.
• Los resultados: Se anotan y tabulan (se expresan en tablas diseñadas por el que realiza la experiencia).
• Se repiten las medidas
• Se hace un tratamiento estadístico de las medidas realizadas.
• Se realizan gráficas que ayudan a descubrir si los resultados se ajustan a alguna función matemática y, por tanto, nos permitiría prever alguna ley en su comportamiento.

3. Si los resultados confirman las hipótesis o sin confirmarlas obtenemos resultados que se ajustan a algún patrón, podremos formular leyes generales, capaces de explicar todos los problemas similares al estudiado. La obtención de resultados análogos en experimentos idénticos anima al científico a emitir una hipótesis o teoría de supuesta validez general.
La totalidad del saber humano se encuentra encuadrado en grandes áreas del conocimiento que, a su vez, se sustentan en teorías (conjunto de leyes consistentes). El intento de refutarlas o confirmarlas conduce las líneas de la investigación.
Las teorías son el origen de nuevas hipótesis y proporcionan el marco conceptual a la investigación. Una teoría científica casi siempre precede a otra y conduce el sentido y métodos de la observación científica.

Resumiendo, las etapas el método científico serían:

• Observación del fenómeno.
• Formulación de hipótesis.
• Diseño experimental.
• Análisis de los resultados y conclusiones.

No todos los científicos siguen este orden, pero sí es necesario comprobar hipótesis o posibles conclusiones mediante la experiencia. Normalmente el proceso de evaluación de los trabajos científicos suele incorporar indirectamente el propio método científico; por tanto, difícilmente se podría publicar hoy en día un trabajo que sólo aborde alguna de las etapas del método científico.

Actualmente existe cierta controversia sobre el método científico:

• Hay quienes opinan que el método científico debe obtener unos resultados a partir de la inducción: acción o efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias, el principio general que en ellas está implícito. Sería el método hipotético inductivo.
• Otros opinan que las leyes generales son hipótesis que formula el científico, y que se utiliza el método deductivo a patir de esas hipótesis de carácter general para elaborar predicciones de fenómenos individuales. Sería el método hipotético deductivo.

Se puede ver un ejemplo del método científico acá.