1.1: Investigación Científica
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Lo más probable es que hayas oído hablar del método científico. Pero, ¿cuál es exactamente el método científico?
¿Es una manera precisa y exacta en que se debe hacer toda la ciencia? ¿O es una serie de pasos que generalmente siguen la mayoría de los científicos, pero que pueden modificarse en beneficio de una investigación individual?
El método científico
“También descubrimos que la ciencia es genial y divertida porque se llega a hacer cosas que nadie ha hecho antes”. En el artículo Abejas Blackawton, publicado por estudiantes de ocho a diez años: Biology Letters (2010) http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/early/2010/12/18/rsbl.2010.1056.abstract.
Existen métodos básicos de adquisición de conocimientos que son comunes a toda la ciencia. En el corazón de la ciencia se encuentra la investigación científica, la cual se realiza siguiendo el método científico. Una investigación científica es un plan para hacer preguntas y probar posibles respuestas. Generalmente sigue los pasos enumerados en la Figura a continuación. Consulte http://www.youtube.com/watch?v=KZaCy5Z87FA para una visión general del método científico.
Pasos de una Investigación Científica. Una investigación científica suele tener estos pasos. Los científicos suelen desarrollar sus propios pasos que siguen en una investigación científica. Aquí se muestra una simplificación de cómo se realiza una investigación científica.
Hacer observaciones
Una investigación científica suele comenzar con observaciones. Haces observaciones todo el tiempo. Digamos que das un paseo por el bosque y observas una polilla, como la de la Figura de abajo, descansando sobre el tronco de un árbol. Se nota que la polilla tiene manchas en sus alas que parecen ojos. Crees que las manchas en los ojos hacen que la polilla parezca la cara de un búho.
Figura 2: Polilla emperador veteada Heniocha dyops en Botsuana. (CC-SA-BY-4.0; Charlesjsharp).
¿Esta polilla te recuerda a un búho?
Hacer una pregunta
Las observaciones a menudo conducen a preguntas. Por ejemplo, podrías preguntarte por qué la polilla tiene manchas en los ojos que la hacen parecer la cara de un búho. ¿Qué razón podría haber para esta observación?
Formando una hipótesis
El siguiente paso en una investigación científica es formar una hipótesis. Una hipótesis es una posible respuesta a una pregunta científica, pero no es una respuesta cualquiera. Una hipótesis debe basarse en el conocimiento científico, y debe ser lógica. Una hipótesis también debe ser falsificable. Es decir, debe ser posible hacer observaciones que desmentirían la hipótesis si realmente es falsa. Supongamos que sabes que algunas aves comen polillas y que los búhos se aprovechan de otras aves. De este conocimiento, razonas que las manchas en los ojos ahuyentan a las aves que podrían comerse la polilla. Esta es tu hipótesis.
Probando la Hipótesis
Para probar una hipótesis, primero es necesario hacer una predicción basada en la hipótesis. Una predicción es un enunciado que cuenta lo que sucederá bajo ciertas condiciones. Se puede expresar en la forma: Si A ocurre, entonces B sucederá. Con base en tu hipótesis, podrías hacer esta predicción: Si una polilla tiene manchas oculares en sus alas, entonces las aves evitarán comérsela.
A continuación, debes reunir pruebas para poner a prueba tu predicción. La evidencia es cualquier tipo de dato que puede estar de acuerdo o en desacuerdo con una predicción, por lo que puede apoyar o desmentir una hipótesis. La evidencia puede ser recolectada por un experimento. Suponga que reúne evidencia haciendo más observaciones de polillas con manchas oculares. Quizás observes que las aves realmente evitan comer polillas con manchas en los ojos. Esta evidencia concuerda con tu predicción.
Dibujo de conclusiones
La evidencia que concuerda con tu predicción apoya tu hipótesis. ¿Esa evidencia prueba que tu hipótesis es cierta? No; una hipótesis no puede demostrarse de manera concluyente que sea cierta. Esto se debe a que nunca se pueden examinar todas las pruebas posibles, y algún día podrían encontrarse pruebas que desmienten la hipótesis. Sin embargo, cuanta más evidencia sustente una hipótesis, más probable es que la hipótesis sea cierta.
Comunicar resultados
El último paso en una investigación científica es comunicar lo que has aprendido con otros. Este es un paso muy importante porque permite que otros pongan a prueba tu hipótesis. Si otros investigadores obtienen los mismos resultados que el suyo, agregan soporte a la hipótesis. Sin embargo, si obtienen resultados diferentes, pueden desmentir la hipótesis.
Cuando los científicos comparten sus resultados, deben describir sus métodos y señalar cualquier posible problema con la investigación. Por ejemplo, mientras observabas polillas, quizá tu presencia asustaba a los pájaros. Esto introduce un error en tu investigación. Obtuviste los resultados que predijiste (los pájaros evitaban las polillas mientras las observabas), pero no por la razón que planteaste la hipótesis. Otros investigadores podrían pensar en formas de evitar este error en futuros estudios.
El Método Científico Hecho Fácil explica el método científico: http://www.youtube.com/watch?v=zcavPAFiG14 (9:55).
Al ver El método científico hecho fácil, concéntrese en estos conceptos:
- la relación entre la evidencia, las conclusiones y las teorías,
- las “reglas fundamentales” de la investigación científica,
- los pasos en un procedimiento científico,
- el significado de la “replicación de resultados”,
- el significado de “falsificable”,
- el resultado cuando no se sigue el método científico.
Descubriendo el Método Científico
Un video veraniego del método científico, utilizando como ejemplo la identificación de la estructura del ADN, se muestra en este video por estudiantes del MIT: https://www.youtube.com/watch?v=5eDNgeEUtMg.
Por qué hago Ciencia
Dan Costa, Ph.D. es profesor de Biología en la Universidad de California, Santa Cruz, y ha estado estudiando vida marina por más de 40 años. Es líder en el uso de etiquetas satelitales, registradores de tiempo y profundidad y otras sofisticadas etiquetas electrónicas para recopilar información sobre las increíbles profundidades a las que bucean los elefantes marinos, sus rutas de migración y cómo utilizan las características oceanográficas para cazar presas hasta la fecha internacional y el Alaska Islas Aleutianas. En el siguiente video de KQED, el Dr. Costa discute por qué es científico: http://science.kqed.org/quest/video/why-i-do-science-dan-costa/.
Resumen
- En el corazón de la ciencia se encuentra la investigación científica, la cual se realiza siguiendo el método científico. Una investigación científica es un plan para hacer preguntas y probar posibles respuestas.
- Una investigación científica suele comenzar con observaciones. Las observaciones a menudo conducen a preguntas.
- Una hipótesis es una posible respuesta lógica a una pregunta científica, basada en el conocimiento científico.
- Una predicción es un enunciado que cuenta lo que sucederá bajo ciertas condiciones.
- La evidencia es cualquier tipo de dato que puede estar de acuerdo o en desacuerdo con una predicción, por lo que puede apoyar o desmentir una hipótesis. Las conclusiones pueden formarse a partir de evidencias.
- El último paso en una investigación científica es la comunicación de resultados con otros.
Explora más
Explorar más I
Utilice este recurso para responder a las preguntas que siguen.
- Pasos del Método Científico en http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_scientific_method.shtml#overviewofthescientificmethod.
- Describa lo que significa “Hacer una Pregunta”.
- Describir lo que significa “Construir una Hipótesis”.
- ¿Cómo realiza un científico una prueba justa?
- ¿Qué hace un científico si no se sustenta la hipótesis?
Explora más II
- SciMeth Matching en http://www.studystack.com/matching-2497.
Revisar
- Esbozar los pasos de una investigación científica.
- ¿Qué es una hipótesis científica? ¿Qué características debe tener una hipótesis para ser útil en la ciencia?
- Dé un ejemplo de una pregunta científica que podría ser investigada con un experimento. Entonces dar un ejemplo de pregunta que no pudo ser investigada.
- ¿Se puede probar cierta una hipótesis? ¿Por qué o por qué no?
- ¿Por qué los científicos comunican sus resultados?