1.12: Solución Científica de Problemas
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¿Cómo podemos usar la resolución de problemas en nuestras rutinas diarias?
Un día te despiertas y te das cuenta de que tu radio reloj no se encendió para sacarte de la cama. Estás desconcertado, así que decides averiguar qué pasó. Enumera tres posibles explicaciones:
- Hubo un fallo de alimentación y su radio no puede encenderse.
- Tu hermanita lo apagó como una broma.
- Anoche no activaste la alarma.
Al investigar, encuentra que el reloj está encendido, por lo que no hay falla eléctrica. Tu hermanita pasaba la noche con una amiga y no podía haber apagado la alarma. Te das cuenta de que la alarma no está puesta, tu olvido te hizo llegar tarde. Ha utilizado el método científico para responder a una pregunta.
Resolución Científica de Problemas
Los humanos siempre se han preguntado sobre el mundo que los rodea. Una de las preguntas de interés fue (y sigue siendo): ¿de qué está hecho este mundo? La química se ha definido de diversas maneras como el estudio de la materia. En qué consiste la materia ha sido fuente de debate a lo largo de los siglos. Una de las áreas clave para este debate en el mundo occidental fue la filosofía griega.
El enfoque básico de los filósofos griegos fue discutir y debatir las preguntas que tenían sobre el mundo. No hubo recolección de información para hablar, solo platicar. En consecuencia, se plantearon varias ideas sobre la materia, pero nunca se resolvieron. El primer filósofo en llevar a cabo la recolección de datos fue Aristóteles (384-322 a.C.). Registró muchas observaciones sobre el clima, sobre la vida y el comportamiento vegetal y animal, sobre los movimientos físicos, y una serie de otros temas. Aristóteles probablemente podría ser considerado el primer científico “real”, porque hizo observaciones sistemáticas de la naturaleza y trató de entender lo que estaba viendo.
Razonamiento Inductivo y Deductivo
Dos enfoques del pensamiento lógico se desarrollaron a lo largo de los siglos. Estos dos métodos son el razonamiento inductivo y el razonamiento deductivo. El razonamiento inductivo implica obtener una colección de ejemplos específicos y sacar una conclusión general a partir de ellos. El razonamiento deductivo toma un principio general y luego saca una conclusión específica del concepto general. Ambos son utilizados en el desarrollo de ideas científicas.
El razonamiento inductivo implica primero la recolección de datos: “Si agrego sodio metal al agua, observo una reacción muy violenta. Cada vez que repito el proceso, veo que sucede lo mismo”. De estas observaciones se desprende una conclusión general: la adición de sodio al agua resulta en una reacción violenta.
En el razonamiento deductivo, se realiza una predicción específica basada en un principio general. Un principio general es que los ácidos se vuelven rojos al papel tornasol azul. Usando el proceso de razonamiento deductivo, uno podría predecir: “Si tengo una botella de líquido etiquetada como 'ácido', espero que el papel tornasol se ponga rojo cuando lo sumerja en el líquido”.
La idea del experimento
El razonamiento inductivo está en el centro de lo que ahora se llama el "método científico”. En la cultura europea, este enfoque fue desarrollado principalmente por Francis Bacon (1561-1626), un erudito británico. Abogó por el uso del razonamiento inductivo en todos los ámbitos de la vida, no solo en la ciencia. El método científico, desarrollado por Bacon y otros, implica varios pasos:
- Hacer una pregunta - identificar el problema a considerar.
- Hacer observaciones - recopilar datos que pertenezca a la pregunta.
- Proponer una explicación (una hipótesis) para las observaciones.
- Hacer nuevas observaciones para probar aún más la hipótesis.
Tenga en cuenta que esto no debe considerarse un “libro de cocina” para la investigación científica. Los científicos no se sientan con su lista diaria de “cosas por hacer” y anotan estos pasos. Los pasos no necesariamente pueden seguirse en orden. Pero esto sí proporciona una idea general de cómo se suele hacer la investigación científica.
Cuando una hipótesis se confirma repetidamente, eventualmente se convierte en una teoría, un principio general que se ofrece para explicar los fenómenos naturales. Anote una palabra clave: explicar, o explicación. Una teoría ofrece una descripción de por qué sucede algo. Una ley, en cambio, es una afirmación que siempre es cierta, pero que no ofrece ninguna explicación de por qué. La ley de la gravedad dice que una roca caerá cuando se caiga, pero no explica por qué (la teoría gravitacional es muy compleja e incompleta en la actualidad). La teoría molecular cinética de los gases, por otro lado, establece lo que sucede cuando un gas se calienta en un recipiente cerrado (la presión aumenta), pero también explica por qué (los movimientos de las moléculas de gas se incrementan debido al cambio de temperatura). Las teorías no se “promueven” a las leyes, porque las leyes no responden a la pregunta del “por qué”.
Resumen
- Los primeros filósofos griegos dedicaron su tiempo a hablar de la naturaleza, pero hicieron poca o ninguna exploración o investigación reales.
- Razonamiento inductivo - para desarrollar una conclusión general a partir de una colección de observaciones.
- Razonamiento deductivo - para hacer una declaración específica basada en un principio general.
- Método científico: un proceso de observación, desarrollo de hipótesis y prueba de esa hipótesis.
Revisar
- ¿Cuál fue la deficiencia básica del enfoque de los filósofos griegos para estudiar el mundo material?
- ¿Cómo mejoró Aristóteles el enfoque?
- Definir “razonamiento inductivo” y dar un ejemplo.
- Definir “razonamiento deductivo” y dar un ejemplo.
- ¿Cuál es la diferencia entre una hipótesis y una teoría?
- ¿Cuál es la diferencia entre una teoría y una ley?