Saltar la navegación

I. La metodología científica

Fases de la metodología científica

Antes de que inicies con la exploración de este material, es necesario repasar en qué consisten las fases de la metodología científica. A continuación se describe brevemente cada una de estas fases.

Instrucciones: da clic en cada uno de los nombres de las fases de la metodología científica para desplegar el contenido. Durante su lectura, también fíjate muy bien en el ejemplo propuesto para que te des una idea acerca de lo que sucede en cada etapa de esta metodología.

Observación

La observación se refiere a fijar nuestra atención en algo de lo que nos interesa saber cómo o por qué sucede, con la finalidad de conocer y obtener información al respecto. Gracias a ella, se pueden conocer características físicas (también llamada información cualitativa) como el color, olor, forma, textura, etc.; pero también pueden ser mediciones (información cuantitativa) como la temperatura, presión, volumen, masa, etc. 

Ejemplo: observas que, a temperatura ambiente, cierta cantidad de sal común se logra disolver en un vaso de agua, pero si sigues agregando ya no ocurre más esto. Pruebas ahora calentando el agua y te das cuenta que se logra disolver una mayor cantidad de sal.

Observación

Fotografía I.1. Observación. Obtenida de flickr.com (CC BY-ND 2.0)

Problema

El planteamiento del problema se hace para saber cómo se relaciona una cierta variable con un fenómeno de interés. Se puede plantear en forma de una pregunta o de una problemática y esta sirve de guía para la investigación a realizar y las actividades experimentales que se efectuarán. 

Ejemplo: observaste que calentando el agua se logró disolver más sal. Entonces quisieras saber (planteamiento del problema): ¿Cómo influye la temperatura del agua en la cantidad de sal común que se puede disolver en el agua?

Problema

Fotografía I.2. Planteamiento del problema. Obtenida de flickr.com (CC BY-NC-ND 2.0)

Hipótesis

La formulación de la hipótesis se realiza como una posible respuesta (explicación tentativa) al problema que se quiere resolver. Se intenta establecer una relación causa y efecto entre el problema y alguna(s) de las variables que influyen en el fenómeno a estudiar. La hipótesis puede plantearse de la forma Si... (al cambiar una variable), entonces... (sucederá un cambio o un efecto esperado), para establecer una relación causa-efecto.

Ejemplo: Si la temperatura influye en la cantidad de sal común (NaCl) que se puede disolver en agua, entonces aumentando temperatura del agua se podrá disolver una mayor cantidad de sal. (Nota: pudiera pasar lo contrario, pero esto no se sabrá hasta experimentarlo)

Hipótesis

Fotografía I.3. Formulación de la hipótesis. Obtenida de flickr.com (CC BY 2.0)

Experimentación

En la experimentación se pone a prueba la hipótesis planteada, reproduciendo un fenómeno, pero controlando las condiciones (variables) involucradas. La variable independiente manipulada (VIM), condición que se modificará en las diferentes pruebas y de la que se desea conocer el efecto en los resultados; la variable dependiente (VD), condición en la cual se desea observar la consecuencia o el efecto; y las variables constantes (VC), condiciones o factores que es preciso controlar en forma igual en lotes en experimentación. 

Ejemplo: en el experimento de la disolución de la sal en agua, las variables constantes (VC), serían las cantidades y el tipo de soluto y de disolvente (p. ej. 1 g de NaCl y 10 mL de agua), la agitación (sí se revolverá enérgicamente o no). La variable independiente manipulada (VIM) sería la temperatura a diferentes valores (p. ej. 10 ºC, 25ºC o ambiente y 40 ºC). La cantidad apreciable de sal remanente en el recipiente o, en otras palabra, la capacidad disolvente del agua, sería entonces la variable dependiente (VD). Véase la nota "Cuadro de control de variables"

Experimentar

Fotografía I.4. Experimentación. Obtenida de flickr.com (CC BY-NC 2.0)

Análisis de Resultados

En el análisis de los resultados, las observaciones, datos e información del experimento son revisados y reflexionados, encontrando la relación entre la VIM y la VD. Su interpretación permitirá llegar a conclusiones objetivas, para que abandonemos creencias, ideas previas o erróneas y que las sustituyamos por conocimiento significativo.

Ejemplo: supongamos que, durante la experimentación, se observó que a medida que la temperatura se incrementaba la capacidad disolvente del agua era mayor. Otras variables como la agitación, las cantidades de soluto y disolvente no pudieron influir, porque para todas las pruebas permanecieron constantes. Entonces, en este experimento, la capacidad de disolución del agua sí aumentó con la temperatura.

Análisis de resultados

Fotografía I.5. Análisis de resultados. Obtenida de flickr.com (CC BY-NC-SA 2.0)

Conclusiones

La obtención de las conclusiones ayudará a decidir si la hipótesis que se planteó se confirma o se rechaza, lo que permitirá establecer deducciones acerca del fenómeno o hecho que observamos. De esta manera, el conocimiento que adquirimos tiene una mayor robustez, pues se sometió a pruebas bajo condiciones controladas.

Conclusiones

Fotografía I.6. Conclusiones. Obtenida de flickr.com (CC BY-NC-SA 2.0)

Ejemplo: La conclusión a la que se llegó en esta investigación fue que, bajo las condiciones experimentales probadas, la temperatura sí influye en la capacidad de disolución del agua. Entonces, a mayor temperatura, la cantidad de sal común que puede disolverse en el agua también es mayor.

Nota: este fenómeno se explica porque a mayor temperatura del agua, mayor movimiento de las partículas y, por lo tanto, se incorpora  (o se disuelven) más sal en el líquido.

¡Ahora tú, ponte a prueba!

Instrucciones: A continuación, se te mostrará la historia acerca de cómo se determinó que el agua fue un compuesto y no un elemento. En el texto encontrarás algunos espacios en blanco, donde podrás seleccionar, mediante una lista desplegable, la(s) palabra(s) que hagan referencia a la fase de la metodología científica  que corresponda, de acuerdo con lo que revisaste anteriormente.

Nota: para darle un mayor reto a la actividad, las fases de la metodología científica no necesariamente se presentan en el mismo orden que lo revisaste en el apartado anterior, pero puedes orientarte del texto mostrado en negritas para saber a lo que se hace referencia.

Los antiguos griegos, consideraban que la naturaleza estaba formada por "elementos" como el agua, aire, tierra y fuego. Porque, para ellos, en todas las sustancias de la naturaleza estaban presentes estos "elementos", lo que podían constatar por medio de los sentidos, como el tacto o la vista ( ).

Fue en 1661, cuando el químico Robert Boyle, escéptico a estas ideas, se planteó la siguiente explicación tentativa ( ): si un material en cuestión es un elemento, entonces no se puede separar en otras sustancias más simples y si lo hace, entonces es un compuesto. 

En 1880, los científicos Nicholson y Carlisle se preguntaron ¿qué evidencias se deberán obtener para saber si el agua es un elemento o un compuesto? ( ). Utilizaron la misma respuesta tentativa que en su momento formuló Robert Boyle.

Para comprobar esta explicación tentativa, realizaron una serie de pruebas ( ) utilizando la técnica denominada electrólisis: descomposición de un compuesto por medio del uso de la corriente eléctrica. Utilizaron una fuente de poder, electrodos y un electrolito para hacer pasar la electricidad a través del agua.

Se dieron cuenta de que al prender fuego al gas incoloro que se formaba en el electrodo negativo, este se quemaba como cualquier otro combustible; tal y como lo haría el hidrógeno. De igual manera hicieron pruebas con el otro gas generado en el electrodo positivo, que tampoco tenía color, acercando una pajilla al rojo vivo y observaron que esta se mantenía encendida, es decir, favorecía la combustión; tal y como sería un comportamiento característico del oxígeno. Después de revisar los resultados obtenidos, se dieron cuenta de que entonces el agua se había separado en hidrógeno y oxígeno ( ).

Con estas pruebas y los resultados obtenidos, pudieron llegar a la explicación definitiva de que el agua se trataba de un compuesto, porque se pudo separar en sustancias más simples, y no de un elemento, como creían los antiguos griegos ( ).

Habilitar JavaScript