METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA EN EL CONTEXTO DE LA ECOLOGÍA

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

CIENTÍFICA EN EL CONTEXTO DE LA

ECOLOGÍA

ALBERTO RAMÍREZ GONZÁLEZ

LA CIENCIA

• El camino a la búsqueda de la verdad

• No nos lleva necesariamente a la verdad

• Es falible

• En el futuro puede demostrar que las ciencias actuales están erradas

• Se vale del método científico.

LA CIENCIA

CLASES DE CIENCIAS

• Formales:

– Lógica– Matemática

• Fácticas:– Naturales (Astronomía, física, química)– Biológicas (Biología y afines)– Sociales (Psicología, economía, sociología).

PROPIEDADES EMERGENTES NIVELES DE INTEGRACIÓN

• Estudio del Oxígeno:

– Como elemento (Física)

– Como elemento de la molécula de agua (Química)

– Como elemento de la respiración celular (Biología)

– Como elemento de la respiración de mamíferos (Fisiología)

– Como elemento que da calidad a las aguas (Ecología).

PROPIEDADES DEL OBJETO DE ESTUDIO CAMBIAN

ENUNCIADOS

• Individuales: este

• Parte-parte: algunos - porcentajes, estadísticas

• Generales: todos o ninguno. Leyes-teorías.

NIVELES DE JERARQUÍA

• Enfoque epistemológico

– Método científico

• Metodología de investigación científica

–Métodos

»Técnicas

* Instrumentos.

EPISTEMOLOGÍA

• Se refiere a la filosofía de la ciencia

• Trata los problemas más elevados de la ciencia: sus teorías, leyes y su estructura metodológica.

MÉTODO CIENTÍFICO

• Planteamiento del problema

• Formulación de hipótesis

• Levantamiento de información

• Análisis de datos

• Comprobación de hipótesis

• Conclusiones (deben estar enmarcadas en una teoría).

CARACTERÍSTICAS DEL MÉTODO CIENTÍFICO

• Fáctico

• Trasciende

• Verificable

• Autocorrectivo

• Busca establecer regularidades –leyes-.

10-73

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

CIENTÍFICA

• Trata las teorías propias de cada ciencia

• Evalúa y analiza los métodos utilizados.

MÉTODOS

• Inducción• Deducción• Análisis• Síntesis• Analogías.

• Conductismo• Fenomenológico• Dialéctico• Hermenéutico• Histórico.

• Objetivo• Subjetivo• Estático• Dinámico.

TÉCNICAS

• Cuantitativas

• Cualitativas

• Retrospectiva

• Prospectiva

• Longitudinal

• Transversal

• Estudios de caso.

INSTRUMENTOS

• Medición– Var. nominales– Var. ordinales– Var. de intervalo– Var. de razones

• Observación• Test• Encuestas – custionarios• Entrevistas.

OBSERVACIÓN -PERCEPCIÓN

• Cada especie biológica tiene una forma particular de percibir el mundo

• La percepción es una construcción del sistema nervioso central –cerebro-

• La realidad que percibimos puede ser muy diferente a la realidad real

• Cómo sería la ciencia en otra especie (tiburón, topo, murciélago, árbol; en extraterrestres?).

MEDIOS DE PERCEPCIÓN

• Hombre: Vista, oído, olfato, gusto y tacto• Otras especies: Ondas eléctricas, radar, sonar,

gravedad, electromagnetismo de la Tierra

• Hombre: Microscopio, telescopio, infrarrojo, ultravioleta, visión térmica, rayos X, ecografía, resonancia magnética, mayor o menor velocidad.......

FORMAS DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

• Básica

• Aplicada.

CLASES DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA• No experimental

– Histórica– Exploratoria– Descriptiva– Correlacional– Meta-análisis

• Experimental• Cuasiexperimental• Pre-experimental.

TEORÍA

Una teoría dentro de una ciencia, constituye el culmen de proposiciones, principios o leyes que expresan el conocimiento alcanzado por el hombre alrededor de dicha ciencia, el cual explica y da razón del fenómeno estudiado.

TEORÍAS

• Enunciados empíricos básicos

• Generalizaciones empíricas

• Enunciados teóricos con base empírica

• Enunciados teóricos con base teórica

• Enunciados teóricos generales.

Se basan en:

20-73

MARCO TEÓRICO

• Se refiere a las teorías sobre las cuales fundamento mi investigación

• Capítulo 27 Ecología – Margalef• Ciencias sociales: economía y psicología.

FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS

• Validar o reforzar teorías (trabajo grado)• Analizar fisuras en una teoría• Demostrar inconsistencias en una teoría

(diversidad estabilidad contaminación)• Proponer nuevas teorías (paradigma).

MARCO CONCEPTUAL

• Se refiere a los conceptos sobre los cuales voy a fundamentar mi investigación

• Conceptos esenciales: aquellos en los cuales no hay un consenso claro o único (se sugiere tomarlos de autores reconocidos)

• Conceptos metodológicos: los precisa el investigador para la operacionalización de los objetivos

MARCO CONCEPTUAL

EJEMPLOS:• Conceptos esenciales: ecología - ambiente• Conceptos de operacionalización: Estudiar si los

mamíferos pequeños usan como hábitat las pilas de madera vieja que se acumulan en la márgen de un río X.

• (SCIENTIFIC METHOD FOR ECOLOGICAL RESEARCH. E.D. FORD 2000)

– Qué son:– Mamíferos pequeños– Hábitat– Pila de madera– Pila de madera vieja– Márgen de los ríos.

MARCO ANTECEDENTES

• Referir investigaciones similares: CITAS

– Autores, años– Lugares o sistemas– Técnicas e instrumentos– Resultados, conclusiones– Incongruencias– Otros.

LINEAMIENTOS DE INVESTIGACIÓN

El desarrollo de un Trabajo de grado conlleva conocer, y precisar una gran variedad de tópicos antes de iniciar la investigación, los cuales quedan plasmados en el Proyecto de investigación.

LINEAMIENTOS DE INVESTIGACIÓN

Documentación preliminar:

• Mapas, cartas navegación, fotografías aéreas..• Clima, corrientes, mareas, topografía..• Comunidades: bosque, arrecifes, humedales,...• Claves taxonómicas • Actividades antrópicas: industrial, urbana, agrícola,

pecuaria..• Técnicas e instrumentos de muestreo• Métodos estadísticos...etc.

LINEAMIENTOS DE INVESTIGACIÓN

La lectura permite delimitar el tema de investigación. Comunidad:

Arrecifes de coral

Pesca

Pesca artesanal langosta Isla Fuerte

DEFINICIÓN DE OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

• Caracterizar estructura comunidades

• Comparar capturas por arte• Determinar especies más

importantes• Estimar biomasa captura• Caracterizar artes y

embarcaciones• Definir relación especies – arte• Definir relación especies –

ecosistema

• Definir zonas pesca

• Mapear zonas pesca• Caracterizar población

pescadores• Describir canales

comercialización• Estimar ingresos pesqueros• Proyectar tendencias recurso• Verificar cumplimiento normas• Analizar percepción pescadores

– recurso o norma

LLUVIA DE IDEAS: ejemplo pesca

DEFINICIÓN DE OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

OPTIMIZAR RUTAS,

NUMERO DE BUSES

LIMITAR CRECIMIENTO

URBANO

APOYO A TRANSPORTE

MASIVO

SUBIR IMPUESTOS

PROHIBIR VEHICULOS

CARBURADOR

MEJORAR SISTEMA VIAL

ORDENAMIENTO LOCALIDADES

EDUCACION POR LOCALIDAD

METRO, TRANVIA

REDUCIR VEHICULOS

REDUCIR TRANCONES

FUENTES FIJAS

CICLORUTAS, BICITAXIS

REDUCIR MOVILIZACION

VEHICULAR

FUENTES MOVILES

SUBIR COSTO GASOLINA

AUMENTAR % VEHICULOS

LIMPIOS

REDUCIR EMISIONES

TAXIS COLECTIVOS

BAJAR IMPUESTOS

HORARIOS NO SIMULTANEOS

(COLEGIOS, EMPRESAS..)

MAS HORAS DE PICO Y PLACA

RECUPERACION CALIDAD AIRE

LEGISLACION Y CONTROL

DIAGRAMAS CUSALES O SISTÉMICOS

30-73

DEFINICIÓN DE OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

DIAGRAMAS CUSALES O SISTÉMICOS

APAGARLOS FUERA DE USO

REDUCIR USO DE VEHICULO

AERODINAMICAMOTORES DE

BAJO CONSUMO

PRENDER UN EQUIPO A LA

VEZ

OPTIMIZAR DISEÑO DE VEHICULOS

REDUCIR CONSUMO

OPTIMIZAR USO DE ELECTRODOMESTICOS

REDUCIR CONSUMO ENERGIA

EXOSOMATICA

TODO ALA VEZ (LAVADORA, SECADORA, PLANCHA)

OPTIMIZAR DISEÑO CONSTRUCCIONES

CALENTADOR Y ESTUFA A

GASPERDIDA DE CALOR VENTILACION

SIEMBRA DE ARBOLES

MANEJO DE SOL Y VIENTOS

EQUIPOS DE BAJO

CONSUMO ENERGETICO

DIFICULTADES PARA PRECISAR OBJETIVOS DE

INVESTIGACIÓN

• Falta delimitar tema • Falta revisión bibliográfica• Falta conocimiento sistémico• Falta conocimientos MIC• Falta conocimientos metodológicos• Falta dedicación proyecto • Falta creatividad • Baja aptitud del individuo.

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

CON LOS OBJETIVOS ESPECÍFOCOS DEFINIDOS SE PRECISA EL OBJETIVO GENERAL Y EL

TÍTULO

• Caracterizar la pesca artesanal de la langosta Pannulirus sp. en Isla Fuerte, durante 2 períodos climáticos.

Caracterización de la pesca artesanal de la langosta Panulirus sp. en Isla Fuerte.

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

• En este punto se tiene el objetivo general de la investigación•El siguiente paso es centrarse en los objetivos específicos

Revisión bibliográfica particular: pesca, langosta, Isla Fuerte.

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

Ello involucra una nueva espiral que busca definir:

• Especies

• Lugar preciso• Períodos• Estaciones-muestras• Técnicas -instrumentos

– De campo

– De laboratorio

– De análisis de la información.

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

Los objetivos específicos se evalúan a la luz de:

• Pertinencia• Costos• Tiempo• Infraestructura• Claves taxonómicas• Equipos.

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

JUSTIFICACIÓN

VIABILIDAD

Objetivos específicos se formulan a la luz de:

PROBLEMA

INVESTIGO

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

Objetivos específicos:

• Buscan resolver una pregunta-problema de investigación

• Están ligados a las hipótesis

• Ilustran sobre las variables que deben ser medidas: biológica, ambiental, antrópica, tiempo, área....

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

La definición de cada objetivo específico tiene implícito la siguiente triangulación:

OBJETIVO

TÉCNICA-INSTRUMENTO

ANÁLISIS

OPERACIONALIZACIÓN

ESTRUCTURADATOS

ESTRUCTURAANÁLISIS

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

Una investigación frecuentemente involucra:

OBJETIVO 1

TÉCNICA E INSTRUMENTO 1

ANÁLISIS 1

………

OBJETIVO 2

TÉCNICA E INSTRUMENTO 2

ANÁLISIS 2

40-73

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

Conllevan a precisar:

– Población objetivo– Censo o muestreo– Variables a ser medidas– Operacionalización de las variables – Técnicas– Instrumentos– Infraestructura (tiempo, costos, personal,

equipos..)– Análisis a realizar.

SELECCIÓN DE VARIABLES

BIOLÓGICAS:

• Propósitos del estudio• Importancia socio-económica• Importancia geomorfológica• Logística, costos, factibilidad, nivel taxonómico..• Representatividad espacio-temporal (persistencia, movilidad)• Importancia ecológica

– Peligro extinción– Endémicas– Insignia– Diversidad– Producción-biomasa.

SELECCIÓN DE VARIABLES

FISICOQUÍMICAS:

• Alta relación con la comunidad elegida• Amplia variación relativa• Problema • De origen antrópico• Tendencia notable• Efectos acumulativos.

SELECCIÓN DE VARIABLES

ANTRÓPICAS:

• Propósitos del estudio (caza, demografía, contaminación, producción…)

• Posibilidad de operacionalización: (valores, percepciones, liderazgo…)

• Posibilidades que brinda la comunidad para el estudio o para entregar información sobre un tópico particular…).

MUESTREO

Técnicas:

• La literatura generalmente indica las técnicas y los instrumentos para muestreo biológico, fisicoquímico y social.

MUESTREO

Elección de Instrumentos incide:

• Diseño de muestreo

• Precisión

• Tiempo y costos

• Número de réplicas –esfuerzo-.

MUESTREO

Instrumentos - variables biológicas:

• Corales: – 30 a 60 cuadrantes de 1 m2; – 1500 puntos en punto intercepto;– 10 a 30 metros en línea intercepto

• Manglares: – 0,1 ha.– 20 puntos en cuadrantes centrados en un punto– 100 puntos en individuo más próximo..

MUESTREO

Instrumentos - variables fisicoquímicas:

• En campo: temperatura, conductividad, pH, gases atmosféricos, ruido...

• En laboratorio: se deben seguir procedimientos normalizados de preservación y refrigeración. Ejemplo: nutrientes, DBO - DQO, metales, grasas, etc.

• Muestras compuestas son las que se mezclan de diferentes horas o sitios para un único análisis.

MUESTREO

Instrumentos - variables sociales:

• Observación - medición• Test• Cuestionarios• Encuestas• Entrevistas• Talleres.

MUESTREO

Premuestreo:

– Gradientes abióticos– Gradientes bióticos– Incidencia antrópica– Operatividad de los equipos, etc. – Diseño de muestreo– Estaciones-muestras-réplicas.

50-73

MUESTREO

Premuestreo:

Logística: – Contactar personas de la región– Desplazamientos (vehículos, botes, mulas..)– Pernoctación– Costos, etc.

MUESTREO

Representatividad cuantitativa del muestreo:

n = (t2S2)/ E2Especies

ÁreaRéplicas

Diversidad

Réplicas

Promedio

MUESTREO

Muestreo (varios):

• Muestra muy grande: sobremuestreo, costos, tiempo..

• Muestra muy pequeña no es representativa• Pseudoreplicación• Las estaciones las elige el investigador• Las muestras se toman al azar• Sopesar estaciones vs. muestras• Comunidades persistentes muestreo espacial• Comunidades fluctuantes espacio-temporal.

MUESTREO

´Diseño de MuestreoEstaciones:

SISTEMÁTICO ESTRATIFICADO

MUESTREO

TRANSECTO ALEATORIO

PUNTO TRANSECTO

´Diseño de MuestreoEstaciones:

ANÁLISIS ESTADÍSTICOS

• Histogramas, pies, gráficos de líneas o de dispersión...

• Proporciones, porcentajes, razones, fórmulas simples...

• Estadísticas básicas: de tendencia central y de dispersión

• Estadísticas de representatividad: n, error

• Índices o indicadores propios: cobertura, calidad, baremo,...

• Pruebas de hipótesis: regresión, correlación, comparación de medidas de tendencia central o de dispersión,

• Análisis multivariados: componentes principales, de factores, discriminantes, correspondencia canónica, regresión múltiple...

Tipos:

SÍNTESIS

• Trabajo de grado es:

• Conocerse así mismo fortalezas y debilidades• Requisito para optar a un título• Investigación científica• Tiene rigor científico• De enunciados limitados (individuales o parte-

parte)• Generalmente básica• Con métodos, técnicas e instrumentos variados• Con variables cualitativas, cuantitativas o ambas.

ECOLOGÍA

CLASES DE CIENCIAS

• ECOLOGÍA (CLÁSICO): estudia las interrelaciones entre especies y de ellas con su ambiente.

• Nace de la Biología

• Se consolidó como Ciencia a finales del siglo XIX

• Estructuró una Teoría Ecológica sólida

• Generó su propio marco conceptual.

ECOLOGÍA

• Fisiología• Botánica• Etología• Zoología• Evolución

Se construyó a partir de múltiples ciencias y disciplinas(ciencia de síntesis; puente entre las ciencias naturales y sociales)

• Demografía• Matemática• Estadística• Economía

• Epidemiología• Pesquerías• Ingeniería forestal• Agricultura• Ganadería

• Oceanografía• Geología• Química• Geografía• Paisaje• Climatología• Física.(Margalef, 1977; Deléage, 1993)

60-73

ECOLOGÍA

• Su objeto de estudio es el ecosistema• Explica las interrelaciones entre los organismos

vivos en su medio natural, y entre ellos y el medio abiótico

• Sus cimientos se encuentran en la teoría de la SELECCIÓN NATURAL

• Se estructuró sobre un enfoque sistémico -relaciones

• Es robusta, sólida y positivista.

La teoría ecológica:

TEORÍA ECOLÓGICA

• Ejemplos en ecología:

– Los organismos vivos tienen la propiedad de perder entropía, es decir, ganar orden o pasar a estados más improbables.

– Sobre períodos de tiempo muy largos, todas las especies se extinguen o porque desaparecen por falta de adaptación o porque se transforman en nuevas especies.

TEORÍA ECOLÓGICA

• Ejemplos en ecología:

– Una población no puede crecer indefinidamente ya que alcanzará un estado de limitación por espacio y recursos

– Todo ecosistema exhibe un ciclo de materia y un flujo de energía.

ECOLOGÍA

• Se construyó con el hombre como observador• Está en proceso de incluir las interacciones del

hombre con su entorno• Implica incluir herencia exogénica – SELECCIÓN

CULTURAL –• Implica modificar el marco teórico y conceptual.

LÍMITES de la teoría ecológica:

ECOLOGÍA

• Ecología• Interrelaciones bióticas (claras a difusas; generales

a particulares)• Interrelaciones en un mismo lugar espacios

diferentes (ecosistema biosfera)• Competencia intraespecífica (entre individuos de

una misma especie – especializaciones en el hombre).

Cambios en marco conceptual y teórico:

ECOLOGÍA

• Sistema depredador – presa: retroalimentación negativa a positiva

• Nichos por especie nichos por individuo• Características morfológicas incluido dimorfismo

sexual y conductuales (belleza – hombre)• Reproducción sexual clonación, un mismo

sexo, muertos, intercambios génicos interespecies.

Cambios en marco conceptual y teórico:

ECOLOGÍA

• Conceptos de especie y vida• Evolución: cambios aleatorios en los genes,

más selección natural cambios dirigidos por el hombre, más selección artificial

• Especiación homopátrica• El papel de la medicina• Radiación adaptativa y barreras geográficas.

Cambios en marco conceptual y teórico:

ECOLOGÍA

• Sucesión - regresión• Balance energético individual y colectivo• Ética• Hobbes (en Dennett, 1992) : “Hubo un tiempo,

dijo, en que no existía el bien y el mal; la gente vivía en «estado de naturaleza», forzada a participar en la guerra de todos contra todos...”...“Entonces, algunos de ellos se agruparon e hicieron un contrato y, de ese modo, comenzó la sociedad y, con la sociedad, el bien y el mal”.

Cambios en marco conceptual y teórico:

ECOLOGÍA

• Las teorías sociales no tuvieron en cuenta el fenómeno biótico y abiótico, del mismo modo que la construcción de la ecología se hizo a espaldas de las ciencias sociales (Ángel-Maya 1997).

Cambios en marco conceptual y teórico:

ECOLOGÍA

• La ecología viene dando apertura a las ciencias sociales (ej: economía, psicología, sociología, antropología, educación)

• La ecología pierde especificidad; interdisciplinariedad

• El entorno del hombre se traslada de lo abiótico y lo biótico a lo social

• Ecología = f (supervivencia del hombre, desarrollo sostenible, bienestar, equidad, calidad ambiental....).

Síntesis:

70-73

ECOLOGÍA

No hay acuerdo sobre:

1. Método científico2. Objeto de estudio: hombre o el grupo social

(propiedades emergentes)3. Si emplear o no métodos de las ciencias naturales4. Si se pueden buscar leyes o se estudian eventos

particulares5. Si las técnicas deben ser cualitativas, cuantitativas o

ambas6. Generalmente mezclan valores con conocimiento.

Problemas en el estudio de las ciencias sociales – Gordon:

ALGUNAS TEORÍAS ECONÓMICAS

• Ley de la especialización creciente (sociología)• Ley de hierro de la oligarquía Michels (ciencia política)• Ley del movimiento del capitalismo (economía marxista)• Ley de la distribución del ingreso de Pareto (economía)• Ley de rendimientos decrecientes (economía)• Ley de la demanda• La <<teoría de la conspiración>>.

FIN