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HISTORIA DEL MÉTODO CIENTÍFICO
La historia del método científico es inseparable de la historia de la ciencia misma. El desarrollo y la elaboración de reglas para el razonamiento científico y la investigación no ha sido algo simple. El método científico ha sido el tema de un intenso y reiterado debate a lo largo de la historia de la ciencia y diversos filósofos naturales y científicos eminentes han presentado sus argumentos para privilegiar uno u otro enfoque que lleve al establecimiento del conocimiento científico.
Algunos de los debates más importantes en la historia del método científico se centran en: el racionalismo, especialmente el invocado por René Descartes; la inducción, que adquirió prominencia con Isaac Newton y sus seguidores; el modelo hipotético-deductivo, que salta a la escena al principio del Siglo XIX.
En la parte final del Siglo XIX y en el Siglo XX, el debate entre el realismo vs. anti-realismo era central en las discusiones sobre el método científico conforme las poderosas teorías científicas se extendían más allá del campo de lo observable, mientras que a mediados del Siglo XX, algunos filósofos prominentes argumentaron en contra de que pudiera haber cualquier conjunto de reglas universalmente aplicables para la ciencia.
Aunque los Babilonios y los Egipcios desarrollaron mucho conocimiento técnico, fue la antigua Grecia la que se involucró en las primeras formas de lo que ahora reconocemos como ciencia. Platón fue un contribuyente importante en el surgimiento de esta tradición.
Aristóteles proporciona otro de los ingredientes de la tradición científica: el empirismo. Para Aristóteles, las verdades universales pueden conocerse a partir de eventos particulares mediante la inducción. Así, de cierta manera, Aristóteles reconcilia el pensamiento abstracto con la observación
Aunque sería un error concluir que la ciencia aristotélica fuera empírica. De hecho, Aristóteles no acepta que el conocimiento obtenido mediante la inducción pueda acertadamente considerarse como conocimiento científico.
No obstante, la inducción es necesaria preliminarmente en el trabajo principal de la indagación científica, ya que proporciona las premisas requeridas para las demostraciones científicas.
La herramienta que Aristóteles elige para esto es el razonamiento deductivo con la forma de silogismos. Usando los silogismos, los científicos pueden inferir nuevas verdades universales a partir de las ya establecidas.
Esta situación, deja lugar para dudar de la naturaleza y extensión de su empiricismo. En particular, parece que Aristóteles considera la sensación-percepción solo como un vehículo para obtener conocimientos mediante la inducción. La inducción no garantiza el estatus de razonamiento científico y de esta manera, este lugar lo ocupa la intuición, la que proporciona el fundamento sólido de la ciencia de Aristóteles.Dicho lo anterior, Aristóteles nos acerca a la ciencia empírica, de la que es predecesor.
Aunque ya habían métodos científicos tempranos previamente, Galileo Galilei (1564-1642) es considerado como el padre del método científico.Durante el periodo de conservadurismo religioso de la Reforma y la Contra-Reforma, Galileo Galilei develó su nueva ciencia del movimiento. Ni los contenidos de la ciencia de Galileo, ni sus métodos de estudio se apegaban a las enseñanzas de Aristóteles.
Mientras Aristóteles pensaba que la ciencia debía ser demostrada a partir de los primeros principios, Galileo había usado los experimentos como instrumento de investigación. No obstante, en su libro presenta su trabajo como demostraciones matemáticas, sin referirse a los resultados experimentales.
En 1619, René Descartes empezó a escribir su tratado sobre la manera adecuada del pensamiento científico y filosófico, su inconcluso texto de Reglas para Direccionar la Mente, con el que buscaba remplazar a Aristóteles y consolidarse como el único arquitecto del nuevo sistema que guiaría la investigación científica.
Este trabajo fue continuado y clarificado en su tratado de 1637 sobre el Discurso del Método y luego en sus Meditaciones de 1641. Descartes ahí describe sus intrigantes y disciplinados experimentos mentales que lo llevaron a la idea que inmediatamente asociamos con él: “Pienso, luego existo”.Este descubrimiento lo condujo a progresar más allá de sus propias reflexiones y juzgar la existencia de cuerpos extensos fuera de sus propios pensamientos.
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
La investigación Científica
Podemos decir que la investigación científica se define como la serie de pasos que conducen a la búsqueda de conocimientos mediante la aplicación de métodos y técnicas y para lograr esto nos basamos en los siguientes.
Tipos de investigación
La técnica es indispensable en el proceso de la investigación científica, ya que integra la estructura por medio de la cual se organiza la investigación, La técnica pretende los siguientes objetivos:
Ordenar las etapas de la investigación.
Aportar instrumentos para manejar la información.
Llevar un control de los datos.
Orientar la obtención de conocimientos.
Método científico
El método científico es el conjunto de formas que se utilizan para la adquisición y elaboración de nuevos conocimientos. Se define como el camino planeado para descubrir las propiedades del objeto de estudio.
La palabra método se deriva de los vocablos griegos metá “a lo largo” y odos “camino”, la cual podemos entender como: · La manera de ordenar una actividad hacia un fin
El orden sistemático que se impone en la investigación científica y nos conduce al conocimiento · El camino por el cual se llega a cierto resultado en la actividad científica, cuando dicho camino no ha sido fijado por anticipado de manera deliberada y reflexiva Es el conjunto de etapas que señalan la forma (procedimiento) para llevar a cabo una investigación cuyos resultados sean aceptados como válidos por la comunidad científica
El método científico se conjuga en la inducción y deducción y consta de las siguientes etapas
Percepción de una dificultad:
Identificación y definición de la dificultad:
Deducción de las consecuencias de las hipótesis:
Verificación de la hipótesis: mediante acción:
Existen muchas variantes del método científico, una de ellas es la siguiente: 1. Delimitar y definir el objeto de la
investigación o problema 2. Plantear la hipótesis de trabajo o el
método de solución al problema 3. Elaborar el diseño experimental, modelo
o prototipo 4. Realizar experimentos, simulaciones,
cálculos o pruebas
5. Analizar, verificar o validar los resultados 6. En caso necesario reajustar el experimento, modelo o prototipo y regresar al paso 4 7. Obtener conclusiones 8. Contrastar las conclusiones con las predicciones 9. Sugerencias de trabajos futuros 10. Elaboración de un informe escrito
Las características del método científico son:
Fáctico, Trasciende los hechos Falible Verificable Objetivo No autosuficiente
Cuando un ingeniero, un científico o un aficionado aplican el método científico y desarrollan nuevos conocimientos, están realizando una actividad de investigación científica. Cuando un ingeniero, un científico o un aficionado aplican el método científico y utilizan conocimientos existentes para el desarrollo de productos y servicios, están realizando una actividad tecnológica.
Contenidos mínimos1. Introducción2. Justificación3. Planteamiento del
problema4. Objeto de estudio5. Cuestiones a responder
mediante la investigación6. Objetivos7. Marco teórico8. Metodología y desarrollo
de la investigación9. Presentación y discusión
de resultados10. Conclusiones11. Referencias bibliográficas
1. Introducción
Contiene una descripción razonada de todo el documento, de modo tal, que el lector tiene una visión panorámica completa de la investigación (tema, bases teóricas, hallazgos). Adicionalmente se presenta una descripción de la estructura del informe propiamente tal.
2. Justificación
Es retomada del proyecto y mejorada desde el punto de vista estético únicamente pues los argumentos de la investigación se mantienen.
3. Planteamiento del ProblemaEs resultado de una profunda
y serena reflexión realizada por el investigador después de haber revisado detalladamente la literatura correspondiente (antecedentes teóricos y empíricos) e interiorizado los principales conceptos y proposiciones teóricas que le permiten formular con toda claridad y dominio el problema que se pretende resolver con la investigación. ¿Qué realidad me interesa investigar?
4. Objeto de EstudioEs consecuencia del
planteamiento del problema, delimita aquella parte de la realidad que interesa estudiar. La precisión del investigador, en este sentido, se demuestra en la redacción minuciosa y cuidada con la cual formula el objeto de estudio.
¿Qué parte de esa realidad deseo investigar?
6. Objetivos
Considera exactamente el texto del proyecto en caso de investigación cuantitativa; en una investigación cualitativa en cambio, los objetivos han podido ser ajustados a lo largo del proceso de investigación respecto de los objetivos presentados en el proyecto aunque no modificados en su intención original.
HIPÓTESIS
En este apartado de objetivos se incluye la HIPÓTESIS de investigación, siempre que ésta, NO CONDICIONE/INDUZCA el trabajo de investigación pues no siempre los resultados esperados coinciden con los resultados reales.
¿Qué espero que suceda con mi intervención sobre la
realidad estudiada?
HIPÓTESIS
En las Ciencias Sociales y Humanas la hipótesis es simplemente una estimación de los efectos que creemos se producirán con nuestra intervención. Estimación que es todavía más prudente, si cabe, que las hipótesis formuladas en las Ciencias Experimentales y Tecnológicas.
8. Metodología y desarrollo de la investigación
Describe pacientemente el tipo de investigación elegida (cuantitativa o cualitativa), su sólida explicación-fundamentación, la metodología del estudio, población y muestra, estrategias de recogida de información y las técnicas de análisis de datos (SPSS, Atlas ti, etc.).
¿Qué es una variable?Una "variable" es una palabra que indica una condición que puede cambiar.
Las variables continuas pueden tener muchos valores. Por ejemplo, el tiempo es continuo y puede tener muchos valores.
El crecimiento de las plantas, la cantidad de luz solar o la cantidad de agua que fluye son todas variables continuas.
¿Qué es una variable?Las variables discretas son las que tienen pocos valores distintos.
Algo puede estar activado o desactivado, presente o ausente, o tener sólo varias posibilidades contables.
La luz de una cocina puede estar encendida o apagada o una persona puede tener ojos azules, marrones o de color avellana.
Variable independienteUna variable independiente es una variable que puedes controlar. Una forma de explicarlo es que es una variable que se puede cambiar durante un experimento.
Por ejemplo, en un experimento sobre el efecto de la luz en el crecimiento de una planta, se puede controlar cuánta luz recibe la planta. Puede poner una planta cerca de una ventana y otra en un armario oscuro.
Una variable dependiente es una variable que observas y mides. No tienes el control sobre una variable dependiente.
Puede que quieras observar lo que ocurre a una variable dependiente cuando cambias la variable independiente.
Por ejemplo, si se están probando los efectos de la luz en el crecimiento de una planta, lo que ha crecido la planta durante un determinado tiempo será una variable dependiente.
Se puede medir cuánto crece la planta del armario en comparación con lo que ha crecido la que está en la ventana.
Variable dependiente
Variables controladasAdemás de las variables independientes y dependientes, todo buen experimento necesita controlar determinadas variables para que no influencien la salida del experimento sistemáticamente.
Una variable controlada es la que mantienes igual para todas las condiciones de tu experimento.
Variables controladasUn buen científico necesita pensar en todas las variables que pueden necesitar ser controladas para que no interfieran con el experimento. Por ejemplo, para conseguir resultados fiables para el experimento de la planta, tanto la planta que está cerca de la ventana como la que está en el armario necesitan recibir la misma cantidad de agua para que quienes hacen el experimento puedan saber que fue la luz y no el agua lo que hizo que una planta creciera más que la otra.
9. Presentación y discusión de resultados
Sintetiza los principales hallazgos de la investigación aplicando técnicas didácticas de presentación de la información (gráficas, tablas, cuadros, etc.) y presenta una potente interpretación teórica que demuestra el dominio técnico del investigador, la utilidad del marco teórico en la comprensión de la realidad y la ilustración de caminos a seguir en posteriores estudios y/o aplicaciones prácticas.
10. Conclusiones
Destila lo esencial de todo el proceso enfatizando especialmente la riqueza de la evidencia empírica aportada y, a partir de ello, presenta la prospectiva que el investigador contribuye desde su propia reflexión.
11. Referencias bibliográficas
Expone las fuentes documentales teóricas y metodológicas utilizadas en el estudio y cumple con las normas internacionales/estandarizadas de manejo y citación de referencias bibliográficas (www.apa.org; www.apastyle.org/pubmanual.html
www.beadsland.com/weapas/) para citas de documentación obtenida on line.
El proyecto de investigación debe situar las bases de la investigación a realizar, su valor se establece en la medida en que tiene plena claridad y concreción en las razones para analizar el objeto de estudio elegido, la perspectiva teórica desde donde se sitúa el investigador, el paradigma investigativo que sustenta todo el estudio y, por tanto, la metodología de aproximación a la realidad: población, muestra, estrategias de recogida de información, técnicas de análisis de la información y temporalidad de todo el proceso.
En suma, el documento demuestra que el investigador conoce suficientemente el tema de investigación y tiene las ideas claras sobre la estructura del proceso y el camino por el que pretende aportar al conocimiento científico.
EJERCICIOS
En una comunidad cercana a una zona industrial, se observó una mayor incidencia de problemas de aprendizaje, enfermedades cardíacas y hepáticas.
En un estudio se determinó que la concentración de proteínas mitocondriales disminuye en tejidos de ratas que habían sido afectadas por los residuos industriales de la zona.
Se les aplicó un tratamiento B por 90 días para contrarrestar tal efecto . Al final se extrajeron tejidos de diferentes órganos de las ratas para medir la concentración de proteínas mitocondriales en estos
¿Cual es la hipótesis que se plantea para este experimento?
A) Si el tratamiento B se aplica a humanos disminuirían las enfermedades hepáticas, cardiacas y problemas de aprendizaje
B) Las ratas a las que se les ha aplicado el tratamiento B aumentarán su tasa de mortalidad
C) Si se aplica el tratamiento B a ratas contaminadas por residuos industriales la concentración de proteínas mitocondriales incrementará
D) Si el tratamiento B se aplica a humanos sus tejidos obtendrán altas concentraciones de proteínas mitocondriales
C) Si se aplica el tratamiento B a ratas contaminadas por residuos industriales la concentración de proteínas mitocondriales incrementará
Los compuestos denólicos y organoclorados suelen ser difíciles de degradar con tratamientos biológicos convencionales y debido a su efecto perjudicial en los microorganismos que se emplean en las plantas de tratamiento de aguas pueden llegar a afectar el funcionamiento de estas.
La UAM realiza investigaciones para probar el hidrógeno como un agente de degradación de compuestos orgánicos contenidos en las descargas industriales de aguas residuales.
El proceso con hidrógeno es eficaz (pues los compuestos fenólicos al entrar en contacto con este gas se rompen, transformándose en moléculas más simples y factibles de degradar), y consta de tres etapas
En la primera se pasa el efluente industrial a través de una columna empacada con material absorbente que atrapa los compuestos contaminantes.
En la segunda, una vez que el material absorbente se saturó, se pasa hidrógeno para que los compuestos contaminantes reaccionen.
Finalmente, se pasa una corriente de vapor sobre el material absorbente para recuperar los compuestos que hayan resultado de la reacción química.
El producto obtenido puede enviarse a plantas convencionales de tratamiento biológico. De ese modo el material absorbente quedaría listo para iniciar el ciclo y, junto con el catalizador, podría ser empleado durante periodos largos.
Además, es indispensable contar con instalaciones que garanticen un manejo seguro del gas, que es altamente inflamable
Uno de los problemas que enfrenta la aplicación de esta tecnología es la disponibilidad de hidrógeno, ya que tiene gran demanda en procesos petroquímicos y de producción de energéticos.
¿Cual es la hipótesis que se plantea en esta investigación?
A) Saturando la columna empacada de material absorbente se producirá mayor cantidad de sustancias simples.
B) Un catalizador unido al material absorbente incrementa la vida útil de la columna
C) Se eliminarán las sustancias fenólicas en aguas residuales, utilizando microorganismos que las degraden
D) Se producirán sustancias sencillas y menos peligrosas, utilizando reacciones de hidrogenación.
Investigadores de la UAM desarrollan moléculas sintéticas con aplicación en terapia fotodinámica para combatir el cáncer.
Un ejemplo son las ftalocianinas (moléculas que resisten a temperaturas y tienen buena estabilidad) que si se modifican químicamente adquieren capacidad de absorción de luz para el uso en este tipo de terapia.
Estas sustancias se obtienen de compuestos simples que se mezclan y calientan a temperatura de entre 200ºC y 300ºC.
Una segunda aplicación es evitar la corrosión en materiales y equipos en la industria, ya que son empleadas en dispositivos ópticos (DVD, CD, Blue ray). Celdas solares, catalizadores, desodorantes y lubricantes industriales entre otros.
¿Cuál es la variable dependiente en esta investigación?
A) Ftalocianinas.
B) Temperatura.
C) Absorción de luz.
D) Corrosión.
C) Absorción de luz
