EL MÉTODO CIENTÍFICO

¿Cómo trabajan los científicos?

Características generales

El desarrollo del conocimiento científico, es decir, la creciente comprensión que tenemos del mundo que nos rodea, se basa en la experimentación y en el posterior planteamiento de explicaciones, que a su vez son la base para la construcción de teorías científicas.

Al analizar un determinado fenómeno, intentando establecer por qué motivo se produce, qué factores intervienen en él, qué relación tiene con otros fenómenos, etc., se puede proceder de dos maneras. En algunos casos basta con realizar una descripción detallada del fenómeno, sin necesidad de hacer mediciones, por esto se dice que es un trabajo cualitativo. En otros casos, es necesario realizar mediciones, precisas y rigurosas para formular matemáticamente las observaciones y las conclusiones derivadas de estas. Se dice entonces que el trabajo científico es cuantitativo.

Finalmente, un aspecto muy importante del trabajo científico es el que se lleva a cabo en equipo. Actualmente, el conocimiento acumulado es tan vasto, que es imposible que una sola persona pueda conocer todas las áreas. Por este motivo, es necesario que cada especialista aporte sus conocimientos al equipo para abordar los objetos de estudio de manera interdisciplinaria.

Metodología científica

No existe una metodología única para desarrollar un proceso científico.

Cada área del conocimiento tiene sus propios métodos, sus propias estrategias y enfrenta los problemas de su área desde distintos ángulos; sin embargo, todas se rigen por unos principios comunes. En el caso de las ciencias experimentales como la química, la biología y la física casi siempre emplean un método común, en el cual se pueden diferenciar las siguientes etapas:

■Observación de fenómenos: la observación es la base del trabajo científico. Observamos para entender por qué o cómo ocurren los fenómenos. Utilizamos nuestros sentidos y diversos instrumentos de medida para observar y luego de haber realizado anotaciones y mediciones repetidas veces, podemos plantear preguntas.

■ Formulación de preguntas: por ejemplo, ¿por qué cuando mezclo dos compuestos obtengo un tercero de otro color? Es muy importante que las observaciones que hagamos puedan ser reproducidas y confirmadas por otras personas. Una vez se ha definido el fenómeno que se quiere estudiar, en primer lugar, se debe observar su aparición, las circunstancias en las que se produce y sus características.

■Revisión de trabajos previos: consiste en consultar diversas fuentes para informarse acerca de lo que se conoce hasta el momento sobre el tema que se va a tratar. Por esta razón se dice que la ciencia es acumulativa, pues los nuevos conocimientos se construyen sobre los anteriores y de esta manera se van ampliando.

■Formulación de hipótesis: consiste en proponer respuestas a las preguntas que nos habíamos formulado anteriormente, es decir, se trata de idear posibles explicaciones del fenómeno observado.

■Comprobación experimental de la hipótesis: consiste en intentar probar si la hipótesis planteada logra explicar satisfactoriamente el fenómeno en cuestión. Para ello se diseña un experimento, durante el cual se realizan nuevas observaciones, pero bajo condiciones controladas.

■Controlar variables: es posible discernir el efecto de tal o cual factor sobre el desarrollo del fenómeno. Por ejemplo, si adiciono diferentes cantidades de una de las dos sustancias, ¿cambia el resultado? Cuando hablamos de controlar las condiciones nos referimos a definir intencionalmente ciertas variables que creemos puedan afectar el desarrollo del fenómeno. En nuestro ejemplo, las variables por controlar podrían ser la temperatura o la cantidad presente de cada sustancia.

■Planteamiento y divulgación de las conclusiones: las observaciones y datos obtenidos en el experimento constituyen resultados concretos que deben ser analizados con el fin de determinar si corroboran o no la hipótesis y plantear luego las conclusiones.

En caso afirmativo, la hipótesis generará una teoría científica, es decir, una explicación que da razón de lo observado. De lo contrario se procede a replantearla y a diseñar nuevos experimentos. Las conclusiones deben ser comunicadas al resto de la comunidad científica, con el fin de generar discusiones y permitir que sean utilizadas como punto de partida para otros descubrimientos o como fundamento para aplicaciones tecnológicas.

■ Elaboración de leyes. Después de una serie de experimentos, es posible evidenciar regularidades y relaciones entre diferentes sucesos que se enuncian de manera concisa y matemática en forma de leyes científicas. A diferencia de una teoría que está constituida por una serie de hipótesis que conforman un sistema deductivo y proporcionan explicaciones a un acontecimiento, una ley es descriptiva, no explicativa y se aplica a un conjunto bien definido de fenómenos, por lo que no puede tomarse como una verdad absoluta.

F:http://argegoal.blogspot.com.co/2014/02/como-trabajan-los-cientificos-el-metodo.html

ACTIVIDAD: practicar con la observación, formulación de preguntas, revisión de trabajos previos y formulación de hipótesis.

LA MEDICIÓN

¿Qué es la acción de medir?

La palabra medir es un verbo que tiene origen del latín “metiri” y hace referencia al acto de comparar una cantidad determinada de algo y una unidad, en donde de establece cuántas veces esta unidad ocupa un lugar dentro de dicha cantidad.

Unidad de medida

Por otro lado, dentro de lo que concierne al término medir, encontramos la unidad de medida. 

¿Qué es una unidad de medida? 

Entonces respondemos que una unidad de medida es el patrón a seguir para realizar la medición. Y aunque parezca raro, una unidad debe cumplir ciertas condiciones, las cuales son:

• Una unidad debe de ser universal
• Una unidad debe ser de fácil reproducción
• Una unidad debe ser inalterable

Fuente: http://concepto.de/que-es-medir/#ixzz4Y2ouJIys

Unidad de longitud:

Metro (m), el metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.

Unidad de masa

El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo, adoptado por la tercera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1901.

Unidad de tiempo

El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133. Esta definición se refiere al átomo de cesio en reposo, a una temperatura de 0 K.

Unidad de intensidad de corriente eléctrica

El amperio (A) es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2·10-7 newton por metro de longitud.

De aquí resulta que la permeabilidad del vacío es μ0=4π·10-7H/m (henrio por metro)

Unidad de temperatura termodinámica

El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Esta definición se refiere a un agua de una composición isotópica definida por las siguientes relaciones de cantidad de sustancia: 0,000 155 76 moles de 2H por mol de 1H, 0,000 379 9 moles de 17O por mol de 16O y 0,0002 005 2 moles de de 18O por mol de 16O.

De aquí resulta que la temperatura termodinámica del punto triple del agua es igual a 273,16 kelvin exactamente Ttpw=273,16 K.

Unidad de cantidad de sustancia

El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Esta definición se refiere a átomos de carbono 12 no ligados, en reposo y en su estado fundamental.

Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

De aquí resulta que la masa molar del carbono 12 es igual a 12 g por mol, exactamente M(12C)=12 g/mol

Unidad de intensidad luminosa.

La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540·1012 hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.

De aquí resulta que la eficacia luminosa espectral de la radiación monocromática de frecuencia igual a 540·1012hercios es igual a 683 lúmenes por vatio, exactamente K=683 lm/W=683 cd sr/W.

Unidades SI derivadas.

Las unidades derivadas se forman a partir de productos de potencias de unidades básicas. Las unidades derivadas coherentes son productos de potencias de unidades básicas en las que no interviene ningún factor numérico más que el 1. Las unidades básicas y las unidades derivadas coherentes del SI forman un conjunto coherente, denominado conjunto de unidades SI coherentes.

El número de magnitudes utilizadas en el campo científico no tiene límite; por tanto, no es posible establecer una lista completa de magnitudes y unidades derivadas. Sin embargo, la tabla 2 presenta algunos ejemplos de magnitudes derivadas y las unidades derivadas coherentes correspondientes, expresadas directamente en función de las unidades básicas.