Tema 2. El método científico

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Indicadores de logro

1. Comprueba hipótesis mediante la realización de experimentos guiados y presenta los resultados obtenidos.

A continuación se presentan actividades de desafío que usted puede realizar. También puede aplicarlas con sus estudiantes del Ciclo Básico.

1. Reúnase con un grupo pequeño y realice la actividad de descubrir los objetos que se encuentran en una caja oscura.

• Llenen una caja con distintos objetos. Con cada integrante del grupo que realice el ejercicio deberán cambiar algunos objetos por otros.
• A cada persona se le taparán los ojos y de esta forma deberá descubrir qué objetos hay en la caja. La actividad se realizará por turnos.
• Al final, comenten las razones por las cuáles descubrieron los objetos que se encontraban en el interior de la caja.

2. Arme un rompecabezas de bastantes piezas y responda.

• ¿Qué aspectos facilitan armar un rompecabezas?
• ¿Qué sucede cuando a un rompecabezas le faltan piezas?

3. Realice el siguiente experimento.

Experimento: ¡Detengan el huevo!

Orientación del experimento: manifestaciones de la inercia

Materiales:

• Un plato plano
• Un huevo crudo
• Un huevo cocido

Procedimiento:

1. Coloque el huevo crudo en el centro del plato.
2. Gire el plato. Mientras gira, toque suavemente para detenerlo.
3. Observe lo que sucede.
4. Repita el procedimiento con el huevo cocido.

• Antes de realizar el experimento, responda la siguiente pregunta:

• ¿Qué sucederá con cada huevo?

• Realice predicciones.

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• Realice el experimento y registre todas las observaciones hechas.
• Explique la causa de los resultados obtenidos en el experimento.

Desarrollo

Nuevos aprendizajes

El método científico es la herramienta más avanzada que ha logrado el ser humano para crear un sistema confiable de obtención del conocimiento científico. Está constituido por un conjunto de pasos o etapas bien establecidas que dirigen y desarrollan un proceso de investigación de forma óptima.

El método científico es un rasgo característico de la ciencia: donde no hay método científico no hay ciencia. Una de sus características principales es que no es autosuficiente, ya que requiere de conocimientos previos que puedan reajustarse y elaborarse, además de, complementarse con procedimientos especiales adaptados a las peculiaridades de cada tema sujeto de estudio.

Se puede decir que el método científico es un contenido transversal de las ciencias naturales; siendo más bien una estrategia que permite desarrollar todo tipo de investigaciones científicas.

Etapas del método científico

Esquemáticamente, el método científico funciona en forma de ciclo; una primera etapa, en la que acorde al cúmulo de conocimientos que se dispone, se define y delimita el problema al que se pretende dar respuesta, enunciándolo en forma clara y precisa. Una vez hallado el enunciado más preciso del problema, se ofrecerán una serie de conjeturas o supuestos. Estos supuestos serán entonces contrastados, examinando sus consecuencias observables. Por lo que hay que reunir cierta información para averiguar cuál de las conjeturas es verdadera, si es que alguna lo es, la que pasará entonces a formar parte de un nuevo cuerpo de conocimientos, donde la solución del problema inicial hará surgir un nuevo conjunto de otros problemas.

Etapas del método científico	Características
Planteamiento del problema	Se detecta un problema al observar el entorno. Este debe ser concreto y accesible.
Observación	Puede ser accidental o intencional. La observación se considera una técnica científica en la medida que: Responde a un objetivo previamente formulado. Se planifica de manera sistémica. Es controlada. Está sujeta a comprobaciones de validez y fiabilidad.
Formulación de hipótesis	Se elabora a partir de la observación. Supone una explicación provisional o una primera inducción. Debe prever las técnicas para probarla.
Verificación	Se realiza mediante la recolección de datos y experimentación. El método científico, comprueba los hechos, tanto para formular, como para resolver problemas. Se vale de la verificación, para confrontar las respuestas dadas a los problemas e hipótesis planteados y para apoyar las afirmaciones de la investigación.
Replicación y comunicación de resultados	Se revisa la hipótesis inicial; se rechaza, se modifica o se sostiene, considerando los resultados obtenidos. Si las predicciones se cumplen, las hipótesis se refuerzan. Si repetidamente se contrasta la hipótesis con éxito, se elabora una teoría científica.
Predicciones	La capacidad de hacer predicciones precisas se presenta en cada una de las etapas del método científico. Regularmente, partiendo de un proceso de deducción. La predicción científica se caracteriza por su perfectibilidad antes que por su certeza. Más aún, las predicciones que se hacen con la ayuda de los conocimientos empíricos son a veces más exactos que las predicciones elaboradas con herramientas científicas.

En relación con lo anterior, es de vital importancia que el estudiante aplique el método científico con situaciones de la vida cotidiana.

Es de vital importancia propiciar en los estudiantes conductas que permitan desarrollar soluciones a problemas detectados en su entorno. Para ello es recomendable desarrollar en ellos el proceso de indagación. Este consiste en:

Plantear problemas reales del entorno.

Buscar recursos.

Interpretar la información.

Dar aportes.

Formulación de predicciones a partir de la información obtenida durante la observación

Las predicciones pueden ser sometidas a pruebas mediante la experimentación. La observación de los fenómenos a estudiar sirve para recoger información, de manera organizada y sistemática que, una vez analizada permite determinar hasta qué punto los resultados son coherentes con las predicciones derivadas de la hipótesis inicial. En otras palabras, los resultados que proporcionan los experimentos sirven para poner a prueba las predicciones derivadas de la hipótesis de partida.

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Descripción de las características del conocimiento científico: exacto, verdadero, demostrable

La ciencia es una forma de obtener conocimiento, ni mejor ni peor que otras: solo diferente, sujeta a determinadas reglas y convenciones. La racionalidad científica no resuelve ni responde a todas las búsquedas y preguntas de las personas. Por lo tanto, es necesario delimitarla para dar otras interpretaciones de la realidad y de la vida.

El conocimiento cotidiano y el conocimiento científico coinciden al pretender alcanzar conocimientos auténticos, basados en los hechos. El conocimiento cotidiano puede servir de base al conocimiento científico y este se desarrolla, y explica los hechos y resultados mediante hipótesis, leyes y teorías nuevas o ya existentes que permiten solucionar los problemas. Ambos reflejan una misma realidad objetiva material, con diferente grado de profundidad.

Sin embargo, entre el conocimiento cotidiano y el científico existen diferencias.

Conocimiento cotidiano	Conocimiento científico
Se forma directamente de la realidad, sin la búsqueda de causas.	Es el resultado de un sistema teórico de esos aspectos de la realidad.

En el conocimiento científico es necesaria la experiencia y la investigación, y al definir la causa que lo origina, permite la previsión.

Se diferencia del conocimiento cotidiano en que aplica y elabora métodos especiales y generales del conocimiento, los cuales se basan en las regularidades del mundo real. El conocimiento cotidiano es elaborado por cualquier persona; el científico, por grupos especializados de personas que estudian aquella parte de la realidad que constituye el objeto de su conocimiento.

Después de caracterizar el conocimiento cotidiano y el conocimiento científico; es preciso indagar acerca de qué conocimientos, desde el punto de vista individual y social, le son necesarios al ser humano para conducirse en la vida cotidiana, integrarse de manera crítica a la sociedad y les capacite para tomar decisiones.

En conclusión, el conocimiento científico:

• Está basado en evidencias empíricas.
• Está abierto a la revisión sobre la base de nuevas evidencias.

Aplicación del método científico

Antes de iniciar con la aplicación del método científico mediante un problema evidente y común para los estudiantes, es necesario acercarse a ellos para que los planteamientos surjan de ellos, en relación a situaciones que se presentan en su día a día.

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Cierre

Actividades de integración

1. Escriba, en hojas adicionales, las posibles razones por las que un horno tostador no funciona.

Luego de definir el problema sujeto a estudio, se plantean, en orden, cada una de las etapas del método científico.

Problema: el horno tostador no funciona.

• 
• 

Observación: al colocar dos rebanadas de pan en el tostador y presionar el botón “de encendido” para que este realice su función; este no prende y el pan no se tuesta.

Planteamiento del problema: por medio de una pregunta.

¿Por qué no se tuesta el pan?

Formulación de hipótesis: una hipótesis es una posible respuesta a la pregunta planteada. De alguna manera puede ponerse a prueba. Por ejemplo, la hipótesis en este caso.

El tostador no funcionó porque el enchufe está descompuesto.

Este planteamiento, no necesariamente es la respuesta correcta. Para ello es necesario comprobar si efectivamente es a causa del enchufe; de lo contrario debe hacerse otra propuesta.

Hacer predicciones: una predicción es el resultado esperado para categorizar a la hipótesis como correcta. En este caso, se predice que, si el enchufe está descompuesto, entonces conectar el tostador en otro enchufe solucionaría el problema.

La predicción sería: si se conecta el tostador en otro enchufe, el pan sí se tostará.

Para probar la hipótesis, en este caso, es necesario realizar un experimento asociado con la predicción. Antes de realizarlo, esta predicción está sujeta a dos respuestas:

1. Si el tostador sí funciona, entonces la hipótesis es viable, y es probable que fuera correcta.

2. Si el tostador no funciona, entonces la hipótesis no es viable, y es probable que fuera incorrecta.

Verificación: los resultados del experimento pueden apoyar o contradecir la hipótesis. Los resultados que la respaldan no prueban de manera contundente que es correcta, pero sí que es muy probable que lo sea. Por otro lado, si los resultados contradicen la hipótesis, probablemente esta no sea correcta. A menos que hubiera un defecto en el experimento (algo que siempre se debe considerar), un resultado contradictorio significa que se debe descartar la hipótesis y proponer una nueva.

Replicación y comunicación de resultados: en este paso se reflexiona sobre los resultados. Si la hipótesis se confirma se comunican los resultados de la investigación; en caso contrario, esta se replantea nuevamente a partir de la formulación de una nueva hipótesis.

En la mayoría de los casos, el método científico es un proceso repetitivo. En otras palabras, es un ciclo más que una línea recta. El resultado de una ronda se convierte en la información que mejora la siguiente ronda de elaboración de preguntas.

¿Qué pasa con el problema anterior?

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2. Complete la siguiente información sobre el problema del tostador. Utilice hojas adicionales.

• En el caso supuesto de que el horno tostador dejó de funcionar porque su tiempo de vida llegó a su fin, ¿qué acciones concretas debe hacer la persona para tostar el pan sin ayuda del tostador?
• Planteen opciones de cómo resolverían dicho problema.

3. Evalúe la actividad con una rúbrica como la siguiente:

Criterios	Investigador experto	Investigador eficaz	Investigador en proceso	Investigador novato
Planteamiento del problema	Identifica el problema y sus características especiales.	Identifica el problema.	Identifica una parte del problema.	Identifica incorrectamente el problema.
Materiales	Hace una lista de todos los materiales y equipos.	Hace una lista de todos los materiales.	Hace una lista incompleta de materiales.	Elabora una lista incorrecta de materiales.
Hipótesis	Predice todos los posibles factores y crea una nueva hipótesis.	Predice la hipótesis.	Predice algunos factores.	No logra realizar una predicción.
Procedimientos	Elabora una lista con todos los pasos y toma en cuenta los detalles.	Elabora una lista con todos los pasos.	Elabora una lista con algunos pasos.	Elabora una lista incorrecta de pasos.
Resultados	Presenta de forma escrita y gráfica los resultados.	Presenta los resultados de forma organizada.	Presenta los resultados de forma incompleta.	Los resultados son falsos o incorrectos.
Conclusiones	Obtiene conclusiones correctas y crea nuevos conocimientos y nuevas hipótesis.	Formula conclusiones correctas.	Formula algunas conclusiones.	No logra concluir ni aplicar a nuevas situaciones.

Conjunto de acciones (formas de actuar o de resolver tareas), con un orden, plan o pasos, para conseguir un determinado fin o meta. Se trata de saber hacer cosas, aplicar o actuar de manera ordenada para solucionar problemas, satisfacer propósitos o conseguir objetivos. Forman los contenidos procedimentales.

En evaluación, la fiabilidad se relaciona con la consistencia de los resultados y se refiere al requisito de que cualquier otro evaluador o el mismo en otra ocasión podrá replicar la evaluación original y conseguir datos comparables.

Término utilizado, a menudo, como un saber hacer. Se suele aceptar que, por orden creciente, en primer lugar estaría la habilidad, en segundo lugar la capacidad, y la competencia se situaría a un nivel superior e integrador. Capacidad es, en principio, la aptitud para hacer algo. Todo un conjunto de verbos en infinitivo expresan capacidades (analizar, comparar, clasificar, etc.), que se manifiestan a través de determinados contenidos (analizar algo, comparar cosas, clasificar objetos, etc.). Por eso son, en gran medida, transversales, susceptibles de ser empleadas con distintos contenidos. Una competencia moviliza diferentes capacidades y diferentes contenidos en una situación. La competencia es una capacidad compleja, distinta de un saber rutinario o de mera aplicación.

Término introducido por Le Boterf, entendido como los conocimientos, procedimientos y actitudes que es preciso emplear para resolver una situación. Unos son recursos internos, que posee la persona, tales como conocimientos, procedimientos y actitudes