lunes, 28 de marzo de 2011

Método científico


¿Que es el Método científico?
El método científico  es un método de investigación usado principalmente en la producción de conocimiento en las ciencias. Presenta diversas definiciones debido a la complejidad de una exactitud en su conceptualización: "Conjunto de pasos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables", "secuencia estándar para formular y responder a una pregunta", "pauta que permite a los investigadores ir desde el punto A hasta el punto Z con la confianza de obtener un conocimiento válido".


El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales. El primero de ellos es la reproducibilidad, es decir, la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos. El segundo pilar es la falsabilidad. Es decir, que toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada (falsacionismo). Esto implica que se pueden diseñar experimentos que en el caso de dar resultados distintos a los predichos negarían la hipótesis puesta a prueba. La falsabilidad no es otra cosa que el modus tollendo tollens del método hipotético deductivoexperimental. Según James B. Conant no existe un método científico. El científico usa métodos definitorios, métodos clasificatorios, métodos estadísticos, métodos hipotético-deductivos, procedimientos de medición, etcétera. Según esto, referirse a el método científico es referirse a este conjunto de tácticas empleadas para constituir el conocimiento, sujetas al devenir histórico, y que pueden ser otras en el futuro.1 
Ello nos conduce tratar de sistematizar las distintas ramas dentro del campo del método científico.





También se dice que el método científico es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.

Los científicos emplean el método científico como una forma planificada de trabajar. Sus logros son acumulativos y han llevado a la Humanidad al momento cultural actual.

Los hitos culturales van ligados a descubrimientos científicos: Edad de piedra, bronce,... y espacial.
Aunque podemos decir que no hay un sólo método científico o modelo clásico, algunos factores son comunes a todos: una idea brillante del hombre, el trabajo complementario de los científicos y de las ciencias, la verificabilidad, la utilización de herramientas matemáticas, etc. También son comunes los procedimientos descritos en este tema.


Toda investigación científica se somete siempre a una "prueba de la verdad" que consiste en que sus descubrimientos pueden ser comprobados, mediante experimentación, por cualquier persona y en cualquier lugar, y en que sus hipótesis son revisadas y cambiadas si no se cumplen.



En este tema usaremos como ejemplos los supuestos pasos de Galileo en la investigación del péndulo y unos ejemplos-actividad de las etapas del M.C. para estudiar un movimiento.



Historia del Método científico

La historia del Metodo científico se inicia en la antiguedad con el hombre primitivo, la aparición del hombre sobre la Tierra fue el primer paso para el nacimiento del pensamiento y un avance decisivo hacia la reflexión.  Por primera vez en la historia de la vida, un ser, no sólo conocerá, sino que se conocerá.
 El hombre primitivo, un animal superior que poseía curiosidad, característica que unida a su inteligencia rudimentaria lo llevaron a descubrir lo que le convenía o no, en cuanto a que comer o no, que hacer y cuando, todo esto debido a repetidas experiencias que lo llevaron a seleccionar los frutos comestibles y a escoger sus refugios para sobrevivir.
El hombre primitivo dejo de ser un recolector de frutos y un cazador de animales para convertirse en pastor y agricultor; mediante la observación dejo de ser nómada para convertirse en sedentario. Además por la observación pudieron asociar los movimientos de los cuerpos celestes con el tiempo y las estaciones. De esta forma el conocimiento partió de la observación de los fenómenos naturales.
El hombre primitivo aprendía al igual que las bestias sin un método determinado; para este hombre falto de lógica lo natural es sobrenatural por lo que al no contar con una forma de explicarse un hecho que no comprendía y ante al cual no tenía medios para procurarse una mejor explicación surge la superstición. De esta forma se dan a conocer los magos y sacerdotes a los que podemos considerar científicos primitivos ya que podían explicar de alguna manera los sucesos que los demás de su tribu no conocían ni comprendían.
Con el pasar del tiempo surgen las primeras civilizaciones los babilonios los Asirios los Egipcios, los Griegos hasta los Balcanes que fueron privilegiados con el don del entendimiento, fueron quienes desarrollaron el “Amor a la sabiduría” y aquí fue donde comenzó a adquirir forma el método científico.
Siglo más tarde aparecen otros personajes que intentan dar explicaciones naturales a los fenómenos del universo podemos mencionar a tales de Mileto a quien se le considera el padre de la filosofía a Anaximandro quien trazo mapas astronómicos y geográficos, también podemos mencionar a Heraclito, a Empédocles quien de forma rudimentaria dio a conocer la Teoría Atómica del Mundo. Más tarde aparece democrito quien admite las causas naturales de las enfermedades. Se abre así un nuevo cauce a la observación e investigación mediante la liberación de las supersticiones que impedían la obtención de más conocimientos. Luego apareció uno de los más grandes científicos y benefactores de la humanidad Hipócrates de Cos quien logro aislar de manera definitiva la medicina científica de la mística religiosa, fue el fundador de la embriología, fundador del método clínico el cual utiliza la inteligencia y los sentidos para el diagnostico de la enfermedad eliminando drásticamente
La observación fue el medio de que más se valieron estos hombres para establecer relaciones con el hombre y su ambiente. Con la aparición del gran medico griego, comienza a perfilarse un método que se inicia como el primer pinino de la observación que no tardara en convertirse en el primer paso firme del método científico.
En este recorrido histórico hace su aparición Aristóteles creador de la Biología Zoología, Botánica, Anatomía y otras muchas ciencias. Fue el primer hombre que intento un método para lograr conocimientos seguros, se dedico a organizar investigaciones y a reunir toda la información posible sobre la Historia Natural. Su método consistió en la acumulación y clasificación de datos Aristóteles fue un observador y ordenador por excelencia, pero la ausencia de hipótesis y de experimentación correcta, hace de la ciencia aristotélica un cúmulo de observaciones indigestas. En conclusión sentó las bases que llegarían a construir el método científico.
Para los años de 1550 aparece Galileo Galilei quien hace su primer gran descubrimiento de muy joven. Surge por primera a la luz publica cuando realizo su famoso experimento consistente en dejar caer dos pesos distinto desde la torre inclinada de pizza para demostrar que dos objetos de diferentes pesos llegaban al mismo tiempo al suelo y no primero el más pesado como sostenía los peripatéticos.
Galileo Galilei fue muy criticado durante su época ya que se atrevió a señalar los errores de los peripatéticos además de demostrar que la Vial actea no era una masa de vapor sino una concentración de estrellas. Destruyo la concepción de la luna como objeto divino demostrando que su superficie es áspera e irregular, además de observar manchas en la superficie del sol. Galileo Galilei destruyo los argumentos de Aristóteles mediante su inexorable y metódicamente utilizado elmétodo experimental, ratificando la conclusión con la experiencia. De esta manera contribuyo a crear los pilares sobre los que había de erigirse con firmeza el método científico.
No se puede hablar de la historia del método científico sin antes mencionar a Rogelio Bacon quien esta considerado como el precursor del método inductivo-experimental. Continuamos con Francisco Bacon quien lucho incansablemente por la creación de un método con el fin era de llegar a la verdad; de esta forma se convierte en el padre del método inductivo que consistía en investigar, mover y persuadir hasta llegar a la verdad, sin embargo este método confiaba en análisis de apariencias y Bacon no aprendió la importancia de la hipótesis en la ciencia lo que contribuyo a su imperfección; por otro lado este método aunque incompleta llevaba a un gran avance nuestro conocimiento.
Luego se vislumbra en nuestra historia el gran Isaac Newton, con el la ciencia y el método científico ascendieron a alturas nunca obtenidas por causa de un solo hombre. Expuso a continuación sobre el método científico “Primero se debe inquirir las propiedades de las cosas y establecer esas propiedades mediante experimento inmediatamente se debe buscar hipótesis que expliquen estas propiedades. Las hipótesis nos van a servir tan solo explicarnos las propiedades, pero no a determinarlas porque si las hipótesis nos resuelven el problema no existiría certeza en ninguna ciencia, ya que es posible establecer muchas hipótesis que parezcan resolver todas dificultades”.
Es claro el pensamiento de Newton ya que no se puede explicar nada por medio de hipótesis puesto que los mismos hechos observados acerca de un fenómeno se pueden explicar por medio de hipótesis diferente. “el objeto de una buena hipótesis es el de dar una explicación que no va a estimular a hacer más experimentos”.
Después de la muerte de Newton hubo muchos científicos y filósofos que continuación los trabajos sobre el perfeccionamiento de la ciencia y sus métodos pero aunque fueron muchos los que descollaron resalta entre todos la figura gigante de Antonio Lavoisier quien añadió la precisión al método experimental con la utilización de la Balanza.
Según la Lavoisier, la naturaleza contesta nuestras preguntas que son los experimentos, entendiendo por experimentar la interpretación de la naturaleza por medios de observaciones especificas. Una serie de fenómenos constituye los hechos los que forman el cuerpo de la ciencia que el hombre va asociar a concepciones que son las hipótesis. Cuando las hipótesis se hacen estables pasan a constituir teorías que son suposiciones consideradas ciertas. Cuando las teorías se prueban experimentalmente por varios caminos llegamos a lasleyes. Por ultimo hay que aclarar que sino aparecen nuevos hechos o si estos cambian por causa de mejores observaciones esto produciría como consecuencia nuevas leyes.
Atravesamos el siglo XIX con una carrera desenfrenada de descubrimientos hasta llegar el siglo XX donde aparece Alberto Einstein quien añadió al método científico la ultra precisión y la ultra exactitud utilizando medidas tan precisas como la velocidad de la luz (300,000 km/s).
Con este breve resumen acerca del método científico podemos concluir que ha sido el producto de muchas mentes brillantes que han aportado al mejoramiento de este método.

Introduccion al Metodo cientifico
El metodo científico es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.
Los científicos emplean el método científico como una forma planificada de trabajar. Sus logros son acumulativos y han llevado a la Humanidad al momento cultural actual.
Los hitos culturales van ligados a descubrimientos científicos: Edad de piedra, bronce,... y espacial.
Aunque podemos decir que no hay un sólo método científico o modelo clásico, algunos factores son comunes a todos: una idea brillante del hombre, el trabajo complementario de los científicos y de las ciencias, la verificabilidad, la utilización de herramientas matemáticas, etc. También son comunes los procedimientos descritos en este tema.
Toda investigación científica se somete siempre a una "prueba de la verdad"que consiste en que sus descubrimientos pueden ser comprobados, mediante experimentación, por cualquier persona y en cualquier lugar, y en que sus hipótesis son revisadas y cambiadas si no se cumplen.
EL MÉTODO CIENTÍFICO ES:
a) Es una forma de investigar que nace en el siglo XVII
b) Es un método no dogmatico ya que se basa en leyes deducidas por el hombre y no en principios supuestamente revelados. Sus leyes son siempre rechazadas si los hechos contradicen lo que afirman. Su validez la confirma la experiencia diaria de su uso.
c) Es un método que se construye estableciendo relaciones entre experiencias observables y no observables a partir de certezas absolutas.
d) Es un método que usa las Matemáticas como herramienta para establecer una relación entre las variables.
e) Es un método con el que se pueden obtener leyes que constituyen la única manera de adivinar el futuro y conocer el pasado lejano. Podemos saber lo que le va a suceder a una variable si logramos expresarla en función del tiempo (t). Dando valores a t sabremos el valor de la variable en el futuro o en el pasado.
f) Es un método que deduce leyes que no se ajustan al sentido común y hace cosas increíbles como ver a distancia, ir a la Luna, etc.
EL MÉTODO CIENTÍFICO NO ES:
a) No es un método que establezca leyes inalterables pero que casi nunca se cumplan.
b) No es un método que establezca leyes o normas basadas en la fe pero sean indemostrables.
c) No es un método que logre formulas mágicas que se cumplen solo cuando las invoquen con ritos especiales, seres mágicos o que tengan extraños poderes.

Objetivos del Método científico
a) Conocer los métodos empleados por los científicos en la investigación.
b) Entender la importancia de las matemáticas en la obtención de las relaciones entre las variables que describen los fenómenos.
c) Comprender que el método no es dogmático, ni inamovible, ni inmutable.
d) Entender que sólo la verificación diaria de lo que predice una teoría confirma su validez.
e) Entender la importancia que la investigación con este método tiene en los descubrimientos y los avances de nuestra civilización.
f) Entender el atraso material de las civilizaciones que no han sabido investigar y desarrollar las aplicaciones que nos permiten los descubrimientos científicos.
g) Entender que si no fuera por las deducciones fisicomatemáticas sería imposible descubrir fenómenos que contradicen el llamado sentido común.
h) Entender la importancia de tener la cabeza "bien amueblada" para estar preparados para una inserción social y laboral con las debidas garantías en un mundo cada vez más cambiante.
i) Desarrollar un sentido crítico frente a cualquier teoría y afirmación en general.
j) Aprender la importancia de planificar cualquier actividad y de verificar sus resultados.

Modelos del Método científico
Aunque no todos los científicos emplean o emplearon los mismos métodos para realizar los descubrimientos científicos todos tienen unas características comunes. Entre los  metodos cientificos más representativos están:
  • Método Experimental o Inductivo
  • Método Teórico o Deductivo
MÉTODO EXPERIMENTAL O INDUCTIVO:
Es el más utilizado y el que se desarrolla de forma más completa en este blog.
De niños aprendemos así: al hacer una observación nuestros sensores (los sentidos) mandan los impulsos originados al córtex cerebral (fina capa de neuronas que recubre el cerebro de los mamíferos y que se formó hace un millón de años) y aquí se crea nuestra imagen del mundo y se hacen las predicciones sobre su funcionamiento.
Probando nuestras predicciones vamos formando y mejorando nuestro esquema del mundo.
El científico, bien porque desea entender un fenómeno aún no explicado, o bien para desarrollar más un determinado proceso, realiza experiencias con el fenómeno estudiado variando de una en una las variables que intervienen hasta inducir una ley que las relaciona.
La ley inducida, para que sea cierta, debe cumplirse siempre. Así se confirma las hipótesis de partida, este método nos induce al descubrimiento de una Teoría por medio de las experiencias.
MÉTODO TEÓRICO O DEDUCTIVO:
Newton utilizó este método para elaborar la teoría de la Gravitación Universal.
Einstein utilizó el método deductivo para elaborar la Teoría de la Relatividad.
Einstein utilizó este método para elaborar la Teoría de la Relatividad. Partió de una teoría, que imaginó, y dio por supuesto una serie de axiomas o definiciones previas. Al aplicar estos axiomas se llegaba a unos resultados (leyes) que contradecían "el sentido común", pero que resultaron ser ciertos cuando en años posteriores fueron sometidos a experimentos diseñados para comprobarlos.
Por lo tanto el modelo es teórico en su partida, pero totalmente experimental en su validación.
También Newton para elaborar su Teoría se apoyó en las matemáticas y en unos axiomas que enunció, basándose en hechos estudiados por otros, sin hacer ninguna experimentación personal. Sus teorías fueron luego plenamente confirmadas.
Las fórmulas obtenidas por Newton le permitían calcular posiciones y velocidades que coincidían con las que tenían los cuerpos por él estudiados. Calculó cuánto cae la Luna (cuánto se aparta de una línea recta tangente a la trayectoria) hacia la Tierra cada segundo y comprobó que coincidía con lo que predecía su ley. Una vez comprobado que sus leyes explicaban perfectamente lo observado y que se cumplían, hizo pública la Ley de Gravitación Universal.
Esté método se utiliza menos que el método experimental o inductivo.
Se le llama deductivo porque en esencia consiste en sacar consecuencias (deducir) de un principio o suposición.

Etapas del método científico
A) Observación: La observación consiste en la recopilación de hechos acerca de un problema o fenómeno natural que despierta nuestra curiosidad. Las observaciones deben ser lo más claras y numerosas posible, porque han de servir como base de partida para la solución. No todos observamos lo mismo.
Una persona realiza observaciones científicas cuando utiliza apropiadamente un instrumento para enfocar y/o medir cuidadosamente un objeto o un evento público (que puede ser observado por otros) y cuando esta persona obtiene un registro de su observación, mediante una descripción precisa.
Observar es distinto a mirar. Normalmente cuando miras ves muy poco. Si entras en una habitación y te dicen después que describas a las personas, vestidos, objetos que has visto, al tratar de hacerlo, verás qué poco has observado.
La curiosidad intelectual fomenta la observación y hace que nos planteemos cuestiones: ¿Por qué sucede esto así? - ¿Cómo sucede?... Nuestra mente se "lanza" y ya tenemos planteado un problema.
B)Planteamiento del problema: Como consecuencia de las observaciones, de su propio razonamiento, de las preguntas que se ha formulado y del objetivo científico que se ha planteado, el investigador selecciona el problema que será el motivo de su investigación:
Cuando se trata de explicar lo observado surgen uno o mas problemas debido a la inquietud y a la necesidad del hombre de entender y comprender su entorno. Para resolverlo es esencial "estar al día", saber lo que ya se conoce sobre ese tema y qué partes del problema están ya resueltas y contrastadas por la Ciencia. Antes de empezar debe reunirse toda la información posible relacionada con el fenómeno.
Con un cerebro bien preparado con curiosidad científica y con capacidad de observación, sentiremos deseos de “entender” lo que observamos. Así surgirán primero ciertas preguntas e hipótesis y después un “diseño mental” de cómo abordar las comprobaciones que nos conduzcan a enunciar las leyes.
Einstein afirmaba que lo más importante en la investigación era descubrir un buen problema. Hugo Cerda advierte que "reducir el planteamiento y la formulación de un problema a un simple acto de preguntar y responder es un acto irresponsable y anticientífico, ya que una tarea tan importante como ésta no puede quedar sólo al arbitrio de la intuición, del ingenio y de la inteligencia del investigador".   
C) Hipótesis:  Teniendo claro el problema, y luego de darle vueltas y vueltas para resolverlo, es como nacen y aparecen las ideas. Tener el problema muchas horas en nuestra mente conducen a una posible solución (hipótesis resolutoria)
Resumiendo, la hipótesis es una respuesta anticipada, que se da a una posible solución de unproblema. Esta hipótesis surge al tratar de explicar un problema, pero debe verificarse con la experimentación.
Sin una hipótesis previa no puede surgir ningún plan de trabajo. Las hipótesis previas son de dos tipos:
  • Hipótesis de cómo montar experiencias útiles o cómo diseñar aparatos apropiados para realizar las experiencias o para medir nuevas magnitudes del fenómeno estudiado.
  • Hipótesis de por qué y cómo unas variables influyen en el fenómeno y otras no. Por ejemplo: En el tiempo que tarda el péndulo en completar una oscilación PUEDEN INFLUIR la masa, la longitud del péndulo, la separación con que lo lancemos, el color del material, la altura a que está del suelo, etc.
Todas las hipótesis se construyen siguiendo el razonamiento de que “Toda causa origina un efecto”.
D) Experimentación: siguiendo con las etapas del Método Cientifico, seguimos con La experimentación, que consiste en la verificación o comprobación de la hipótesis. La experimentación determina la validez de las posibles explicaciones que nos hemos dado y decide el que una hipótesis se acepte o se deseche.
Experimentar significa reproducir y observar varias veces el hecho o fenómeno que se quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes. Durante la experimentación, los científicos acostumbran a realizar múltiples medidas de diferentes magnitudes físicas. De esta manera pueden estudiar qué relación existe entre una magnitud y la otra.
El ojo humano no ve todo lo que observa y la mente no capta todas las características significativas. Por eso la experimentación, recrear el fenómeno y repetirlo, ayuda a captarlas. Hay que abstraer lo esencial del fenómeno estudiado y diseñar una réplica simplificada del mismo, despojándolo así de los aspectos que pueden ocultar lo esencial.
E) Análisis y conclusiones: Una vez obtenidos todos los datos (en algunos casos se analizan realizando tablas, gráficos, etc) se comprueba si las hipótesis emitidas eran o no ciertas. Si haciendo varios experimentos similares se obtiene siempre la misma conclusión, se puede generalizar los resultados y emitir una teoría.

Del análisis de los datos obtenemos una relación que se expresa en forma defórmula matemática. Las ecuaciones matemáticas y sus representaciones gráficas son de gran ayuda para la comprensión y el manejo de los conceptos.


Ejemplos:






No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada