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Pasos del Método Científico

Por Oliver Smith

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¿Que es el método científico?



El método científico se ha utilizado ampliamente desde el siglo XVII como un proceso mediante el cual los científicos "hacen ciencia" en el mundo real. Se ha utilizado para descubrir muchas cosas increíbles sobre el mundo que nos rodea. El método científico es un proceso constante: un descubrimiento puede llevar a muchas más preguntas que, cuando se investigan, pueden llevar a más respuestas. Dependiendo del nivel de sus estudiantes, el plan de estudios de su distrito y otros factores, los pasos que se describen a continuación pueden no coincidir con lo que enseña. Sin embargo, el proceso todavía debe coincidir conceptualmente. A continuación, se presenta un resumen de los pasos clave del método científico y las actividades sugeridas para que sus estudiantes se comprometan a pensar sobre la ciencia en el mundo real.

Método científico pasos

1. Hacer observaciones

Todos hacemos esto todo el tiempo, desde el momento en que nos despertamos hasta el momento en que nos vamos a dormir. Los niños desde muy pequeños asumen el papel de científicos, haciendo observaciones cuidadosas del mundo que los rodea. Storyboard That se puede usar para describir estas observaciones en forma de cómics cortos. Puede pensar que las observaciones son solo cosas que vemos con nuestros ojos, pero incluyen una gama completa de cosas diferentes. Las observaciones pueden incluir cosas que sentimos, olemos, saboreamos, tocamos o escuchamos. También pueden provenir de información recopilada utilizando equipo científico, como microscopios, termómetros y sismómetros.


Método Científico Pasos
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Ejemplos de Observaciones
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2. Haz una pregunta

Las preguntas pueden basarse en cualquier cosa, aunque algunas preguntas son más fáciles de responder que otras. Una de las partes más importantes de la investigación científica es pensar en los "cómo" y los "por qué". Hacer preguntas puede ser una gran actividad para completar con sus estudiantes. Pida a los alumnos que elaboren un storyboard de mapas mentales con cualquier pregunta que tengan sobre el mundo, o reduzcan las preguntas a un tema específico.



Preguntas de Investigación Científica
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3. Investigación

La investigación podría ser tan simple como una búsqueda en Internet o una biblioteca, y es un buen momento para hablar con sus estudiantes sobre fuentes confiables y poco confiables. Los científicos usan revistas para averiguar si otros científicos han realizado un trabajo similar y qué sugerencias han hecho estos científicos para un estudio y una experimentación adicionales. Otra idea es leer algo de investigación que haya encontrado para los estudiantes, destacando y explicando cualquier vocabulario clave desafiante.


4. Decidir sobre una hipótesis

Una hipótesis es una afirmación comprobable o una conjetura educada. La hipótesis es importante porque el experimento intenta determinar cómo una variable puede tener un efecto en otra. Al crear una hipótesis, es importante identificar primero las variables dependientes e independientes en la investigación. Piense en qué efecto podría tener cambiar la variable independiente en la variable dependiente. De esto, forme una declaración de "si ... entonces ...". Por ejemplo, al realizar una investigación para ver cómo la temperatura afecta el crecimiento de moho en el pan, la variable independiente es la temperatura y la variable dependiente es la cantidad de moho que crece en el pan. La hipótesis "si ... entonces ..." sería: "Si la temperatura aumenta, también aumentará la cantidad de moho en el pan".


5. Recopilar datos

Los datos pueden provenir de completar una actividad prescrita diseñada por un maestro, llevar a cabo un experimento basado en una hipótesis comprobable o usar datos publicados sobre el tema. Para obtener más información sobre cómo lograr que sus estudiantes trabajen como científicos y diseñen sus propios experimentos, consulte " Diseño experimental ".


6. Analizar datos

Organice los resultados del experimento y busque patrones, tendencias u otra información. A menudo, en esta etapa, los estudiantes pueden crear tablas y gráficos para facilitar la comprensión de la información. Esta puede ser una excelente manera de incorporar las habilidades matemáticas en su currículo de ciencias.


7. Sacar conclusiones después de interpretar los datos

En esta etapa, los científicos interpretan los datos para sacar conclusiones; deciden si los datos apoyan o falsifican una hipótesis.

Cuando realice un experimento para ver cómo la temperatura afecta el crecimiento de moho en el pan, pruebe dos piezas de pan: deje una en un lugar cálido y la otra en un lugar frío. Una hipótesis podría ser si la temperatura disminuye, entonces el moho crecerá más rápidamente . Después de completar el experimento, si hubiera más moho en el pedazo de pan que se dejó en el lugar cálido, entonces los datos no apoyan la hipótesis.


8. Compartir resultados con otros científicos

Es importante que sus estudiantes compartan su trabajo con sus compañeros para continuar con el interés en la investigación científica. Los estudiantes pueden compartir fácilmente sus resultados y conclusiones de muchas maneras:

El intercambio de resultados a menudo se realiza a través de la publicación de artículos a través de revistas científicas o hablando en conferencias científicas. Muestre a los estudiantes ejemplos de estas revistas y vea si pueden encontrar algo interesante.


9. Repita el experimento

Esto normalmente se lleva a cabo por otros científicos de todo el mundo. Cuantas más personas puedan reproducir un experimento y encontrar los mismos resultados, más apoyo obtendrá una teoría. Sin embargo, sus estudiantes pueden comparar los resultados de otros estudiantes o también realizar experimentos de seguimiento.


Identificar los pasos del método científico con el Storyboard That

¡Muchos de los grandes descubrimientos científicos que siguen este método son también grandes historias! Storyboard That se puede utilizar para que los alumnos visualicen estas historias y desarrollen una comprensión de cómo se ve el método científico en acción. Los estudiantes pueden identificar los diferentes pasos del método científico siguiendo la historia de descubrimientos famosos. En el siguiente ejemplo, el guión gráfico analiza el descubrimiento de la estructura helicoidal del ADN.


Descubrimiento de la estructura del ADN

El trabajo realizado por Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty en 1944 mostró que el ácido desoxirribonucleico (ADN) era la sustancia química que transportaba la información genética. Aunque sabían esto, la comunidad científica todavía no estaba segura de qué forma tenía la molécula de ADN. James Watson y Francis Crick plantearon la hipótesis de que la molécula sería una forma helicoidal. Ellos predijeron usando cálculos matemáticos que el patrón de difracción de rayos X para una hélice sería una forma de X. Watson y Crick habían estado trabajando en la producción de un modelo de ADN basado en su hipótesis.

Rosalind Franklin, una joven investigadora del King's College de Londres, estaba llevando a cabo una investigación que analizó los diferentes patrones de difracción producidos cuando se hicieron rayos X en diferentes muestras. Una de las muestras que estaba investigando era el ADN cristalizado.

Photography 51 era una imagen de difracción de rayos X del ADN tomado por Raymond Gosling (un estudiante de doctorado bajo la supervisión de Franklin) sin el permiso o el conocimiento de Franklin. Esta imagen fue mostrada a Watson y Crick. Cuando Watson vio la fotografía, supo al instante que la estructura debía ser helicoidal a partir del patrón en forma de X del patrón de difracción de rayos X.

Watson y Crick fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962 por sus investigaciones sobre la estructura del ADN. Rosalind Franklin murió de cáncer de ovario a los 38 años, cuatro años antes de este premio. Se acepta comúnmente que su evidencia fue fundamental para identificar la estructura del ADN. Todavía es discutible si ella hubiera identificado la estructura por su cuenta sin el trabajo de Watson y Crick.


Método científico con ADN
Método científico con ADN

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Cuentacuentos en la ciencia

Otra gran actividad es lograr que los alumnos utilicen Storyboard That para contar una historia en la historia como la que se muestra a continuación. Es importante tener en cuenta que no todos los grandes descubrimientos en la historia de la ciencia han seguido el método científico anterior. Galileo y su descubrimiento de las lunas de Júpiter es un ejemplo fascinante de esto.


¡Hay muchas historias emocionantes de descubrimientos científicos que podría hacer que sus estudiantes participen en el guión gráfico! Aquí hay algunas otras historias interesantes para que los estudiantes investiguen y vuelvan a contar.



Para obtener más recursos sobre el impacto de la investigación científica y el descubrimiento en la historia, consulte los recursos de nuestra historia.

Galileo Galilei

Galileo Galilei nació en Pisa, Italia, el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un famoso músico italiano. Aunque estaba muy interesado en convertirse en sacerdote católico, comenzó sus estudios para convertirse en doctor en la Universidad de Pisa. Se enamoró de las matemáticas y la física cuando accidentalmente asistió a una conferencia sobre geometría.

Uno de los artículos más importantes y controvertidos de Galileo fue Siderus Nuncias , o Starry Messenger , que detallaba sus observaciones de las lunas de Júpiter. Estas observaciones apoyaron un cambio en la forma en que las personas entendían la estructura del universo. Hasta estas observaciones sorprendentes, la gente estuvo de acuerdo con el filósofo y científico griego, Aristóteles , quien propuso por primera vez la idea de que la Tierra estaba en el centro del universo. Este concepto del universo era conocido como el Modelo Geocéntrico .

Galileo fue uno de los primeros pioneros del telescopio. Sus primeros telescopios a menudo contenían fallas y producían imágenes borrosas, pero aún así podían magnificar objetos unas 30 veces para el observador. Vendió sus telescopios y usó el dinero para financiar su investigación. Usó su telescopio para observar el cielo nocturno y hacer observaciones detalladas de lo que vio.

En la noche del 7 de enero de 1610, Galileo miró al cielo a Júpiter. Notó "tres estrellas fijas" muy cerca del planeta, todas alineadas. Durante las siguientes noches, descubrió que estas "estrellas" no estaban fijas, y parecía estar moviéndose en relación con Júpiter. Ahora sabemos que estas 'estrellas' no eran en realidad estrellas, sino lunas de Júpiter. Se dio cuenta de que si estos cuerpos estaban orbitando a Júpiter, entonces el Modelo Geocéntrico no tenía sentido. Estos datos apoyan el Modelo Heliocéntrico , la idea de que el Sol está en el centro de nuestro universo y que otros cuerpos celestes lo orbitan. Nicolaus Copernicus fue un científico polaco que primero formuló la hipótesis de que el Sol estaba en el centro de nuestro universo.

La Iglesia católica era una fuerza extremadamente poderosa en el mundo en ese momento y no estaban del todo impresionados con los descubrimientos de Galileo. La Iglesia sintió que cualquier mención de un universo centrado en el Sol se oponía a sus puntos de vista y a la Biblia y estaba muy interesada en detener la difusión de esta idea. Galileo fue llamado por la Inquisición romana, ya que la Iglesia pensó que estaba intentando reescribir la Biblia. Galileo fue encontrado como "sospechoso de herejía" y fue encarcelado. Al día siguiente, fue puesto bajo arresto domiciliario hasta que murió ocho años después.

Los científicos modernos se han dado cuenta de que el Sol es el centro de nuestro sistema solar, pero no el universo. Nuestro Sol es una estrella muy parecida a miles de millones de personas en nuestro Universo. En 1992, 350 años después de que Galileo fue encarcelado, la Iglesia Católica admitió que estaban equivocados sobre los puntos de vista de Galileo y el Papa Juan Pablo se disculpó por el evento.


Galileo
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