Diseño Experimental y Método Científico

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DISEÑO EXPERIMENTAL Biología Selectividad MÉTODO CIENTÍFICO Tenemos tres de niciones básicas que nos explican el concepto de lo que es el método cientí co y son: 1. El método cientí co es el conjunto de procedimientos lógicos que sigue la investigación para descubrir las relaciones internas y externas de los procesos de la realidad natural y social. 2. Llamamos método cientí co a la serie ordenada de procedimientos de que se hace uso en la investigación cientí ca para obtener la extensión de nuestros conocimientos. Se entiende por método cientí co al conjunto de procesos que el hombre debe emplear en la investigación y demostración de la verdad. 3.

Cuando se analiza un determinado fenómeno se procede sistemáticamente, siguiendo una serie de etapas establecidas en sus pasos fundamentales. 1. ESTRUCTURA DETECCIÓN DE UN PROBLEMA-OBSERVACIÓN El primer paso del método cientí co tiene lugar cuando se hace una observación a propósito de algún evento o característica del mundo que no tiene explicación con los conocimientos del momento. Tras la observación se procede a una detallada descripción del fenómeno. La observación debe ser reproducible. HIPÓTESIS Planteamiento de posibles explicaciones de las observaciones y su relación causa-efecto.

Deducción de las consecuencias de la hipótesis y predicciones que se pueden deducir de la hipótesis: falsabilidad. EXPERIMENTACIÓN-COMPROBACIÓN De si las consecuencias de nuestra hipótesis se cumplen o no por medio de una experimentación controlada. Se intenta mantener todas las variables controladas o promediadas y se trabaja con una de ellas. De todos los pasos en el método cientí co es el que verdaderamente separa la ciencia de otras disciplinas. Sobre esta fase puede haber variaciones en distintas disciplinas cientí cas o experimentos concretos.

En ciertas ciencias no se pueden realizar experimentos directamente, solo registrar datos (vulcanología, astronomía, física teórica...) En ocasiones no hace falta plantear una hipótesis, solo proceder a la experimentación directamente para conocer algo. Registro y Análisis de datos: Es indispensable la recolección de datos (observaciones iniciales, resultados durante ya al nal del experimento) en forma organizada, de manera que sea posible determinar relaciones importantes entre estos, para lo cual se utilizan tablas, grá cas y en algunos casos dibujos cientí cos. Análisis de Resultados: Extraer la mayor información de los datos recolectados.

DEMOSTRACIÓN o REFUTACIÓN DE LA HIPÓTESIS y ESTABLECIMIENTO DE TEORÍAS Si es coherente con la experimentación, la hipótesis queda demostrada provisionalmente. Si tras nuevas comprobaciones la hipótesis no es refutada se enuncia una teoría. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS La ciencia tiene como objetivo el conocimiento público. Las investigaciones se publican en revistas donde son revisadas por expertos independientes que examinan su coherencia y calidad. Una vez demostrado que no se trata de un fraude, el nuevo conocimiento adquirido se hace público. Las hipótesis constituyen una herramienta que ayuda a ordenar, estructurar y sistematizar el reconocimiento mediante una proposición.

Implica una serie de conceptos y juicios tomados de la realidad estudiada, que llevan la esencia del conocimiento. Una hipótesis clara, concreta, viable puede ser la guía de la investigación, porque establece los límites, ayuda a organizar las ideas, y da un enfoque al procedimiento de la problemática estudiada. Hipótesis: Es una suposición que establece relaciones entre los hechos o fenómenos, mediante dos o más variables (v. independiente y v. dependiente), y a la que todavía falta una comprobación. 2. FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS Para enunciarlas, así como para comprobarlas, se deben seguir una serie de reglas y procedimientos, que constituyen, en parte, la investigación cientí ca.

Dar la esencia. La de nición debe dar la esencia de lo que intenta de nir, es decir, su naturaleza, sus límites. Evitar tautologías. No debe directa o indirectamente contener el objetivo. La psicología es la ciencia que estudia a los fenómenos psicológicos. (tautología) La psicología es la ciencia que estudia la conducta y los procesos cognoscitivos (lenguaje, pensamiento, ideas, conocimiento, inteligencia, etc.) del sujeto. (Forma correcta). Debe ser a rmativa. Toda de nición debe expresarse siempre en términos a rmativos, nunca en términos negativos. Empleo del lenguaje claro. Debe de expresarse en palabras claras y asequibles, no debe contener metáforas o guras literarias.

Las hipótesis están compuestas por variables, y las variables son atributos que se miden en las hipótesis o también pueden ser conceptos operacionales que adquieren diferentes valores y se re eren a las cualidades o características. 3. LAS VARIABLES Como por ejemplo: Masa (m), velocidad (v), aceleración (a), inteligencia, sexo, edad, estrato social, tasa de interés, escolaridad, peso, longitud, etc. La investigación gira en torno de las variables, debido a que la nalidad del trabajo cientí co es descubrir la existencia de ellas y su magnitud, así, como probar las relaciones que las unen entre sí.

Esto quiere decir que después de haber establecido una descripción clara y cientí ca del objeto de estudio de la investigación, el investigador procede a explicar dicho objeto. Dicha explicación consta de dos elementos como son: Variable dependiente Y, se considera el efecto o resultado. Variable independiente X, se identi ca como la causa o antecedente. Variables controladas factores que se mantienen constantes y estables durante todo el proceso. ¿Qué es variable independiente? Son todos los elementos o factores que explican un fenómeno cientí co. Esta variable puede ser manipulada por el investigador o cientí co. ¿Qué es variable dependiente?

Son los efectos o resultados del fenómeno que se intenta investigar. ¿Cómo se determinan las variables? No es el propio investigador, quien va a determinar las variables, sino el objeto de estudio va hacer quien lo determine. d. e. El lósofo griego Aristóteles (384-322 a.C.) fue uno de los primeros estudiosos registrados en articular la teoría de la generación espontánea, la noción de que la vida puede surgir de la materia no viva. Aristóteles propuso que la vida surgió del material no vivo si el material contenía neuma ("calor vital").

Como evidencia, señaló varias instancias de la aparición de animales de ambientes previamente desprovistos de tales animales, como la aparición aparentemente repentina de peces en un nuevo charco de agua. 4. LA TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA Esta teoría persistió en el siglo XVII, cuando los cientí cos emprendieron experimentación adicional para apoyarla o refutarla. Para entonces, los defensores de la teoría citaron cómo las ranas simplemente parecen aparecer a lo largo de las orillas fangosas del río Nilo en Egipto durante las inundaciones anuales. Otros observaron que los ratones simplemente aparecieron entre los granos almacenados en graneros con techos de paja.

Cuando el techo goteó y el grano se moldeó, aparecieron ratones. Jan Baptista van Helmont, cientí co amenco del siglo XVII, propuso que los ratones pudieran surgir de trapos y granos de trigo dejados en un recipiente abierto durante 3 semanas. En realidad, tales hábitats proporcionaban fuentes de alimento ideales y refugio para que orecieran las poblaciones de ratones. Sin embargo, uno de los contemporáneos de van Helmont, el médico italiano Francesco Redi (1626—1697), realizó un experimento en 1668 que fue uno de los primeros en refutar la idea de que los larvas de moscas se generan espontáneamente en la carne dejada al aire libre.

Predijo que evitar que las moscas tuvieran contacto directo con la carne también evitaría la aparición de larvas. Redi dejó carne en cada uno de los seis contenedores. Dos estaban abiertos al aire, dos estaban cubiertos con gasa, y dos estaban herméticamente sellados. Esta teoría persistió en el siglo XVII, cuando los cientí cos emprendieron experimentación adicional para apoyarla o refutarla. Para entonces, los defensores de la teoría citaron cómo las ranas simplemente parecen aparecer a lo largo de las orillas fangosas del río Nilo en Egipto durante las inundaciones anuales. Otros observaron que los ratones simplemente aparecieron entre los granos almacenados en graneros con techos de paja.

Cuando el techo goteó y el grano se moldeó, aparecieron ratones. Jan Baptista van Helmont, cientí co amenco del siglo XVII, propuso que los ratones pudieran surgir de trapos y granos de trigo dejados en un recipiente abierto durante 3 semanas. En realidad, tales hábitats proporcionaban fuentes de alimento ideales y refugio para que orecieran las poblaciones de ratones. En 1745, John Needham (1713-1781) publicó un informe de sus propios experimentos, en el que hervía brevemente el caldo infundido con materia vegetal o animal, con la esperanza de matar a todos los microbios preexistentes. Luego selló los matraces.

Después de unos días, Needham observó que el caldo se había vuelto turbio y una sola gota contenía numerosas criaturas microscópicas. Argumentó que los nuevos microbios debieron haber surgido espontáneamente. En realidad, sin embargo, probablemente no hirvió el caldo lo su ciente como para matar a todos los microbios preexistentes. Lazzaro Spallanzani (1729—1799) no estuvo de acuerdo con las conclusiones de Needham, sin embargo, y realizó cientos de experimentos cuidadosamente ejecutados usando caldo caliente. Al igual que en el experimento de Needham, el caldo en frascos sellados y frascos sin sellar se infundió con materia vegetal y animal.

Los resultados de Spallanzani contradijeron los hallazgos de Needham: Los matraces calentados pero sellados permanecieron claros, sin signos de crecimiento espontáneo, a menos que los matraces se abrieran posteriormente al aire. Esto sugirió que los microbios se introdujeron en estos matraces desde el aire. En respuesta a los hallazgos de Spallanzani, Needham argumentó que la vida se origina en una "fuerza vital" que fue destruida durante la ebullición prolongada de Spallanzani. Cualquier sellado posterior de los matraces impidió entonces que entrara nueva fuerza vital y provocara la generación espontánea.

DESMENTIR LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA Louis Pasteur, un destacado químico francés que había estado estudiando la fermentación microbiana y las causas del deterioro del vino, aceptó el reto. En 1858, Pasteur ltró el aire a través de un ltro de algodón y, tras el examen microscópico del algodón, lo encontró lleno de microorganismos, lo que sugiere que la exposición de un caldo al aire no estaba introduciendo una "fuerza vital" en el caldo sino microorganismos aerotransportados. Posteriormente, Pasteur realizó una serie de matraces con cuellos largos y retorcidos (matraces de "cuello de cisne"), en los que hervía caldo para esterilizarlo.

Su diseño permitió que el aire dentro de los matraces se intercambiara con aire del exterior, pero impidió la introducción de cualquier microorganismo aerotransportado, que quedaría atrapado en los giros y curvas del cuello de los matraces. Si una fuerza vital además de los microorganismos aerotransportados fuera responsable del crecimiento microbiano dentro de los matraces esterilizados, tendría acceso al caldo, mientras que los microorganismos no lo harían. Él predijo correctamente que el caldo esterilizado en sus matraces de cuello de cisne permanecería estéril mientras los cuellos de cisne permanecieran intactos.

Sin embargo, en caso de romperse los cuellos, se introducirían microorganismos, contaminando los matraces y permitiendo el crecimiento microbiano dentro del caldo. El conjunto de experimentos de Pasteur refutó irrefutablemente la teoría de la generación espontánea y le valió el prestigioso Premio Alhumbert de la Academia de Ciencias de París en 1862. En una conferencia posterior en 1864, Pasteur articuló "Omne vivum ex vivo" ("La vida solo viene de la vida"). En esta conferencia, Pasteur relató su famoso experimento de matraces de cuello de cisne, a rmando que "... la vida es un germen y un germen es la vida.

Nunca la doctrina de la generación espontánea se recuperará del golpe mortal de este sencillo experimento". A crédito de Pasteur, nunca lo ha hecho.