MÉTODO CIENTÍFICO III

Profa. Jesnuvis Ponce

MÉTODO CIENTÍFICO III

Hasta ahora hemos visto método científico 1 y dos, en donde aprendimos lo que era el método científico y sus pasos, entre ellos se habló de la observación, la problematización, hipótesis y otros. Ahora para dar continuidad seguiremos con la:

EXPERIMENTACIÓN

Representa la comprobación empírica, es decir: "la investigación basada en la experimentación o la observación (evidencias)". El término empírico deriva del griego antiguo de experiencia, έμπειρία, que a su vez deriva de έυ en y πεἳρα prueba, experimento.

En otras palabras, su función principal es la de validar mediante experimentos que sirvan para demostrar la veracidad de la hipótesis planteada. En caso de que los resultados de la experimentación lleven a negar la hipótesis, será necesario descartarlas y formular una nueva que responda de forma satisfactoria a las observaciones llevadas a cabo durante la observación y la experimentación.

Para experimentar se deben conocer las variables y el modelo al cual se relacionan. En un evento no controlado, es decir un evento natural, pueden estar presentes muchas variables. Un ejemplo lo podemos citar con la formación de huracanes las variables que nos pueden indicar si se formara o no un huracán son las siguientes: temperatura en la superficie del mar, humedad en el ambiente, vientos cálidos cerca del mar, la rotación de la tierra, velocidad del viento, otras.

Controlar todas estas variables y estudiarlas se hace muy complejo para predecir este acontecimiento, de tal manera que se opta por trabajar con tres variables, tratando que una se mantenga constante y observar el comportamiento de las otras dos. En el caso del estudio de los huracanes se observan la altitud y la velocidad del viento.

¿QUÉ ES UNA VARIABLE?

La hipótesis está compuesta por variables, las mismas son atributos las mismas son atributos que se miden en las hipótesis o también pueden ser conceptos operacionales que adquieren diferentes valores y se refieren a las cualidades o características, ejemplo: masa (m); rapidez (v); aceleración (a); inteligencia; sexo; edad; otros. Es decir que las variables pueden ser de tipo cualitativas o cuantitativas.

La investigación gira en torno a las variables, debido a que la finalidad del trabajo científico es descubrir la existencia de ellas, así como su magnitud y probar las relaciones que las une entre sí.

TIPOS DE VARIABLES

1.    Variable Independiente: como su nombre lo indica, es el tipo de variable que no guarda dependencia con nada, se identifica como la causa o antecedente y se conocen como los elementos o factores que explican un fenómeno científico. Esta variable puede ser manipulada por el investigador, ejemplo de ellas: Temperatura, luz, clima, tiempo.

Cuando se representan sus valores o cualidades tienden a ubicarse gráficamente en el eje de las abscisas o eje “x”. Cuando se dice que pueden ser manipuladas quiere decir que el investigador pueden tomar de ella condiciones para su estudio, ejemplo:

Si se está midiendo la cantidad de agua que cae en una hora, y la experimentación requiere que se tomen “n” valores, entonces cada vez que se vayan a tomar esos valores, la caída del agua se registrará desde 0 segundos hasta completar la hora. Si se dan cuenta se condicionó la variable tiempo; aunque el tiempo no dependa del investigador, por el hecho de que nadie lo detiene ni se le resta ni se le suma, él es continuo e infinito.

2.    Variable Dependiente: Si la variable independiente es la causa, entonces la variable independiente representa el efecto o resultado. Como su nombre lo indica es la que depende de otros factores, elementos o cosas. Un ejemplo de estas variables son: la edad, velocidad, fuerza, otras.

Cuando se representan sus valores o cualidades tienden a ubicarse gráficamente en el eje de las ordenadas o eje “y”. 

3.    Variable Constante: Es la variable que se mantienen sin alteración de cambios en el momento de la experimentación, esta variable también se controla y por lo general representa el vínculo entre la variable independiente y la dependiente.

La relación que guardan estas variables se representa de la siguiente manera:

En la medida que se le asignen valores ala variable independiente (x), se obtendrán valores de la variable independiente (y); siendo “y” consecuencias de “x”

ACTIVIDAD 1

Determine en los siguientes casos cual es la variable dependiente y cual la independiente, escriba su relación:

a.    Tiempo - Longevidad

b.    El pasaje del bus es de 500 Bs por cada kilómetro que recorre - Distancia.

c.    Cantidad de pintura necesaria para pintar una pared - Área de la pared.

d.    Si se desea saber en qué tiempo un cuerpo de mayor temperatura se quiebra con otro de menor temperatura ¿Qué se debe controlar? ¿Por qué?

DATOS OBTENIDOS

Cuando se manipulan y controlan variables en una experimentación o estudio es necesario registrar los resultados obtenidos para su estudio, interpretación o análisis. Una manera muy útil si los datos recolectados son de tipo cuantitativo, es tabularlos y posteriormente graficarlos.

Tabulación de los resultados:

Representa la manera ordenada de organizar los resultados, y una opción muy común es colocarlos en tablas bien sea horizontales o verticales, lo importante es que contengan las variables independiente y la dependiente. En la primera casilla de la columna o fila (depende de posición va a presentar las tablas) deben tener la nomenclatura de la variable y entre paréntesis la unidad de medida de dicha variable, en algunos casos si son datos muy grandes se le agrega una base 10 que indica los múltiplos de diez de los valores presentados, ejemplo:

t (s)	0	1	2	3	4
D (m)	0	5	10	15	20

En la anterior tabla, se observa en la primera fila la ubicación de la variable independiente y sus valores, se tiene el tiempo (t) con su respectiva unidad de medida entre paréntesis, en este caso se midió en segundo. De igual manera, en la segunda fila se tiene a la variable independiente y sus valores, se muestra la distancia (D) con su respectiva unidad de medida entre paréntesis, en este caso se midió en metros.

t (s) x102	0	1	2	3	4
D (m)x102	0	5	10	15	20

Este otro ejemplo indica que los valores de los resultados obtenidos son elevados y se hace más cómodo representarlos así, entonces para el tiempo sería 1x10² (s) lo que es igual a 100 s la distancia recorrida ha sido de 5x10² m, lo que es igual al 500 m ya así sucesivamente.

Las tablas deben tener número de identificación así como títulos o nombres, de la siguiente manera:

Tabla 1. Datos obtenidos del tiempo y la distancia

t (s)	0	1	2	3	4
D (m)	0	5	10	15	20

En ocasiones si los datos tabulados vienen de un ente en particular, es necesario colocar debajo de la tabla en un tamaño de letra más pequeño  la fuente de donde se tomaron dichos datos, ejemplo:

Tabla 1. Datos obtenidos del tiempo y la distancia

t (s)	0	1	2	3	4
D (m)	0	5	10	15	20

Fuente: Datos tomados en el laboratorio de Física del I.P.M “Antonio Lira Alcalá”. Año 2018

CONSTRUCCIÓN DE GRÁFICAS

Se denomina gráficos o gráficas a la representación de los datos obtenidos en una investigación, generalmente suelen ser números, mediante líneas, vectores, superficies, colores, símbolos; que muestran visualmente la relación que las variables guardan entre sí.

También pueden ser un conjunto de puntos que se plasman en coordenadas cartesianas y sirven para analizar el comportamiento de un proceso, o un conjunto de elementos o signos, que permiten la interpretación de un fenómeno.

Los gráficos tienen como función principal representar visualmente una serie de datos que aportan una gran información, para tener acceso a esta información se requiere que el investigador sepa leer gráficas.

Según su construcción las gráficas pueden ser: a) Cartesianas o b) Estadísticas.

GRÁFICAS CARTESIANAS

Las Gráficas cartesianas muestran la relación entre 2 variables representadas una en el eje horizontal o eje de las abscisas (x) y la otra en el eje vertical o el eje de las ordenadas (y). Hay que tener en cuenta lo siguiente:

• -       Se deben trazar dos líneas rectas que se crucen entre sí en un ángulo de 90º, ver próxima imagen. El punto en que los ejes “X” y “Y” se cruzan se llama el "origen".
•  Las unidades de las variables que se colocaran en los ejes no necesariamente tienen que coincidir.
• Cada eje en el plano de coordenadas representa una recta numérica, a la cual llamamos escala.  El origen se considera por lo general cero de ambas líneas, pero no es obligatorio, en algunos casos es conveniente iniciar la escala con el valor que indique el evento estudiado. 

• Los ejes “X” y “Y” crean cuatro secciones separadas del plano. Cada una de estas secciones se denomina cuadrante. Los cuadrantes están numerados y normalmente están marcados con números romanos que representan los números del 1 a 4 (I, II, III, IV). El cuadrante I es el de la esquina superior derecha del gráfico. Se enumeran en contra del sentido de la manecilla del reloj. El cuadrante II es el de la esquina superior izquierda. Y así sucesivamente. 
•   Las escalas entre los ejes deben ser uniformes, es decir si se inicia con cero, y el próximo renglón es 2, el consecutivo debe ser 4, 6, 8…; nunca: 0, 2, 3, 5…
•  La intercepción entre los ejes deben coincidir en el valor inicial de las escalas; es decir, si el origen es cero, ambos ejes tendrán como origen o valor inicial de sus escalas el cero.
• Las graficas deben llevar numeros y nombre, como en el caso de las tablas de datos. Ejemplo: Gráfica 1. Rapidez en función del tiempo.
• La variable x siempre aumenta mientras que la variable y puede aumentar, disminuir o ni aumentar ni disminuir.
• Según el comportamiento de la variable y las gráficas pueden ser:

CRECIENTES

Cuando, al aumentar los valores de la variable x, aumentan también los de la variable y.

DECRECIENTES.

Cuando, al aumentar los valores de la variable x, disminuyen los de la variable y.

CONSTANTES.

Cuando, al aumentar los valores de la variable x, no aumentan ni disminuyen los valores de la variable y.