EL TRABAJO CIENTÍFICO
“…aquellas ciencias que no nacen de la experimentación, madre de toda certidumbre, son vanas y plagadas de errores”
Leonardo Da vinci
El hombre en su búsqueda de explicaciones que den respuesta satisfactoria (no divina ni fantástica) a su curiosidad acerca del entorno que lo rodea, ha intentado, a lo largo de la historia, estandarizar un método que le permita eliminar la subjetividad y desmitificar su mundo. El resultado de esta búsqueda incansable conduce a una actividad racional, analítica, verificable, explicativa, clara y precisa que orienta el quehacer de los amantes de la ciencia en la actualidad.
La actividad científica se puede organizar sistemáticamente en una serie de etapas que nos permitan explicar un fenómeno o dar solución a un problema. Un intento de aproximación a esta secuencia sería:
- Planteamiento de una situación problema.
- Búsqueda de información que permita extraer lo relacionado con el problema científico que se enfrenta y, con base en lo encontrado, delimitar el mismo e identificar todas las variables posibles involucradas en la solución o explicación del problema.
- Formulación de hipótesis, es decir, dar una supuesta respuesta al problema planteado, que necesita validación experimental. La validación experimental de la hipótesis no siempre es evidente, por lo que resulta también necesario deducir interpretaciones lógicas de los resultados experimentales que permitan avalar las conclusiones positivas o no de la hipótesis inicial.
- La comprobación de la hipótesis es una etapa experimental donde la técnica escogida depende de las variables identificadas inicialmente. Aquí se recopilan los datos y observaciones realizadas durante el trabajo práctico para luego ser procesados, tabulados y analizados.
- En el análisis de los resultados se procesan los resultados y observaciones obtenidos experimentalmente, analizando las relaciones esenciales de éstos con los formulados en la hipótesis para decidir si corresponden realmente, o no, con la respuesta o explicación al problema planteado. Si los resultados respaldan la hipótesis, ésta adquiere validez; si los resultados la refutan, ésta se descarta o se modifica presentando una nueva hipótesis.
- Conclusiones, el investigador debe argumentar la decisión adoptada vinculando los resultados obtenidos mediante argumentaciones lógicas y razonadas a la aceptación o no de la hipótesis inicial
- Comunicación de las conclusiones.
Una característica de la actividad científica es que la teoría obtenida debe ser reproducible y verificable interna y externamente para confirmar su coherencia con todas las observaciones resultantes al comprobar la consistencia de la hipótesis con respecto a la situación problema.
A continuación se presenta una fábula para ilustrar el quehacer científico.
LA FÁBULA DEL NIÑO PERDIDO QUE NO QUERÍA PASAR FRÍO
(La fábula se presenta en letra cursiva y los comentarios en letra normal)
“Érase una vez un niño que se perdió en un bosque cercano a su pueblo. Como el tiempo estaba frío, decidió salir a buscar materiales para hacer una fogata, tal como lo leyó en un cuento. El pequeño nunca antes lo había hecho, por lo tanto tendría que experimentar. Y así él fue acarreando diversos elementos al campamento que improvisó. En sus intentos por encender el fuego, nuestro pequeño investigador fue descubriendo que algunos objetos se quemaban y otros no encendían de ninguna manera. Para no seguir trabajando en forma inútil, decidió hacer una lista de los que se quemaban”
(Al igual que un observador metódico, él empezó a organizar su información) Después de varios ensayos, su clasificación la resumió así:
Se queman No se queman
Ramas de árboles rocas
Palos de escoba moras
Lápices piedrecillas
Patas de silla ladrillos
Estacas callampas
“Este sistema de clasificación le fue bastante útil al principio, en su empeño por conseguir fuentes de calor y así, sólo siguió buscando aquellas que le daban seguridad que se quemaban”
“Cuando las ramas secas, palos y estacas que estaban botadas alrededor empezaron a escasear, el niño trató de encontrar cierto indicio de regularidad que le orientara a encontrar nuevos elementos combustibles. Observando los últimos objetos que se estaban quemando, sus ojos se iluminaron al establecer su primera generalización y se dijo: QUIZÁS LAS COSAS CON FORMA CILÍNDRICA SE QUEMAN”.
La generalización obtenida por el niño mediante el razonamiento inductivo es uno de los procesos elementales del pensamiento científico tanto para sistematizar el conocimiento como para orientar cualquier investigación. Básicamente éste funciona a partir de observaciones de hechos singulares los cuales se procura reunir dentro de categorías mayores enmarcadas en una regla general que se infiere.
“A la mañana siguiente, nuestro pequeño héroe salió en busca de nuevos materiales combustibles, pero olvidó llevar su lista consigo. Sin embargo, recordaba la generalización que él había establecido y comenzó a aplicarla. De este modo, cuando regresó al campamento llevaba: una rama seca de árbol, un bastón viejo, tres estacas de madera y el mango de una pala (que resultarían sus predicciones exitosas a partir de la generalización).”
“Mientras descansaba calentándose en la hoguera que volvió a activar estaba contento, pues todo salió bien, gracias al éxito logrado por su razonamiento; por eso, él había desechado un radiador de auto, una cadena de bicicleta, un tablón grande, una caja llena con diarios y una puerta casi completa. Si estos objetos no eran cilíndricos, entonces no se quemarían”.
Probablemente usted esté sonriendo por la ingenuidad del razonamiento del niño y opinar que la generalización no está bien hecha. ¡Todo lo contrario!; en primer lugar, hasta aquí le ha funcionado bien, sus predicciones se han cumplido, luego la generalización ha sido fructífera; en segundo lugar, ella es coherente con todas las observaciones disponibles hasta ese momento, porque una generalización es confiable dentro de los límites definidos por las operaciones que condujeron a su formulación. Mientras nos atengamos a los objetos anotados en la lista, agregando ahora: el bastón, el mango de la pala, y las estacas, es verdad que tienen formas cilíndricas y además se queman, como comprobó el niño.
“Debido a sus exitosas predicciones, nuestro explorador se sintió más seguro. Al atardecer, dejó deliberadamente la nueva lista en su campamento. Aplicando su generalización, que había resistido a la experiencia, no encontró más ramas, pero acumuló un considerable cargamento con trozos de cañería, dos frascos de vidrio y el eje roto de un auto. En cambio, desechó la caja con diarios, el tablón y la puerta abandonada, puesto que no eran cilíndricos.”
“Al amanecer del nuevo día, despertó con frío, pues esta vez, sus predicciones basadas en la combustibilidad de los cuerpos cilíndricos, esta vez resultaron falsas, luego su generalización se vino al suelo. Ahora sus heladas y temblorosas reflexiones fueron:
No siempre los objetos cilíndricos se pueden quemar.
Aunque lo cilíndrico no es seguro, las ramas, los palos y demás objetos de mi lista se quemaron.
Debo corregir mi lista anotando las excepciones”
“Luego, al revisar su lista corregida, se le ocurrió una nueva regularidad, que encajaba mejor con las recientes observaciones y sus consecuencias: Quizás, los objetos para quemarse deben ser de madera, se dijo”.
¿Cuán buena es esta nueva generalización a la luz del desencanto reciente? Se sigue avanzando; el explorador ahora trajo la puerta y el tablón que había desechado el día anterior – ya no trajo más piezas de automóviles, ni otros objetos metálicos – sin embargo, volvió a desechar la caja que contenía los diarios.
No piense Ud. que esta fábula es sólo una simpática caricatura de la investigación científica. ¡Es exactamente el espíritu del pensamiento científico! Note las semejanzas:
Cuando se tiene un problema se busca información o realiza más observaciones.
Luego se organiza lo aprendido buscando regularidades.
A partir de estas generalizaciones deduce consecuencias que él pueda comprobar.
Cuando estas consecuencias no se cumplen, su generalización ya no sirve.
Se busca una nueva generalización que la usará mientras funcione.
Las regularidades que funcionan en forma consistente, finalmente se aceptan como Teorías.
Una teoría se mantiene mientras sea consistente con los hechos naturales conocidos, sistematizan y clarifican el conocimiento, nos permiten resolver diversas situaciones prácticas que se deducen del ámbito que ellas explican.
La historia de las ciencias nos relata el auge y caída de diferentes teorías científicas, sobre el origen del universo, el origen de la vida, las causas de las enfermedades y las formas como se produce el aprendizaje, por mencionar algunos temas. Así, podemos esperar que algún día varias de las actuales concepciones científicas en educación parecerán tan restringidas como “los objetos cilíndricos que se queman”.
Si Ud. se desencantó por el incierto progreso del niño, que desechó los diarios en su búsqueda, si le parece que esta es una historia inconclusa... Eh ahí una nueva semejanza de la actividad del niño con el quehacer de la ciencia.
He aquí un ejemplo histórico para determinar la forma, como más o menos, se aplican los pasos del método científico.
La Generación Espontánea y La Biogénesis
(Adaptado de wikipedia)
En el siglo XVII estaban enfrentadas dos ideas sobre el origen de la vida. Por un lado, la corriente oficial defendía la generación espontánea y, en contraposición a ésta, un reducido grupo de jóvenes científicos defendía la teoría de la biogénesis.
La generación espontánea antiguamente era una creencia popular profundamente arraigada. La observación superficial indicaba que surgían gusanos del fango, moscas de la carne podrida, etc. Así, la idea de que la vida se estaba originando continuamente en la tierra a partir de esos restos de materia orgánica se estableció como dogma en la ciencia. Hoy en día la comunidad científica considera esta idea una pseudociencia.
La autogénesis se sustentaba en procesos como la putrefacción. Es así que de un trozo de carne podían generarse larvas de mosca. Precisamente, esta premisa era resultado de una observación superficial, ya que - según los defensores de esta corriente - no era posible que, sin que ningún organismo visible se acercara al trozo de carne aparecieran las larvas, a menos que sobre ésta actuara un principio vital generador de vida.
Diversos experimentos realizados entre los siglos XVII y XVIII revelaron que los gusanos o las moscas, por ejemplo, aparecían si había huevos de estos animales. Aun así se siguió pensando que los microorganismos podían surgir de forma espontánea sobre los llamados caldos nutritivos.
Francesco Redi, un médico italiano, realizó un experimento en 1668 en el que colocó cuatro vasos y allí puso respectivamente un pedazo de serpiente, pescado, anguilas y un trozo de carne de buey. Preparó luego otros cuatro vasos con los mismos materiales y los dejó abiertos, mientras que los primeros permanecían cerrados herméticamente. Al poco tiempo algunas moscas fueron atraídas por los alimentos dejados en los vasos abiertos y entraron a comer y a poner huevos; transcurrido un lapso de tiempo, en esta serie de vasos, comenzaron a aparecer algunas larvas. Esto no se verificó, en cambio, en los otros vasos bien cerrados, ni siquiera después de varios meses. Por tal motivo, Redi llegó a la conclusión que las larvas (gusanos) se originaban de las moscas y no por generación espontánea de la carne en descomposición.
Algunos objetaron a Redi diciendo que en los vasos cerrados había faltado circulación del aire (el principio activo o vital) y eso había impedido la generación espontánea. Redi realizó un segundo experimento: esta vez los vasos del experimento no fueron cerrados herméticamente, sino sólo recubiertos con gasa. El aire (el principio activo), por lo tanto, podía circular.
El resultado fue igual al anterior, por cuanto la gasa, evidentemente, impedía el acceso de insectos a los vasos y la consiguiente deposición de los huevos, y en consecuencia no se daba el nacimiento de las larvas.
Con estas simples experiencias, Redi demostró que las larvas de la carne putrefacta se desarrollaban de huevos de moscas y no por una transformación de la carne, como afirmaban los partidarios de la abiogénesis.
Los resultados de Redi fortalecieron la biogénesis, teoría que admite el origen de un ser vivo solamente a partir de otro ser vivo.
Un siglo más tarde, Spallanzani demostró que no existe la generación espontánea de la vida, abriendo camino a Pasteur. En 1769, tras rechazar la teoría de la generación espontánea, Spallanzani diseñó experimentos para refutar los realizados por el sacerdote católico inglés John Turberville Needham, que había calentado y seguidamente sellado caldo de carne en diversos recipientes; dado que se habían encontrado microorganismos en el caldo tras abrir los recipientes, Needham creía que esto demostraba que la vida surge de la materia no viviente. No obstante, prolongando el periodo de calentamiento y sellando con más cuidado los recipientes, Spallanzani pudo demostrar que dichos caldos no generaban microorganismos mientras los recipientes estuvieran sellados y esterilizados.
En la segunda mitad del siglo XIX, Luís Pasteur realizó una serie de experimentos que probaron definitivamente que también los microbios se originaban a partir de otros microorganismos.
Pasteur estudió de forma independiente el mismo fenómeno que Redi. Utilizó dos matraces de cuello de cisne. Estos matraces tienen los cuellos muy alargados que se van haciendo cada vez más finos, terminando en una apertura pequeña, y tienen forma de s. En cada uno de ellos metió cantidades iguales de caldo de carne (o caldo nutritivo) y los hizo hervir para poder eliminar los posibles microorganismos presentes en el caldo. La forma de s era para que el aire pudiera entrar y sin embargo que los microorganismos se quedasen en la parte más baja del tubo.
Pasado un tiempo observó que ninguno de los caldos presentaba seña alguna de la presencia de algún microorganismo y cortó el tubo de uno solo de los matraces. El matraz abierto tardó poco en descomponerse, mientras que el cerrado permaneció en su estado inicial. Pasteur demostró así que los microorganismos tampoco provenían de la generación espontánea.
Gracias a Pasteur, la idea de la generación espontánea fue desterrada del pensamiento científico y a partir de entonces se aceptó de forma general el principio que decía que todo ser vivo procede de otro ser vivo.
ACTIVIDADES
Identifique en el transcurso de las investigaciones citadas en la lectura La Generación Espontánea y La Biogénesis, en qué apartes se aplicó cada una de las etapas del método científico.
Construya una historieta en la que se pueda diferenciar claramente los pasos del método científico. Señale por separado en qué momento de la historia se aplica cada paso o etapa del método científico.
|
Jairo Arciniegas V
Lic. Química y Biología UniCórdoba Montería - Colombia |
|
Docente Institución Educativa "Luís Patrón Rosano" Tolú - Colombia |
|
Desde la preconcepción hasta la postmuerte somos resultado de procesos químicos. |
