Exercicis: Les etapes del mètode científic

Aquestes etapes del mètode científic estan desordenades: (a) analitzar les dades, (b) formular una hipòtesi, (c) experimentar, (d) observar un fet que ens crida l'atenció, (e) treure conclusions. Ordena-les correctament i explica amb una frase què es fa en cadascuna.

Explica amb les teves paraules què és una hipòtesi i escriu una possible hipòtesi per a aquest fet: les plantes de l'ampit d'una classe creixen inclinades cap a la finestra.

L'esquema mostra les etapes del mètode científic, però una d'elles està tapada amb un signe d'interrogació. Indica quina etapa falta i explica en què consisteix.

Explica amb les teves paraules què és una observació científica i posa un exemple d'una observació feta només amb els sentits i una altra feta amb l'ajuda d'un instrument, com una lupa o un termòmetre.

D'aquestes dues preguntes, només una es pot investigar amb un experiment al laboratori de l'institut: (a) «per què són verdes les plantes?» i (b) «influeix la quantitat d'aigua diària en el creixement d'una planta de mongeta?». Indica quina i explica què la fa investigable.

Descriu què es fa en l'etapa d'experimentació i explica per què és tan important anotar al quadern de laboratori tot el que passa, fins i tot els resultats que no esperàvem.

En les conclusions d'un experiment només poden passar dues coses amb la hipòtesi. Quines són? Explica què fa el científic en cada cas.

En l'experiment «reguem dos testos amb diferent quantitat d'aigua per veure si creixen diferent», indica què és el que canviem a propòsit (variable independent) i què és el que mesurem (variable dependent).

Un grup d'alumnat observa que el pa s'emmotlla abans a la cuina que al rebost. Escriu una pregunta investigable sobre aquest fet, formula una hipòtesi i expressa-la com una predicció del tipus «si..., aleshores...».

Per comprovar si la llum influeix en el creixement, es preparen dos testos iguals amb la mateixa planta, el mateix sòl i el mateix reg: un es deixa al sol i l'altre dins d'un armari fosc. Identifica la variable independent, la variable dependent i dues variables que es mantenen constants, i explica quin paper fa la planta de l'armari.

Explica amb les teves paraules la diferència entre una hipòtesi, una llei científica i una teoria, i posa un exemple de cadascuna relacionat amb la caiguda dels objectes.

Llegeix aquesta hipòtesi: «les llenties germinen abans si es posen en remull en aigua tèbia la nit anterior». Escriu-la com una predicció del tipus «si..., aleshores...», assenyala la variable independent i la dependent, i descriu quin grup faria de control.

Un equip sembra una sola llavor en cada condició i treu conclusions del que passi amb ella. Explica per què aquest disseny no és fiable i raona quantes llavors faries servir tu a cada test.

«Dimarts la temperatura màxima va ser de $23\ ^\circ\text{C}$» i «dimarts va fer calor perquè l'aire condicionat de l'aula estava espatllat»: una d'aquestes frases és una dada i l'altra una interpretació. Distingeix quina és quina i explica la diferència entre dada i interpretació.

Les dades d'un experiment no donen suport a la hipòtesi de la investigadora. Explica quines opcions té ella (revisar el procediment, repetir les mesures, reformular la hipòtesi) i per què falsejar les dades perquè «surtin bé» mai no és una opció en ciència.

La Maria sospita que les plantes creixen pitjor si es reguen amb aigua amb sal. Descriu en quatre passos l'experiment que li permetria comprovar-ho: quins testos prepara, què canvia entre ells, què manté igual i què mesura.

En un estany del parc han aparegut menys capgrossos des que es va instal·lar una font que remou l'aigua. Dissenya un experiment per comprovar si el moviment de l'aigua afecta el desenvolupament dels capgrossos: escriu la hipòtesi, el muntatge, el grup de control i què mesuraries.

Un laboratori repeteix deu vegades el mateix experiment i només en una ocasió obté el resultat que esperava. Explica per què no es pot considerar demostrada la hipòtesi i què hauria de fer l'equip a continuació.

Per demostrar que el seu adob nou és «el millor», una empresa adoba cinquanta testos amb el seu producte i, al cap d'un mes, anuncia que totes les plantes han crescut. Assenyala almenys tres errors del disseny de l'experiment i descriu com s'hauria de fer correctament.

Dissenya un experiment casolà per comprovar si el sucre es dissol abans en aigua calenta que en aigua freda: escriu la hipòtesi, el material necessari, el procediment, les variables que mantindràs constants i com asseguraràs que el resultat sigui fiable.

Per posar a prova la teoria de la generació espontània, com va fer Francesco Redi al segle XVII, es preparen tres pots amb trossos idèntics de carn: el pot A es deixa completament obert; el pot B se segella hermèticament; i el pot C es cobreix amb una gasa fina que permet l'entrada d'aire, però impedeix el pas de les mosques. Dies després, només apareixen larves de mosca dins del pot A i sobre la part exterior de la gasa del pot C.

1. a) Un detractor de Redi va afirmar que al pot B no van néixer cucs perquè hi faltava «aire fresc vital». Justifica com els resultats del pot C demostren que aquesta afirmació era falsa.
2. b) Prediu què hauria passat als pots B i C si la hipòtesi de la generació espontània hagués estat correcta.
3. c) Identifica quina és la variable independent i quina és la variable dependent en aquesta investigació.

Vols saber si afegir sal a l'aigua canvia el temps que triga a congelar-se. Dissenya l'experiment amb materials de casa: hipòtesi, gots i quantitats, què mesuraràs cada cert temps, què mantindràs constant i com organitzaràs els resultats.

Durant una setmana observaràs quins aliments prefereixen les formigues del pati. Elabora el pla complet de la recerca: pregunta, hipòtesi, quins aliments oferiràs, quan i quant de temps observaràs cada dia, què anotaràs a cada sessió i com trauràs conclusions. Indica també com faràs les observacions sense danyar els animals.

Un amic afirma: «El meu gat sempre s'asseu sobre el meu quadern quan estudio; per tant, és un fet científic que els gats detecten quan treballem i volen acompanyar-nos».

1. a) Justifica per què l'observació del teu amic és una anècdota i no pas una prova científica vàlida, assenyalant almenys dos possibles errors o biaixos en la seva conclusió (per exemple, la mida de la mostra o el biaix de confirmació).
2. b) Planteja dues hipòtesis alternatives que expliquin la conducta del gat sense necessitat que l'animal sàpiga si estàs estudiant.
3. c) Dissenya un experiment controlat per comprovar quina de les hipòtesis és la correcta. Indica què faràs al grup experimental, al grup de control i quines variables mantindràs constants perquè la prova sigui rigorosa.