El método científico: observación, hipótesis y experimentación
Ixchel tiene dos geranios en el corredor de su casa en Quetzaltenango: el que está al sol está más alto que el que está a la sombra. ¿Es casualidad o el sol influye de verdad? Así piensa la gente que hace ciencia: observa algo, se pregunta por qué pasa, propone una explicación y busca la forma de comprobarla.
Pensar como científico
El pensamiento científico es una manera de plantear y resolver problemas, en la escuela y en la vida diaria: ¿por qué se me enfría la sopa?, ¿por qué no prende el control del televisor? No existe un método único y rígido. Según el problema, se recorren distintas rutas: observar, preguntar, hacer un modelo, experimentar, discutir con argumentos y comunicar lo encontrado.
Una ruta muy usada, y que sirve de guía, tiene cuatro etapas. El CNB desglosa más pasos: observación, preguntas esenciales e hipótesis, indagación teórica, experimentación, y registro y presentación de resultados. Aquí los agrupamos en cuatro. No es una receta que se siga siempre en este orden: a veces se vuelve atrás, se repite una etapa o se cambia de idea.
Relaciona cada etapa del método científico con lo que se hace en ella: a) Observación b) Hipótesis c) Experimentación d) Conclusiones 1) Se propone una posible…
Relaciona cada etapa del método científico con lo que se hace en ella:
- a) Observación
- b) Hipótesis
- c) Experimentación
- d) Conclusiones
1) Se propone una posible explicación de lo que pasa.
2) Se mira con atención un hecho y se anota.
3) Se comparan los resultados con la idea inicial.
4) Se diseña y se realiza una prueba para comprobar la idea.
Las etapas del método científico están desordenadas: experimentación, observación, conclusiones e hipótesis. Escríbelas en el orden correcto y explica con una frase qué…
Las etapas del método científico están desordenadas: experimentación, observación, conclusiones e hipótesis. Escríbelas en el orden correcto y explica con una frase qué se hace en cada una.
Di si cada frase es una observación o una hipótesis: a) «Esta mañana el patio estaba mojado». b) «Creo que llovió de madrugada». c) «El agua de la piscina está a…
Di si cada frase es una observación o una hipótesis:
- a) «Esta mañana el patio estaba mojado».
- b) «Creo que llovió de madrugada».
- c) «El agua de la piscina está a $24\ ^\circ\text{C}$».
- d) «Si dejo la bici fuera cuando llueve, se oxidará antes».
Clasifica estas afirmaciones en «hipótesis científicas» (se pueden comprobar con un experimento) o «no científicas», y justifica una de cada grupo: a) «Los viernes tengo…
Clasifica estas afirmaciones en «hipótesis científicas» (se pueden comprobar con un experimento) o «no científicas», y justifica una de cada grupo:
- a) «Los viernes tengo mala suerte en los exámenes».
- b) «Una pelota nueva rebota más que una pelota vieja».
- c) «El agua con sal hierve a más temperatura que el agua sola».
- d) «Los gatos negros dan mala suerte».
Hipótesis y preguntas en la vida diaria
No solo se hace ciencia en un laboratorio. Cuando el control remoto del televisor deja de funcionar y alguien dice «seguro que las baterías están gastadas», está proponiendo una hipótesis; cambiar las baterías es la comprobación.
Para formular una buena hipótesis:
-
Parte de una observación concreta.
-
Que sea una explicación que se pueda comprobar con una prueba.
-
Que relacione dos cosas: «si pasa A, entonces pasa B».
Puedes tener varias hipótesis para un mismo hecho. Lo útil es ordenarlas de la más probable a la menos probable y comprobar primero la más fácil de probar.
Vera tiene dos geranios en el balcón: el que está al sol está más alto que el que está a la sombra. a) Escribe la observación que hizo Vera. b) Formula una hipótesis que…
Vera tiene dos geranios en el balcón: el que está al sol está más alto que el que está a la sombra.
- a) Escribe la observación que hizo Vera.
- b) Formula una hipótesis que explique lo que ve.
En un almuerzo en el jardín, Nil ve que los cubitos de hielo de su vaso se derriten mucho antes que el día que los usó en invierno. a) ¿Lo que ha hecho Nil es una…
En un almuerzo en el jardín, Nil ve que los cubitos de hielo de su vaso se derriten mucho antes que el día que los usó en invierno.
- a) ¿Lo que ha hecho Nil es una observación o una hipótesis?
- b) Escribe una pregunta científica sobre ese hecho.
El control remoto del televisor de la casa de Ana deja de funcionar y su papá dice: «seguro que las baterías están gastadas». a) ¿Qué etapa del método científico…
El control remoto del televisor de la casa de Ana deja de funcionar y su papá dice: «seguro que las baterías están gastadas».
- a) ¿Qué etapa del método científico representa esa frase?
- b) ¿Qué harían ustedes para comprobar si es verdad?
Nadia ve que las hormigas de la acera van en fila hasta un trocito de galleta. Escribe sobre ese hecho: a) Una observación y una pregunta científica. b) Una hipótesis y…
Nadia ve que las hormigas de la acera van en fila hasta un trocito de galleta. Escribe sobre ese hecho:
- a) Una observación y una pregunta científica.
- b) Una hipótesis y una frase con la primera prueba que harías para comprobarla.
El dron de Marvin no enciende. a) Propón tres hipótesis distintas que lo expliquen y ordénalas de más a menos probable según tu criterio. b) Describe una prueba sencilla…
El dron de Marvin no enciende.
- a) Propón tres hipótesis distintas que lo expliquen y ordénalas de más a menos probable según tu criterio.
- b) Describe una prueba sencilla para descartar cada una, empezando por la más fácil de comprobar.
Las variables de un experimento
Para saber si el sol influye en el crecimiento de los geranios, hay que comparar plantas que solo se diferencien en la luz. Si en una comparación cambias varias cosas a la vez, no sabrás cuál produjo el efecto.
En un experimento se cambia la inclinación de una rampa para ver cómo rueda un carrito de juguete. El montaje es el de la figura: a) Explica con tus palabras qué es una…
En un experimento se cambia la inclinación de una rampa para ver cómo rueda un carrito de juguete. El montaje es el de la figura:
- a) Explica con tus palabras qué es una variable en un experimento.
- b) ¿Cuál es la variable que se cambia en este caso?
Quieres saber si un huevo flota más fácilmente en agua con mucha sal que en agua sin sal. Observa el montaje de la figura: Escribe: a) Tu hipótesis. b) La variable que…
Quieres saber si un huevo flota más fácilmente en agua con mucha sal que en agua sin sal. Observa el montaje de la figura:
Escribe:
- a) Tu hipótesis.
- b) La variable que cambias.
- c) La variable que observas o mides.
- d) Dos cosas que deben ser iguales en ambos vasos.
Kevin pone lentejas a germinar en dos vasos con algodón húmedo: uno en la ventana y otro dentro de un armario oscuro. a) ¿Qué variable está cambiando? b) ¿Qué variable…
Kevin pone lentejas a germinar en dos vasos con algodón húmedo: uno en la ventana y otro dentro de un armario oscuro.
- a) ¿Qué variable está cambiando?
- b) ¿Qué variable medirá para comparar?
- c) Nombra dos variables que debe mantener iguales para que la comparación sea justa.
Para saber si la luz influye en el crecimiento de las plantas, Chloe pone una maceta con tierra nueva en la ventana y otra con tierra vieja en un armario. a) ¿Podrá…
Para saber si la luz influye en el crecimiento de las plantas, Chloe pone una maceta con tierra nueva en la ventana y otra con tierra vieja en un armario.
- a) ¿Podrá saber si la luz influye?
- b) Explica el error que cometió.
- c) ¿Cómo lo corregirías?
Leo quiere saber si una bebida se enfría antes en la refrigeradora o en el congelador. Mete una botella grande de gaseosa en la refrigeradora y una lata pequeña en el…
Leo quiere saber si una bebida se enfría antes en la refrigeradora o en el congelador. Mete una botella grande de gaseosa en la refrigeradora y una lata pequeña en el congelador, y mide el tiempo que tarda cada una en llegar a $8\ ^\circ\text{C}$.
- a) Señala los errores del diseño.
- b) Rediseña el experimento para que la comparación sea justa.
- c) Explica por qué en un experimento solo se puede cambiar una cosa a la vez.
Diseñar un experimento justo
Con las variables claras, se puede diseñar una comprobación. Un buen diseño responde:
-
¿Cuál es la hipótesis?
-
¿Qué cambio (variable independiente) y qué mido (variable dependiente)?
-
¿Qué mantengo igual (variables controladas)?
-
¿Qué pasos sigo y qué resultado espero si la hipótesis es cierta?
Cuando se prueba un producto (un abono, un medicamento, unos tenis) conviene un grupo de control: un grupo igual al otro en todo, pero sin el factor que se prueba. Así se sabe qué habría pasado sin él.
Hugo quiere la tostada en su punto y prueba tres veces: $1$ minuto, $2$ minutos y $3$ minutos, y apunta cómo sale cada una. ¿Qué etapa del método científico está usando…
Hugo quiere la tostada en su punto y prueba tres veces: $1$ minuto, $2$ minutos y $3$ minutos, y apunta cómo sale cada una. ¿Qué etapa del método científico está usando Hugo? Justifica tu respuesta.
A Ana se le enfría la sopa antes en un plato llano que en uno hondo. a) Formula una hipótesis que lo explique. b) Describe un experimento sencillo para comprobarla e…
A Ana se le enfría la sopa antes en un plato llano que en uno hondo.
- a) Formula una hipótesis que lo explique.
- b) Describe un experimento sencillo para comprobarla e indica qué medirías.
El pan del cajón de la cocina se llena de moho antes que el pan guardado en el refrigerador. a) Formula una hipótesis que lo explique. b) Diseña una comprobación…
El pan del cajón de la cocina se llena de moho antes que el pan guardado en el refrigerador.
- a) Formula una hipótesis que lo explique.
- b) Diseña una comprobación sencilla: qué cambiarías, qué observarías y qué cosa importante debe quedarse igual (variable de control).
Tu amigo Enzo afirma: «con mis tenis nuevos corro más». a) Convierte su frase en una hipótesis que se pueda comprobar. b) Propón un experimento sencillo indicando qué…
Tu amigo Enzo afirma: «con mis tenis nuevos corro más».
- a) Convierte su frase en una hipótesis que se pueda comprobar.
- b) Propón un experimento sencillo indicando qué medirías y qué debería mantenerse igual.
Quieres comprobar si la temperatura del agua influye en la velocidad a la que se disuelve el azúcar. Diseña el experimento completo indicando: a) La hipótesis. b) La…
Quieres comprobar si la temperatura del agua influye en la velocidad a la que se disuelve el azúcar. Diseña el experimento completo indicando:
- a) La hipótesis.
- b) La variable que cambiarás (independiente) y la que medirás (dependiente).
- c) Dos variables que mantendrás iguales (de control).
- d) Los pasos que seguirías y el resultado que esperas si tu hipótesis es cierta.
Dejas dos vasos idénticos con $100\ \text{mL}$ de agua en la ventana, uno tapado con plástico adherente transparente y otro destapado. La figura muestra el montaje al…
Dejas dos vasos idénticos con $100\ \text{mL}$ de agua en la ventana, uno tapado con plástico adherente transparente y otro destapado. La figura muestra el montaje al inicio del experimento:
- a) Predice qué pasará con el nivel de agua de cada vaso tras una semana.
- b) Explica qué papel hace el vaso tapado en el experimento.
- c) Indica qué medirías y cuándo para comprobar tu predicción.
Un anuncio dice: «el abono CrecePlus hace que las plantas crezcan el doble». a) ¿Qué experimento pedirías ver para creer el anuncio? Describe el grupo de control, qué se…
Un anuncio dice: «el abono CrecePlus hace que las plantas crezcan el doble».
- a) ¿Qué experimento pedirías ver para creer el anuncio? Describe el grupo de control, qué se mediría y durante cuánto tiempo.
- b) Explica por qué no basta con la foto de una planta enorme.
Repetir y desconfiar de lo raro
Mides tres veces el tiempo que tarda una canica en caer de la mesa y obtienes $0.45\ \text{s}$, $0.47\ \text{s}$ y $1.12\ \text{s}$. ¿Puedes fiarte de una sola medida? ¿Puedes borrar la última sin más?
Mateo repite tres veces el mismo experimento y mide el tiempo que tarda en derretirse un cubito de hielo: $8$ minutos, $8.5$ minutos y $20$ minutos. a) ¿Qué valor parece…
Mateo repite tres veces el mismo experimento y mide el tiempo que tarda en derretirse un cubito de hielo: $8$ minutos, $8.5$ minutos y $20$ minutos.
- a) ¿Qué valor parece sospechoso? ¿Por qué?
- b) ¿Qué debería hacer Mateo con ese dato antes de sacar conclusiones?
- c) Explica por qué en ciencia los experimentos se repiten varias veces.
Cuando la hipótesis no se confirma
Una hipótesis puede resultar falsa, y eso también es avanzar. Si los resultados no coinciden con lo previsto, se revisa el experimento (¿hubo errores?) y, si estaba bien hecho, se cambia la hipótesis por otra más precisa.
Martina está segura de que, si se sueltan a la vez desde la misma altura, una pelota pesada llega siempre antes al suelo que una ligera. Pero al soltar una pelota de…
Martina está segura de que, si se sueltan a la vez desde la misma altura, una pelota pesada llega siempre antes al suelo que una ligera. Pero al soltar una pelota de baloncesto y una pelota de tenis, las dos llegan casi a la vez.
- a) Explica qué debe hacer una científica cuando los resultados no confirman su hipótesis.
- b) Escribe una nueva hipótesis que Martina podría probar ahora.
«Si llevo mi camiseta de la suerte, mi equipo gana». a) Explica por qué esta afirmación, tal como está formulada, no es una buena hipótesis científica. b) Reescribe una…
«Si llevo mi camiseta de la suerte, mi equipo gana».
- a) Explica por qué esta afirmación, tal como está formulada, no es una buena hipótesis científica.
- b) Reescribe una afirmación parecida que sí se pueda comprobar con un experimento.
- c) Describe brevemente cómo la comprobarías.
Otros saberes y el cierre del gancho
La ciencia la construyen personas, con ideas, errores y mucha perseverancia. También hay saberes de los pueblos mayas y de campesinos, como saber cuándo sembrar la milpa según las lluvias, que se pueden observar y comprobar, pero no son lo mismo que el método científico.
Vuelve al principio: para saber si el sol influye en los geranios, Ixchel puede cultivar varios geranios iguales con la misma tierra, maceta y riego (variables controladas), cambiar solo las horas de sol (variable independiente) y medir la altura de cada uno (variable dependiente), repitiendo la medida varias semanas.