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7° EBI · Ciencias Físico-Químicas
La actividad científica · La actividad científica

El método científico: observación, hipótesis y experimentación

Vera tiene dos geranios en el balcón de su apartamento en Montevideo: 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 de la tele? 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.

La ciencia es una construcción colectiva: se avanza en equipo, compartiendo datos y discutiendo resultados. Y no hace falta un laboratorio: se puede experimentar en el patio, en la cocina o con simulaciones en la computadora de Ceibal (por ejemplo, PhET).

Una ruta muy usada, y que sirve de guía, tiene cuatro etapas. 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.

Diagrama de las cuatro etapas habituales: observación, hipótesis, experimentación y conclusiones, con una flecha curva de regreso desde las conclusiones hacia la hipótesis que indica que, si la hipótesis no se confirma, se propone una nueva. 1. Observación 2. Hipótesis 3. Experimentación 4. Conclusiones Si la hipótesis no se confirma (flecha punteada), se propone una hipótesis nueva y se vuelve a probar
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Las etapas del método científico están desordenadas: experimentación, observación, conclusiones e hipótesis. Escribilas en el orden correcto y explicá con una frase qué…

Las etapas del método científico están desordenadas: experimentación, observación, conclusiones e hipótesis. Escribilas en el orden correcto y explicá con una frase qué se hace en cada una.

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Decí 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…

Decí si cada frase es una observación o una hipótesis:

  1. a) «Esta mañana el patio estaba mojado».
  2. b) «Creo que llovió de madrugada».
  3. c) «El agua de la piscina está a $24\ ^\circ\text{C}$».
  4. d) «Si dejo la bici afuera cuando llueve, se va a oxidar antes».
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Clasificá estas afirmaciones en «hipótesis científicas» (se pueden comprobar con un experimento) o «no científicas», y justificá una de cada grupo: a) «Los viernes tengo…

Clasificá estas afirmaciones en «hipótesis científicas» (se pueden comprobar con un experimento) o «no científicas», y justificá una de cada grupo:

  1. a) «Los viernes tengo mala suerte en los escritos».
  2. b) «Una pelota nueva rebota más que una pelota vieja».
  3. c) «El agua con sal hierve a más temperatura que el agua sola».
  4. d) «Los gatos negros dan mala suerte».
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Hipótesis y preguntas en la vida diaria

No solo se hace ciencia en un laboratorio. Cuando el control remoto deja de funcionar y alguien dice «seguro que las pilas están gastadas», está proponiendo una hipótesis; cambiar las pilas es la comprobación.

Para formular una buena hipótesis:

  • Partí 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».

Podés 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.

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Vera tiene dos geranios en el balcón: el que está al sol está más alto que el que está a la sombra. a) Escribí la observación que hizo Vera. b) Formulá 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.

  1. a) Escribí la observación que hizo Vera.
  2. b) Formulá una hipótesis que explique lo que ve.
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El control remoto de la tele de la casa de Aitana deja de funcionar y su padre dice: «seguro que las pilas están gastadas». a) ¿Qué etapa del método científico…

El control remoto de la tele de la casa de Aitana deja de funcionar y su padre dice: «seguro que las pilas están gastadas».

  1. a) ¿Qué etapa del método científico representa esa frase?
  2. b) ¿Qué harían ustedes para comprobar si es verdad?
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Nadia ve que las hormigas de la vereda van en fila hasta un trocito de galleta. Escribí sobre ese hecho: a) Una observación y una pregunta científica. b) Una hipótesis y…

Nadia ve que las hormigas de la vereda van en fila hasta un trocito de galleta. Escribí sobre ese hecho:

  1. a) Una observación y una pregunta científica.
  2. b) Una hipótesis y una frase con la primera prueba que harías para comprobarla.
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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 cambiás varias cosas a la vez, no vas a saber cuál produjo el efecto.

Dos vasos idénticos con el mismo nivel de agua en el mismo freezer, uno sin sal y otro con sal, cada uno con termómetro. La sal es la variable independiente, la temperatura medida es la dependiente, y el agua, el vaso y el freezer son variables de control. freezer sin sal con sal independiente se cambia de control se mantiene dependiente se mide
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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) Explicá 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:

carrito rampa
  1. a) Explicá con tus palabras qué es una variable en un experimento.
  2. b) ¿Cuál es la variable que se cambia en este caso?
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Querés saber si un huevo flota más fácilmente en agua con mucha sal que en agua sin sal. Observá el montaje de la figura: Escribí: a) Tu hipótesis. b) La variable que…

Querés saber si un huevo flota más fácilmente en agua con mucha sal que en agua sin sal. Observá el montaje de la figura:

agua sin sal agua con sal

Escribí:

  1. a) Tu hipótesis.
  2. b) La variable que cambiás.
  3. c) La variable que observás o medís.
  4. d) Dos cosas que deben ser iguales en ambos vasos.
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Joaquín 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…

Joaquín pone lentejas a germinar en dos vasos con algodón húmedo: uno en la ventana y otro dentro de un armario oscuro.

  1. a) ¿Qué variable está cambiando?
  2. b) ¿Qué variable va a medir para comparar?
  3. c) Nombrá dos variables que debe mantener iguales para que la comparación sea justa.
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Practica★★☆Sin empezar
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.

  1. a) ¿Podrá saber si la luz influye?
  2. b) Explicá el error que cometió.
  3. c) ¿Cómo lo corregirías?
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Leo quiere saber si una bebida se enfría antes en la heladera o en el freezer. Mete una botella grande de refresco en la heladera y una lata pequeña en el freezer, y…

Leo quiere saber si una bebida se enfría antes en la heladera o en el freezer. Mete una botella grande de refresco en la heladera y una lata pequeña en el freezer, y mide el tiempo que tarda cada una en llegar a $8\ ^\circ\text{C}$.

  1. a) Señalá los errores del diseño.
  2. b) Rediseñá el experimento para que la comparación sea justa.
  3. c) Explicá por qué en un experimento solo se puede cambiar una cosa a la vez.
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Diseñar un experimento justo

Con las variables claras, se puede diseñar una comprobación. Un buen diseño responde:

  1. ¿Cuál es la hipótesis?

  2. ¿Qué cambio (variable independiente) y qué mido (variable dependiente)?

  3. ¿Qué mantengo igual (variables de control)?

  4. ¿Qué pasos sigo y qué resultado espero si la hipótesis es cierta?

Cuando se prueba un producto (un abono, un medicamento, unas cubiertas) 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.

Practica★★☆Sin empezar
A Lucía se le enfría la sopa antes en un plato playo que en uno hondo. a) Formulá una hipótesis que lo explique. b) Describí un experimento sencillo para comprobarla e…

A Lucía se le enfría la sopa antes en un plato playo que en uno hondo.

  1. a) Formulá una hipótesis que lo explique.
  2. b) Describí un experimento sencillo para comprobarla e indicá qué medirías.
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Practica★★☆Sin empezar
El pan del cajón de la cocina se llena de moho antes que el pan guardado en la heladera. a) Formulá una hipótesis que lo explique. b) Diseñá una comprobación sencilla:…

El pan del cajón de la cocina se llena de moho antes que el pan guardado en la heladera.

  1. a) Formulá una hipótesis que lo explique.
  2. b) Diseñá una comprobación sencilla: qué cambiarías, qué observarías y qué cosa importante debe quedarse igual (variable de control).
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Practica★★☆Sin empezar
Tu amigo Enzo afirma: «con mis championes nuevos corro más». a) Convertí su frase en una hipótesis que se pueda comprobar. b) Proponé un experimento sencillo indicando…

Tu amigo Enzo afirma: «con mis championes nuevos corro más».

  1. a) Convertí su frase en una hipótesis que se pueda comprobar.
  2. b) Proponé un experimento sencillo indicando qué medirías y qué debería mantenerse igual.
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Practica★★★Sin empezar
Querés comprobar si la temperatura del agua influye en la velocidad a la que se disuelve el azúcar. Diseñá el experimento completo indicando: a) La hipótesis. b) La…

Querés comprobar si la temperatura del agua influye en la velocidad a la que se disuelve el azúcar. Diseñá el experimento completo indicando:

  1. a) La hipótesis.
  2. b) La variable que cambiarás (independiente) y la que medirás (dependiente).
  3. c) Dos variables que mantendrás iguales (de control).
  4. d) Los pasos que seguirías y el resultado que esperás si tu hipótesis es cierta.
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Repetir y desconfiar de lo raro

Medís tres veces el tiempo que tarda una bolita en caer de la mesa y obtenés $0{,}45\ \text{s}$, $0{,}47\ \text{s}$ y $1{,}12\ \text{s}$. ¿Podés fiarte de una sola medida? ¿Podés borrar la última sin más?

Recta de tiempos de caída: dos medidas cercanas, 0,45 s y 0,47 s, y una muy alejada, 1,12 s, marcada como sospechosa. 0 0,5 1,0 1,5 Tiempo de caída (s) 0,45 y 0,47 s 1,12 s: sospechoso
Practica★★★Sin empezar
Gonzalo 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…

Gonzalo 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.

  1. a) ¿Qué valor parece sospechoso? ¿Por qué?
  2. b) ¿Qué debería hacer Gonzalo con ese dato antes de sacar conclusiones?
  3. c) Explicá por qué en ciencia los experimentos se repiten varias veces.
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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.

Practica★★★Sin empezar
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 liviana. 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 liviana. Pero al soltar una pelota de básquetbol y una pelota de tenis, las dos llegan casi a la vez.

  1. a) Explicá qué debe hacer una científica cuando los resultados no confirman su hipótesis.
  2. b) Escribí una nueva hipótesis que Martina podría probar ahora.
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Practica★★★Sin empezar
Dejás dos vasos idénticos con $100\ \text{mL}$ de agua en la ventana, uno tapado con film transparente y otro destapado. La figura muestra el montaje al inicio del…

Dejás dos vasos idénticos con $100\ \text{mL}$ de agua en la ventana, uno tapado con film transparente y otro destapado. La figura muestra el montaje al inicio del experimento:

film 100 mL destapado tapado
  1. a) Predecí qué pasará con el nivel de agua de cada vaso después de una semana.
  2. b) Explicá qué papel cumple el vaso tapado en el experimento.
  3. c) Indicá qué medirías y cuándo para comprobar tu predicción.
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Practica★★★Sin empezar
«Si llevo mi camiseta de la suerte, mi equipo gana». a) Explicá por qué esta afirmación, tal como está formulada, no es una buena hipótesis científica. b) Reescribí una…

«Si llevo mi camiseta de la suerte, mi equipo gana».

  1. a) Explicá por qué esta afirmación, tal como está formulada, no es una buena hipótesis científica.
  2. b) Reescribí una afirmación parecida que sí se pueda comprobar con un experimento.
  3. c) Describí brevemente cómo la comprobarías.
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Practica★★★Sin empezar
El dron de Facundo no enciende. a) Proponé tres hipótesis distintas que lo expliquen y ordenalas de más a menos probable según tu criterio. b) Describí una prueba…

El dron de Facundo no enciende.

  1. a) Proponé tres hipótesis distintas que lo expliquen y ordenalas de más a menos probable según tu criterio.
  2. b) Describí una prueba sencilla para descartar cada una, empezando por la más fácil de comprobar.
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Practica★★★Sin empezar
Un anuncio dice: «el abono CrecePlus hace que las plantas crezcan el doble». a) ¿Qué experimento pedirías ver para creerle al anuncio? Describí el grupo de control, qué…

Un anuncio dice: «el abono CrecePlus hace que las plantas crezcan el doble».

  1. a) ¿Qué experimento pedirías ver para creerle al anuncio? Describí el grupo de control, qué se mediría y durante cuánto tiempo.
  2. b) Explicá por qué no alcanza con la foto de una planta enorme.
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La ciencia se construye entre muchos

La ciencia la construyen personas, con ideas, errores y mucha perseverancia.

  • Marie Curie (Polonia y Francia) estudió la radiactividad y ganó dos premios Nobel, de Física y de Química.

  • Galileo Galilei (Italia) propuso medir y experimentar para entender el movimiento.

Hoy hay científicas y científicos de todos los orígenes, también en Uruguay, trabajando en equipo en la Universidad de la República y en otros centros de investigación. En el liceo podés hacer lo mismo: repartir tareas, comparar datos con tus compañeros y probar ideas con simulaciones como PhET.

Volvé al principio: para saber si el sol influye en los geranios, Vera puede cultivar varios geranios iguales con la misma tierra, maceta y riego (variables de control), cambiar solo las horas de sol (variable independiente) y medir la altura de cada uno (variable dependiente), repitiendo la medida varias semanas.

Resumen

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