Pasos del método científico para proyectos, demostraciones y experimentos

El método científico es un proceso que guía al descubrimiento de nuevos conocimientos. Es una estrategia de resolución de problemas que comienza con una pregunta y termina con una respuesta. El método consta de cinco pasos básicos:

1) Observación. El primer paso es realizar una observación lo que nos permite elegir una hipótesis.

2) Hipótesis. En el segundo paso, se formulan las hipótesis nula y alternativa y se expresan matemáticamente, por ejemplo, como “si X cambia, entonces Y cambia”.

3) Experimentación. En el tercer paso se elige una prueba estadística (experimento) apropiada para probar las hipótesis.

4) Análisis de datos. En el cuarto paso, se analizan los datos que se obtienen de investigaciones de la naturaleza o de los experimentos que deben diseñarse para tener buenos controles.

5) Conclusión. Finalmente, en el quinto y último paso, los datos de esas pruebas se analizan matemáticamente y se comparan con esas hipótesis, sacando una conclusión respecto a si se puede o no comprobar la hipótesis.

Método científico

A continuación se detallan los pasos del método científico.

Observación.

También se denominan observaciones de campo. Suele ser el primer paso en las investigaciones científicas.

La observación es el proceso de recopilar información sobre un fenómeno, evento o cualquier otro suceso con el fin de ayudar a resolver un problema o responder una pregunta.

Hipótesis

El propósito de las hipótesis es hacer una suposición fundamentada sobre lo que puede ser cierto, basándose en la información disponible.

Una hipótesis es una explicación propuesta para un fenómeno observado. Un científico formula una hipótesis y luego realiza experimentos para probarla.

Experimentación

Un experimento es un proceso que se controla para descubrir si hay un efecto sobre otro factor. Esto puede ayudar a los investigadores a encontrar nueva información sobre el tema que están estudiando o puede incluso proporcionarles las bases para formular y probar nuevas hipótesis.

Los experimentos no siempre son necesarios para la recopilación de datos, pero a menudo son necesarios para el análisis estadístico y la prueba de la hipótesis.

Hay tres partes clave de cualquier experimento: preparación, configuración y ejecución.

El primer paso de un experimento, la preparación, incluye identificar qué se debe medir y cómo se medirá; desarrollar hipótesis sobre lo que podría suceder si se hiciera un cambio; desarrollar hipótesis alternativas o explicaciones de los cambios que pudieran ocurrir y la planificación de contingencias.

Análisis de datos

El paso del análisis de datos es el penúltimo paso del método científico. En este paso, los científicos observarán los datos recopilados mediante su experimento y analizarán los resultados que encontraron.

Sin embargo, en experimentos complejos algunos científicos no podrán hacer esto por sí mismos, necesitarán la ayuda de programas de computadora para analizar y hacer cálculos.

Conclusión

El paso de la conclusión es la etapa final del método científico. En esta etapa, se han recopilado y analizado todos los datos del experimento y se han extraído conclusiones sobre la hipótesis. Para ser definitiva, una conclusión siempre debe abordar cualquier posible argumento que pueda invalidarla.

Experimentación

Ejemplo del método científico

Por ejemplo, diseñe un experimento para probar la hipótesis de que los perros corren más rápido que los gatos.

Paso 1:

El procedimiento comienza con una pregunta. ¿Corren más rápido los perros que los gatos?

Paso 2:

El siguiente paso es realizar una predicción o una suposición fundamentada sobre cuáles cree que serán los resultados: Los perros corren más rápido que los gatos.

Paso 3:

Luego, debe indicar si su predicción se puede probar a través de la experimentación o no. Si es posible, entonces debes pensar en cómo configurar el experimento y qué variables serían necesarias para que funcione. Si no es posible diseñar un experimento, debes definir una serie de variables y parámetros para medir y observar.

  • Medir la velocidad de un perro del punto x al punto y.
  • Medir la velocidad de un gato del punto x al punto y.

Paso 4:

A continuación, debe crear dos hipótesis que potencialmente podrían responder a la pregunta planteada en el Paso 1. Una de estas hipótesis debe respaldar su respuesta predicha, mientras que la otra debe contradecir su respuesta predicha.

  • Los perros corren más rápido que los gatos.
  • Los gatos corren más rápido que los perros en distancias cortas.

Paso 5:

Analiza los datos del paso 4 y contrástalos contra las hipótesis.

  • Los perros corren a 45 km/hr (ejemplos, no son velocidades reales)
  • Los gatos corren a 50 km/hr

Paso 6:

Formula tus conclusiones de dicho análisis y confirma si se puede dar por cierta la hipótesis planteada.

  • Los gatos corren más rápido que los perros.

En este caso se tendría que probar si en distancias cortas o largas, qué razas de perro, en qué superficie corren y bajo qué condiciones. Incluso, se podrían probar en diferentes climas, etc.

Versión alternativa del método científico

Algunos autores aumentan algunos pasos al proceso pero son realmente subdivisiones de los pasos generales mencionados anteriormente:

Los pasos del método científico alternativo son:

  • 1. Hacer una observación
  • 2. Hacer una pregunta
  • 3. Recopilar información
  • 4. Construir una hipótesis
  • 5. Probar la hipótesis
  • 6. Recopilar datos
  • 7. Sacar conclusiones
  • 8. Publicar resultados

¿Cómo formular una hipótesis?

Una hipótesis es una declaración tentativa sobre la relación entre dos o más variables. Hay tres componentes en una hipótesis:

  1. Las hipótesis nula y alternativa
  2. Una prueba estadística
  3. Datos

La hipótesis nula es la explicación propuesta de por qué no hay diferencia en las variables medidas; a menudo se le llama “el status quo”. La hipótesis alternativa es la explicación propuesta de por qué podría haber una diferencia en las variables medidas.

¿Cuáles son las bases del método científico?

Dado que el método científico implica un proceso paso a paso de formular hipótesis, probar esas hipótesis con datos y respaldarlas con evidencia, a menudo se considera un modelo de pensamiento científico.

En el proceso científico, cuanto más se confirma una hipótesis a través de la experimentación y otras observaciones, es más probable que se acepte como cierta.

¿Cómo puedo diseñar mi propio experimento?

El diseño de experimentos es el estudio formal de los factores que afectan la distribución de probabilidad de eventos observables. El experimentador debe decidir sobre:

Los pasos para realizar un experimento son los siguientes:

– Elige una hipótesis.

– Expresar las hipótesis nula y alternativa.

– Elija una prueba estadística adecuada.

– Obtener datos o recolectar muestras.

– Analizar los datos.

– Sacar conclusiones del análisis de los resultados del experimento que estén en línea con su hipótesis.