El mtodo cientfico es un proceso destinado a explicar fenmenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenmenos fsicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones tiles al hombre.Los cientficos emplean el mtodo cientfico como una forma planificada de trabajar. Sus logros son acumulativos y han llevado a la Humanidad al momento cultural actual.Sin Ciencia no hay Cultura!Los hitos culturales van ligados a descubrimientos cientficos: Edad de piedra, bronce,... y espacial.Aunque podemos decir queno hay un slo mtodo cientfico o modelo clsico, algunos factores son comunes a todos: una idea brillante del hombre, el trabajo complementario de los cientficos y de las ciencias, la verificabilidad, la utilizacin de herramientas matemticas, etc. Tambin son comunes los procedimientos descritos en este tema.

Toda investigacin cientfica se somete siempre a una "prueba de la verdad" que consiste en que sus descubrimientos pueden ser comprobados, mediante experimentacin, por cualquier persona y en cualquier lugar, y en que sus hiptesis son revisadas y cambiadas si no se cumplen.En este tema usaremos como ejemplos los supuestos pasos de Galileo en la investigacin del pndulo y unos ejemplos-actividad de las etapas del M.C. para estudiar un movimiento.Los dos modelos de Mtodo Cientfico: experimental y terico1 / 2

Aunque no todos los cientficos emplean o emplearon los mismos mtodos para realizar los descubrimientos cientficos todos tienen unas caractersticas comunes. Estos dos mtodos son los ms representativos: El mtodo experimental o inductivoEs el ms utilizado y el que se desarrolla de forma ms completa en este tema.De nios aprendemos as: al hacer una observacin nuestros sensores (los sentidos) mandan los impulsos originados al crtex cerebral (fina capa de neuronas que recubre el cerebro de los mamferos y que se form hace un milln de aos) y aqu se crea nuestra imagen del mundo y se hacen las predicciones sobre su funcionamiento. Probando nuestras predicciones vamos formando y mejorando nuestro esquema del mundo.El cientfico, bien porque desea entender un fenmeno an no explicado, o bien para desarrollar ms un determinado proceso,realiza experienciascon el fenmeno estudiadovariando de una en una las variablesque intervienenhastaINDUCIRuna ley que las relaciona.La ley inducida, para que sea cierta, debe cumplirse siempre. As se confirma las hiptesis de partida.

Este mtodonos induceal descubrimiento de una Teora por medio de las experiencias.Realiza esta actividad - ejemplo de cmo puede realizarse un proceso inductivo. El mtodo terico o deductivoNewton utiliz este mtodo para elaborar la teora de la Gravitacin Universal.Einsteinutiliz el mtodo deductivopara elaborar la Teora de la Relatividad.

ObservacinActividad 3-1

Trataremos de mostrarte las etapas del Mtodo Experimental intentando que aprendas, de tus experiencias cotidianas, el verdadero significado de cada una. Al mismo tiempo vamos a seguir los pasos que debi recorrer Galileo en su investigacin del pndulo.Empezamos por la observacin.Observar es distinto a mirar. Normalmente cuando miras ves muy poco.Si entras en una habitacin y te dicen despus que describas a las personas, vestidos, objetos, etc. que has visto, al tratar de hacerlo, vers qu poco has observado.Al observar se aprende. Ejerctate! No todos observamos lo mismo. Comprubalo!La curiosidad intelectual fomenta la observacin y hace que nos planteemos cuestiones: Por qu sucede esto as? Cmo sucede? etc. Nuestra mente se "lanza" y ya tenemos planteado un problema.Galileoobserv una lmpara oscilando en la Iglesia y su cerebro se puso a funcionar formulndose preguntas:Tarda lo mismo una oscilacin amplia que una corta?Una lmpara que pende de una cuerda corta tarda lo mismo en dar una oscilacin que una que pende de una cuerda larga?Colgando de la misma cuerda una lmpara pesada tarda lo mismo en realizar una oscilacin que una lmpara ms liviana?Unas buenas preguntas sobre los por qu de un fenmeno suponen ya media explicacin del mismo porque desencadenan hiptesis acertadas

Planteamiento del problemaActividad 3-2

Cuando tratamos de explicar lo observadosurgeun problemadebido a la inquietud y a la necesidad del hombre de entender su entorno.Para resolverlo es esencial "estar al da", saber lo que ya se conoce sobre ese tema y qu partes del problema estn ya resueltas y contrastadas por la Ciencia. Antes de empezar debe reunirse toda la informacin posible relacionada con el fenmeno.A veces, personas que slo conocen los rudimentos de la Ciencia, tratan de resolver problemas como el del movimiento continuo (mquina que produce trabajo sin consumir energa), sin saber que esa cuestin ya ha sido resuelta hace ms de 150 aos y que hay un Principio de la Termodinmica universalmente contrastado que lo contradice.Humildad, preparacin, inquietud, honestidad y tenacidad son fundamentales para actuar como un cientfico.Con uncerebro bien preparado y amueblado, con curiosidad cientfica y con capacidad de observacin, sentiremos deseos de entender lo que observamos. As surgirn primero ciertas preguntas e hiptesis y despus un diseo mental de cmo abordar las comprobaciones que nos conduzcan a enunciar las leyes."Si monto la experiencia............. y voy modificando esto......., seguramente ver que esto otro............aumenta el doble".

SeguramenteGalileoya en el mismo momento en que vio oscilar la lmpara se plante el problema de comprobar de qu dependa el tiempo de oscilacin de un pndulo

Hiptesis previasActividad 3-3

Nadie sabe cmo aparecen las ideas, pero darle vueltas al problema y tenerlo muchas horas presente en la mente conducen a que de repente aparezca la solucin (o hiptesis resolutoria).A las preguntas que desencadena la observacin: Por qu? Cmo? Qu factores o variables explican el fenmeno? etcse responde con una hiptesis.Hiptesis es una respuesta anticipada, que se da como posible, a un problema que surge al tratar de explicar un fenmeno y que se debe verificar por medio de la experimentacin.Los hechos lo dirn (demostrarn)!Sin una hiptesis previa no puede surgir ningn plan de trabajo. Las hiptesis previas son de dos tipos: Hiptesis de cmo montar experiencias tiles o cmo disear aparatos apropiados para realizar las experiencias o para medir nuevas magnitudes del fenmeno estudiado. Hiptesis de por qu y cmo unas variables influyen en el fenmeno y otras no.Por ejemplo: En el tiempo que tarda el pndulo en completar una oscilacinPUEDEN INFLUIRla masa, la longitud del pndulo, la separacin con que lo lancemos, el color del material, la altura a que est del suelo, etc.Todas las hiptesis se construyen siguiendo el razonamiento de que TODA CAUSA ORIGINA UN EFECTO.Galileosupona que aunque variara la masa el pndulo tardaba el mismo tiempo en dar una oscilacin porque ya haba comprobado que lanzando distintas masas desde la Torre de Pisa tardaban el mismo tiempo en caer.

ExperimentacinActividad 3-4

El ojo humano no ve todo lo que observa y la mente no capta todas las caractersticas significativas. Por eso la experimentacin, recrear el fenmeno y repetirlo, ayuda a captarlas.Hay que abstraer lo esencial del fenmeno estudiado y disear una rplica simplificada del mismo, despojndolo as de los aspectos que pueden ocultar lo esencial.Las variables que intervienen en el fenmeno se modifican de una en una y se comprueba como influyen en l. Es esencial modificar una sola CAUSA cada vez y ver el EFECTO que desencadena. Luego es necesario registrar todos los datos. A la variable que el cientfico modifica se la denominavariable independiente. La variable cambia como consecuencia de haber variado la variable independiente se denominavariable dependiente.

Galileono pone a oscilar una lmpara en su casa, simplemente toma varias bolas y las hace oscilar de una en una atndolas de una cuerda. Repite la oscilacin y mide aspectos de la misma: tiempo de una oscilacin, longitud de la cuerda, masa que oscila, ngulo (separacin de la vertical). Medir la masa, la longitud y la separacin era fcil para l, pero medir tiempos pequeos era muy difcil de hacer en aquel tiempo. Galileo lo hace contando el nmero de latidos de su corazn.Pulsa en Pndulo y realiza las actividades que se proponen en la escena Cul es o son la/s variable/s independiente/s? y la dependiente?

Actividad 1: La escena virtual no debe sustituir las prcticas de laboratorio. Construye un pndulo en tu casa y realiza las mismas observaciones.Actividad 2: Averigua, por medio de tu reloj, el tiempo que transcurre entre latido y latido de tu corazn. Es siempre el mismo?

Registrar en tablas los valores obtenidosActividad 3-5

Los datos obtenidos en la experimentacin se deben recoger en tablas y pasar a grficas para poder estudiar mejor sus relaciones.Galileoseguramente recogi sus datos igual que vas a hacer t en la siguiente experiencia:Lanza la escena (pulsa en Pndulo) y anota los datos obtenidos en la tabla de la izquierda.En la primera columna suele colocarse la variable independiente. Recuerda que el periodo es el tiempo que tarda en realizar una oscilacin completa (p.ej. el tiempo que tarda en volver al punto de partida). Al escribir los valores en la tabla el pndulo desaparece, pulsa otra vez en el botn Pndulo para recuperarlo.Cules son aqu la variable dependiente e independiente?

Anlisis e interpretacinActividad 3-6

Del anlisis de los datos obtenemos una relacin que se expresa en forma de frmula matemtica. Las ecuaciones matemticas y sus representaciones grficas son de gran ayuda para la comprensin y el manejo de los conceptos.Utiliza en esta escena los datos obtenidos del pndulo.Los valores de la variableindependientese suelen colocar en el eje de lasX(eje de abscisas) y los de la variabledependienteen el de lasY(eje de ordenadas, porque su valor viene "ordenado" por la independiente)

Realiza esta actividad - ejemplo de cmo puede realizarse un proceso de anlisis en cinemtica

Confirmacin de la Hiptesis

Si las experiencias confirman las hiptesis, stas son ciertas y las leyes (frmulas) deducidas tienen validez. Entonces cualquier persona puede comprobarlas y se cumplen siempre, y en todo lugar, en las condiciones fijadas.Un nmero grande de hiptesis confirmadas y expresadas en leyes matemticas constituyen las partes de unaTeora Generalque las explica todas: La ley del pndulo es una parte de la Ley de la Gravitacin Universal de Newton.

Galileo supona que el pndulo empleaba el mismo tiempo en dar una oscilacin tanto si lo separaba mucho como si lo separaba poco de la vertical y que este tiempo no dependa de la masa.Galileo haba comprobado que tardaban el mismo tiempo en caer desde lo alto de la Torre de Pisa una masa de 1 kg y otra de 10 kg y que tardaban lo mismo aunque las tirara desde distintas alturas de la Torre. Y al fin y al cabo la masa del pndulo tambin caa guiada por el hilo.

Esto debi influir en la formulacin de la hiptesis inicial y lo anim a emprender la experimentacin. Su inteligencia, buena formacin y su inters por los descubrimientos hicieron el resto.Las experiencias demostraronla hiptesis.

Si las hiptesis previas no se cumplen, deben formularse unas nuevas y replantear todas las experiencias para ver si se cumplen las nuevas hiptesis.

La Teora General que explic estos hechos fue desarrollada por Newton aos ms tarde.