encuentro 1

CURSO: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CURSO: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN EXPERIMENTALEXPERIMENTAL

ENCUENTRO #1ENCUENTRO #1

INTRODUCCIÓN. INTRODUCCIÓN. ELEMENTOS BÁSICOS DE LA ELEMENTOS BÁSICOS DE LA METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICAMETODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

Dr. Ramón Piloto RodríguezProfesor Auxiliar

Secuencia de Actividades del CursoNúmero de Encuentros: 12

Encuentros 1-2 Introducción General. Conceptos Generales. Elementos básicos de la Metodología de la Investigación. El Proyecto de investigación científico-tecnológico.Encuentros 3-9 Metodología de la investigación Experimental. Análisis

Estadístico. Métodos de Análisis Estadístico. Diseños Factoriales. Redes neuronales.Encuentros 10-11 Redacción de una Tesis de Maestría y de un Artículo Científico.Encuentro 12 Orientaciones finales y Conclusiones.

Dr. Ramon Piloto Rodriguez. 2012

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. ROBERTO HERNÁNDEZ SAMPIERI. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. ROBERTO HERNÁNDEZ SAMPIERI. MCGRAW-HILL. 1991. ISBN 968-422-931-3.MCGRAW-HILL. 1991. ISBN 968-422-931-3.

DIRECCIÓN Y ASESORÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. PABLO DIRECCIÓN Y ASESORÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. PABLO GUADARRAMA. ED. MAGISTERIO. 2009.GUADARRAMA. ED. MAGISTERIO. 2009.


Ciencia: Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes.

Técnica: Es lo relativo a las aplicaciones de las ciencias (Ciencias aplicadas). Conjunto de procedimientos y recursos de que se sirve una ciencia. Pericia o habilidad para usar esos procedimientos.

Tecnología: Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico. Tratado de los términos técnicos. Lenguaje propio de una ciencia. Conjunto de los instrumentos y procedimientos industriales de un determinado sector.


• Empírico • Técnico • Científico• Tecnológico


Las investigaciones se originan en ideas. Para iniciar una investigación siempre se necesita una idea.

Fuentes que generan ideas de investigación: Experiencias individuales Materiales escritos (libros, revistas, periódicos y tesis) Teorías Descubrimientos Producto de investigaciones Observaciones de hechosLas fuentes que originan las ideas no se relacionan con

la calidad de éstas.


No investigar de la misma manera alguna cuestión que ya ha sido estudiada. Una buena investigación debe ser novedosa, lo que puede lograrse ya sea tratando un tema no estudiado, profundizando en uno poco o conocido o dándole un enfoque diferente o innovador a un problema aunque ya haya sido examinado repetidamente

Estructurar más formalmente la idea de investigación Seleccionar la perspectiva principal desde la cual se

abordará la idea de investigación.


Una vez que se ha concebido la idea de investigación, el investigador ha profundizado en el tema en cuestión (acudiendo a la bibliografía básica, así como consultando a otros investigadores y fuentes diversas), se encuentra en condiciones de plantear el problema de investigación.

Plantear el problema no es sino afinar y estructurar más formalmente la idea de investigación.


El problema debe expresar una relación entre dos o más variables.

El problema debe estar formulado claramente y sin ambigüedad como pregunta (ej. ¿qué efecto?, ¿en qué condiciones...?, ¿cuál es la probabilidad de...?¿cómo se relaciona _________con __________...?, etc.

Ej. ¿ Como se relaciona la composición química del biodiesel con la eficiencia del motor en que éste es utilizado?

El planteamiento implica la posibilidad de prueba empírica. Es decir, de poder observarse en la realidad. Ej. Si alguien piensa estudiar qué tan sublime es el alma de las personas, está planteando un problema que no puede probarse empíricamente.

El problema ¿Será posible refrigerar alimentos mediante refrigeración por adsorción? No es un problema de investigación.


Plantear el problema de investigación en forma de preguntas tiene la ventaja de presentarlo de manera directa, minimizando la distorsión.

Las preguntas pueden ser más o menos generales como se mencionó anteriormente, pero en la mayoría de los casos es mejor que sean más precisas.

Ej. ¿ Como se relaciona la composición química

de un biocombustible con la eficiencia del motor en que éste es utilizado?

El problema anterior presenta cierta ambigüedad (qué biocombustible(s), qué eficiencia?)

Los objetivos deben expresarse con claridad para evitar posibles desviaciones en el proceso de investigación y deben ser susceptibles de alcanzarse.

Los objetivos que se especifiquen han de ser congruentes y relacionados entre sí.

Es conveniente comentar que durante la investigación pueden surgir objetivos adicionales, modificarse los objetivos iniciales e incluso ser sustituidos por nuevos objetivos, dependiendo de la dirección que tome la investigación.

Los objetivos deben estar escritos mediante infinitivos (ar, er, ir).


Ej. de Objetivos de una investigación: Obtener un máximo de eficiencia en un motor

y un mínimo de contaminación, aprovechando las ventajas de un combustible dado.

Crear un modelo de análisis (modelo físico-matemático) que permita diagnosticar el proceso de combustión en un MCI, a partir de los parámetros normalmente medidos en ensayos dinamométricos.

Modelar el efecto de las ranuras y holguras angostas en las áreas de transferencia de calor de la cámara de combustión.

Evaluar el comportamiento de un motor usando etanol, gasolina y las mezclas de ambos.


Pertinencia ¿Qué tan conveniente es la investigación?. Esto es, ¿Para qué sirve?, ¿Qué problema nuestro actual resuelve?,

Relevancia ¿Cuál es su relevancia para la sociedad?, ¿quiénes se beneficiarán con los resultados de la investigación?, ¿de qué modo?

Implicaciones prácticas. ¿Ayudará a resolver algún problema práctico?, ¿tiene implicaciones trascendentales para una amplia gama de problemas prácticos?

Valor teórico. Con la investigación, ¿Se logrará llenar algún hueco de conocimiento?, ¿Se podrán generalizar los resultados a principios más amplios?, ¿La información que se obtenga puede servir para comentar, desarrollar o apoyar una teoría?, ¿Se podrá conocer en mayor medida el comportamiento de una o diversas variables o la relación entre ellas?, ¿Ofrece la posibilidad de una exploración fructífera de algún fenómeno?, ¿Qué se espera saber con los resultados que no se conociera antes?, ¿Puede sugerir ideas, recomendaciones o hipótesis a futuros estudios?

Utilidad metodológica. La investigación, ¿Puede ayudar a crear un nuevo instrumento para recolectar y/o analizar datos?, ¿ayuda a la definición de un concepto, variable o relación entre variables?, ¿pueden lograrse con ella mejoras de la forma de experimentar con una o más variables?


En el proceso de investigación, del problema al

objeto, hay un primer paso de abstracción; y del objeto al campo, un segundo.

El objeto de la investigación es aquello a lo que se aplica el pensamiento, sobre lo que se trabaja.

El campo de acción o materia de estudio es aquella parte del objeto conformado por un conjunto de aspectos, propiedades y relaciones que se sustraen del objeto con un objetivo determinado, a partir de ciertas condiciones y situaciones.

La relación problema, objeto, campo y objetivos,

es una relación que, con carácter de ley se presenta en el Proceso de Investigación Científica, que establece vínculos esenciales y obligatorios entre estas características.


Ejemplo:Problema de investigación Se desconoce el nivel de afectación experimentada en

motores utilizados en nuestra Universidad en cuanto a sus prestaciones cuando se cambia el combustible a biodiesel.

Objetivo general Evaluar el comportamiento de dos tipos de motores diesel

funcionando con biodiesel. Objeto de investigación MCI utilizando biodiesel.Campo de investigación Caracterización de las prestaciones y del retardo de la

ignición de un motor diesel trabajando con biodiesel.Variables presentesMCI con biodiesel y prestaciones.


¿CUÁLES SON LAS FUNCIONES DEL MARCO TEÓRICO?El marco teórico cumple diversas funciones dentro de una

investigación, entre las cuales destacan las siguientes : Ayuda a prevenir errores que se han cometido en otros estudios. Orienta sobre cómo habrá de llevarse a cabo el estudio. En efecto,

al acudir a los antecedentes, nos podemos dar cuenta de cómo ha sido tratado un problema específico de investigación (qué tipos de estudios se han efectuado, cómo se han tomado los datos, en qué lugares se han llevado a cabo, qué diseños se han utilizado).

Amplía el horizonte del estudio y guía al investigador para que éste se centre en su problema evitando desviaciones del planteamiento original.

Conduce al establecimiento de hipótesis o afirmaciones que más tarde habrán de someterse a prueba en la realidad.

Inspira nuevas líneas y áreas de investigación.


¿QUÉ ETAPAS COMPRENDE LA ELABORACIÓN DEL MARCO TEÓRICO? La revisión de la literatura correspondiente. La adopción de una teoría o desarrollo de una perspectiva

teórica.


Consiste en detectar, obtener y consultar la bibliografía y otros materiales que pueden ser útiles para los propósitos del estudio, así como en extraer y recopilar la información relevante y necesaria que atañe a nuestro problema de investigación.

Disponible en distintos tipos de documentos: Artículos científicos publicados en revistas, Patentes, Tesis de Doctorado, Informes Técnicos, Disertaciones, Trabajos presentados en Congresos, Sitios en Internet, etc.

Esta revisión es selectiva, puesto que no es posible revisar toda la bibliografía que se produce en una temática de investigación.

Sugerencias para la revisión y creación de su biblioteca propia en la temática:

Uso del gestor bibliográfico EndNote. No utilizar referencias extraídas de sitios de internet y que no

tengan una referencia primaria.


Libro: Neisser Ulric (1979). Human intelligence: perspectives on its theory and measurement. Norwood, New Jersey. Publishing Corporation, p. 179-189.

Ideas…………………………………..

Revista científica: Piloto Ramón, Sierens Roger, Verhelst Sebastian. Characterization of Jatropha Curcas oils and their derived fatty acid ethyl esters obtained from two different plantations in Cuba. Biomass & Bioenergy. 35: 4092-4098. (2011).

Ideas…………………………………..


Siempre es conveniente efectuar la revisión de la literatura y presentarla de una manera organizada (llámese marco teórico, marco de referencia o revisión bibliográfica).

Al construir el marco teórico, debemos centrarnos en el problema de investigación que nos ocupa y no divagar en otros temas ajenos al estudio. Un buen marco teórico no es aquel que contiene muchas páginas, sino el que trata con profundidad únicamente los aspectos que se relacionan con el problema y que vincula lógica y coherentemente los conceptos y proposiciones relativas al mismo.


Ya hemos planteado el problema de investigación, revisado la literatura y contextualizado dicho problema mediante la construcción del marco teórico.

El siguiente paso consiste en establecer guías precisas hacia el problema de investigación o fenómeno que estamos estudiando. Estas guías son las Hipótesis. En una investigación podernos tener una, dos o varias hipótesis; y como se explicará más adelante, a veces no se tienen hipótesis.


Las hipótesis nos indican lo que estamos buscando o tratando de probar y pueden definirse como explicaciones tentativas del fenómeno investigado formuladas a manera de proposiciones.

Las hipótesis no necesariamente son verdaderas; pueden o no serlo, pueden o no comprobarse con hechos.

Son explicaciones tentativas, no los hechos en sí. El investigador al formularlas no puede asegurar que vayan a comprobarse.


Las hipótesis pueden ser más o menos generales o precisas, e involucrar dos o más variables, pero en cualquier caso son sólo proposiciones sujetas a comprobación empírica, a verificación en la realidad.

En cualquier caso, independientemente del número de variables involucradas, estas deben ser nuestras variables presentes en el problema de investigación y en el objetivo general de la investigación.


¿QUÉ SON LAS VARIABLES? Una variable es una propiedad que puede

variar (adquirir diversos valores) y cuya variación es susceptible de medirse.

Las variables adquieren valor para la investigación científica cuando pueden ser relacionadas con otras.


La mezcla de etanol y gasolina ofrecerá un combustible con un Indice de Octano intermedios en la magnitud de la proporcion de cada componente en la mezcla.

El uso de biodiesel en un motor diesel disminuye las prestaciones del motor.

Si se varía el angulo de avance de inyección al usar biodiesel será posible restituir las pérdidas de las prestaciones del motor.

El uso del agente quimico AX mejora el rendimiento de un biodigestor.


Las hipótesis toman el lugar de los objetivos y preguntas de investigación para guiar el estudio.

Las hipótesis comúnmente surgen de los objetivos y preguntas de investigación, una vez que éstas han sido reevaluadas a raíz de la revisión de la literatura.

Existe pues, una relación muy estrecha entre el planteamiento del problema, la revisión de la literatura y las hipótesis.


Hipótesis El uso de biodiesel en un motor diesel sin

modificaciones en su funcionamiento no garantiza una adecuada explotación del motor.

Objetivo general Evaluar el comportamiento de dos tipos de

motores diesel funcionando con biodiesel.

Nota: Este objetivo general puede a su vez estar desglosado en varios objetivos específicos


Hipótesis de investigación (la analizada hasta ahora)

Hipótesis nulas Hipótesis alternativas Hipótesis estadísticas


Hipótesis de investigación: Lo que hemos venido definiendo como Hipótesis a lo largo de este encuentro son en realidad las hipótesis de investigación. Es decir, éstas podrían definirse como “proposiciones tentativas acerca de las posibles relaciones entre dos o más variables”.


Las hipótesis nulas son, en un sentido, el reverso de las hipótesis de investigación. También constituyen proposiciones acerca de la relación entre variables solamente que sirven para refutar o negar lo que afirma la hipótesis de investigación.

Debido a que este tipo de hipótesis resulta la contrapartida de la hipótesis de investigación, hay prácticamente tantas clases de hipótesis nulas como de investigación.

Las hipótesis nulas se simbolizan como Ho.Dr. Ramon Piloto Rodriguez. 2012

Son posibilidades alternativas ante las hipótesis de investigación y nula. Ofrecen otra descripción o explicación distinta a las que proporcionan estos tipos de hipótesis. Por ejemplo, si la hipótesis de investigación establece: “La silla es roja”, la nula afirmará: “La silla no es roja”, y podrían formularse una o más hipótesis alternativas: “La silla es azul”, “La silla es verde”, “La silla es amarilla”, etc. Cada una constituye una descripción distinta a las que proporcionan las hipótesis de investigación y nula.


No habría posibilidad de formular una hipótesis alternativa cuando las hipótesis de investigación y nula abarcan todas las posibilidades.

Las hipótesis alternativas, constituyen otras hipótesis de investigación adicionales a la hipótesis de investigación original.


Las hipótesis estadísticas son la transformación de las hipótesis de investigación, nulas y alternativas en símbolos estadísticos.


No hay reglas universales, ni siquiera consenso entre los investigadores al respecto.

El planteamiento de una de estas y su comprobación puede cubrir el posible planteamiento del resto de las hipótesis.


No siempre los datos apoyan las hipótesis (formular una hipótesis no asegura que vaya a comprobarse).

Que los datos no aporten evidencia en favor de las hipótesis planteadas de ningún modo significa que la investigación carezca de utilidad.

En la investigación el fin último es el conocimiento, y en este sentido, también los datos en contra de una hipótesis proporcionan conocimiento.


Ejemplo:Novedades declaradas en un trabajo de

Tesis.1. Por primera vez en Cuba se realiza un estudio

comparativo del funcionamiento de un motor diesel trabajando con biodiesel enfocado no solo hacia las prestaciones del motor, sino también en evaluar su retardo de la ignición.

2. El empleo de análisis termogravimétrico para evaluar el proceso de descomposición térmica de un biocombustible constituye un tema novedoso en Cuba.

3. La obtención de un modelo de estimación del retardo de la ignición de biodiesel en un motor diesel.


Los casos 1 y 2 no son novedades científicas. La ciencia y sus resultados son universales

por lo que lo que sea novedoso lo tiene que ser en ese contexto de universalidad.

Lo que se hace por primera vez en un país o lugar, ajustado por primera vez a determinadas condiciones es novedoso, pero solo desde el punto de vista tecnológico.

Solo el tercer caso constituye una novedad científica, pues comprende la primera vez que se publica un modelo de ese tipo para ese tipo de combustible.


Plantear el problema de investigación es afinar y estructurar más formalmente la idea de investigación.

Los objetivos y preguntas de investigación deben ser congruentes entre si e ir en la misma dirección.

Los objetivos establecen qué pretende la investigación, las preguntas nos dicen qué respuestas deben encontrarse mediante la investigación.

Los criterios principales para evaluar el valor potencial de una investigación son: pertinencia, relevancia, implicaciones prácticas, valor teórico y utilidad metodológica. Además debe analizarse la viabilidad de la investigación y sus posibles consecuencias.

El tercer paso del proceso de investigación consiste en elaborar el marco teórico.

El marco teórico se íntegra con las teorías, enfoques teóricos, estudios y antecedentes en general que se refieran al problema de investigación.

Para elaborar el marco teórico es necesario detectar, obtener y consultar la literatura para el problema de investigación, así como extraer y recopilar de ellos la información de interés.


La construcción del marco teórico depende de lo que encontremos en la revisión de la literatura.

El marco teórico orientará el rumbo de las etapas subsecuentes del proceso de investigación.

Las hipótesis son proposiciones tentativas acerca de las relaciones entre dos o más variables y se apoyan en conocimientos organizados y sistematizados.

Las hipótesis contienen variables; éstas son propiedades cuya variación puede ser medida.

Las hipótesis surgen normalmente del planteamiento del problema y la revisión de la literatura .

Las hipótesis deben referirse a una situación real. Las variables contenidas tienen que ser precisas, concretas y poder observarse en la realidad. Asimismo, las hipótesis deben estar vinculadas con técnicas disponibles para probarlas.

Las hipótesis se clasifican en: a) hipótesis de investigación, b) hipótesis nulas, c) hipótesis alternativas.


Elaboración de la Metodología de Investigación de nuestro Proyecto de Tesis


Actores en la creación de la Metodología de la Investigación

Los actores fundamentales son en el siguiente orden: • Tutor (es)•Aspirante, Maestrante o Diplomante•Asesores

Qué debemos tener para elaborar nuestra Metodología de Investigación

• Título del trabajo investigativo.• Problema a resolver.• Objeto.• Campo.• Hipótesis (no es obligatorio).• Objetivo General.• Objetivos Específicos.• Novedad científica (en caso de Tesis de Doctorado)


Ejemplos de Diseños de Investigación presentados en Tesis de Maestrías

Ejemplo #1.

Se desea realizar una caracterización de los ensayos en un banco de motores diesel, bajo diferentes regímenes de trabajo y utilizando biodiesel. Para evaluar las prestaciones del motor y analizar el proceso de combustión éste opera a diferentes regímenes de carga utilizando combustible diesel convencional y biodiesel.


Ejemplo #1.

Problema de investigaciónSe desconoce si las mediciones de torque, consumo y potencia en el banco de motores diesel cumplen con parámetros adecuados para la confiabilidad en los resultados de pruebas en el motor cuando se emplea biodiesel.Está formulado correctamente el problema, presenta tres variables, dos variables dependientes (mediciones y confiabilidad) y una independiente (biodiesel).

Objeto de estudioBanco de ensayos de motores diesel.Campo de investigación Caracterización de las mediciones de torque, consumo y potencia realizadas en el banco de motores diesel cuando se emplea biodiesel.


Ejemplo #1.

HipótesisSi se evalúan torque, consumo y potencia bajo diferentes regímenes del banco de motores diesel trabajando con biodiesel, será posible caracterizar y decidir si son aceptables estadísticamente los resultados que se derivan de los ensayos.

Como hipótesis está bien formulada: Tiene en su estructura las variables presentes en el problema, objeto y campo.


Ejemplo #1.

Objetivo generalCaracterizar ensayos en el banco de motores diesel en diferentes regímenes de trabajo cuando se utiliza biodiesel.Objetivos específicos 1. Poner a punto el banco de motores diesel y el sistema de adquisición de datos en plataforma LabVIEW, para ensayos en el motor. 2. Evaluar las propiedades físicas de los combustibles a utilizar en los ensayos.3. Evaluar, bajo diferentes condiciones, el torque efectivo, la potencia efectiva y el consumo específico de combustible, utilizando combustible diesel como referencia y mezclas de aceite vegetal y combustible diesel.


Ejemplo #1.

Tareas de investigación (No son absolutamente necesarias en la Metodología, pero de ponerlas, se sugiere una por cada objetivo específico)1. Diagnóstico y preparación del banco de motores diesel y el sistema de adquisición de datos para los ensayos en el motor.2. Evaluación de la densidad y la viscosidad dinámica de los combustibles a utilizar en los ensayos.3. Evaluación y comparación de los resultados de torque efectivo, potencia efectiva, consumo específico de combustible y emisiones del motor, utilizando combustible diesel y mezclas de aceite vegetal y combustible diesel.Métodos de investigación empleados• Análisis documental.• Hipotético-Deductivo.• Análisis estadístico.Resultados esperadosCaracterización del comportamiento del banco de pruebas motores diesel al utilizar combustible diesel y biodiesel.


Ejemplo #2.

Se desea llevar a cabo la búsqueda de alternativas energéticas para un parque vehicular con más de cuarenta años de explotación que ya no da el mismo rendimiento que antes, para utilizar de la forma más eficiente dicho parque. Una de esas vías es la utilización de combustibles alternativos. Se quiere determinar cuál es el combustible alternativo adecuado a utilizar para una eficiencia energética aceptable del parque sin realizar modificaciones mecánicas en sus autos.


Ejemplo #2.

Problema de Investigación¿Cuál es el combustible alternativo más adecuado para utilizar en los MCI del parque vehicular de manera que permita una eficiencia energética adecuada, sin realizar modificaciones mecánicas? Objeto de InvestigaciónCombustibles alternativos a utilizar en los MCI, sin modificaciones mecánicas. Campo de EstudioAnálisis del comportamiento de los MCI del parque vehicular al utilizar combustibles alternativos, para obtener una eficiencia energética adecuada, sin realizar modificaciones mecánicas.


Ejemplo #2.

HipótesisH1: El empleo del biodiesel permite mejorar una adecuada eficiencia energética de los MCI del parque vehicular, sin modificaciones mecánicas.H2: El empleo del etanol como combustible alternativo mezclado con gasolina con una adecuada proporción permite obtener una adecuada eficiencia energética de los MCI del parque vehicular, sin modificaciones mecánicas.Objetivo de la investigaciónDeterminar cuáles son los combustibles alternativos posibles a usar en los Motores de Combustión Interna del parque vehicular, que garanticen una eficiencia energética adecuada, sin realizarle modificaciones mecánicas a los MCI.


Ejemplo #2.

Objetivos específicos• Analizar el Estado del Arte relacionado con los combustibles alternativos y su uso en MCI. (MAL, ello no representa un objetivo en una investigación).• Analizar el estado físico-técnico del parque vehicular.• Seleccionar los combustibles alternativos a utilizar. • Realizar análisis Químico - Físico de los diferentes combustibles seleccionados.• Evaluar las prestaciones de los combustibles seleccionados en el banco de motores.• Selección de los combustibles de mejor comportamiento.• Evaluar en prueba de camino con combustible alternativo seleccionado.• Analizar los resultados de las pruebas de camino. (Está implícito en la investigación. Es por tanto, inadecuado declararlo).•Escribir la Tesis. (MAL, ello no puede ser un objetivo de una investigación).


Orientaciones para la Tarea #1 del Curso

Entregar una propuesta de Proyecto o Metodología de Investigación que responda particularmente a su Tema de Investigación:

• Título del trabajo .• Introducción breve. • Problema de Investigación.• Hipótesis.• Objetivo General.• Objetivos específicos.


Orientaciones para la Tarea#1 del curso

• Objeto.• Campo de acción.• Aporte(s).• Tareas de Investigación (una por cada objetivo

específico). • Enviar por email a:

[email protected] (Hasta el 12 de Diciembre)[email protected] (a partir del 12 de Diciembre)


mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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