Cultura

Los 6 pasos del método científico explicados con ejemplos

El método científico es una forma organizada y objetiva de responder a un cuestionamiento en cualquier campo de las ciencias. Los pasos del mismo sirven para organizar el proceso de búsqueda de información o investigación, hasta llegar a tomar las conclusiones pertinentes al caso y responder, de forma positiva o negativa (según convenga), determinado cuestionamiento.

Por tanto, debes saber de antemano que el método científico responde a características y protocolos bastante concretos. No obstante, no todos los científicos ni los campos de las ciencias le admiten y le utilizan de forma irrestricta, sino que el proceso puede variar según conveniencia o dificultad para la consecución de un objetivo investigativo. Imprescindible también si se pretende abordar un tema de investigación que posteriormente puede ser presentado o expuesto.

Además de ello, algunas ciencias son más fáciles para conseguir respuestas científicas que otras. Por ejemplo, la ciencia médica y la tecnología pueden ser mucho más fáciles para aplicar el método científico, puesto que la dimensión “tiempo” no es tan difícil de medir o baremar como en ciencias como la arqueología o la astronomía.

El método científico tiene como paso fundamental la experimentación directa. Sin embargo, como se vio en el párrafo anterior, algunas ramas de la ciencia no admiten la experimentación directa.

En el caso de la astronomía, es imposible tocar las estrellas una a una para experimentar con ellas. En el caso de la arqueología o la biología evolutiva, se trata de experimentación indirecta, pues se habla de especies que no existen desde hace millones de años.

Pese a todo lo anterior, el método científico sufre modificaciones particulares en cada investigación. Algunas son dadas por comodidad o certeza de los investigadores científicos, y en otros casos la necesidad o la dificultad de determinada investigación obliga a modificar tal método.

Finalmente, y antes de pasar a definir los pasos y a comentarlos, hemos de reconocer que el método científico es un ciclo reiterativo, ya que normalmente una verdad puede ser modificada, cuestionada y vuelta a poner como hipótesis. El avance científico depende de la no ruptura o finalización de este ciclo.

¿Cuáles son los pasos del método científico?

  1. Pregunta o cuestionamiento
  2. Observación
  3. Formulación de la (o las) hipótesis.
  4. Experimentación.
  5. Análisis de los datos recabados.
  6. Respuesta al cuestionamiento (rechazo o aceptación de la hipótesis).

Una vez conocidos los pasos, es hora de definirlos y explicarlos al detalle.

Paso 1 – Pregunta o cuestionamiento

Para dar inicio al método científico es obligatoriedad la realización del primer paso del mismo.

Este primer paso es, ni más ni menos, la realización del cuestionamiento inicial.

Este cuestionamiento sucede cuando el científico, el investigador, o la persona interesada en aplicarlo, hace una pregunta sobre algo que ha observado, y que tiene estricta relación con su ciencia: ¿Por qué; Quién; Qué; Cómo, Dónde; Cuándo?

Paso 2 – Observación

El segundo paso, a menudo llamado Observación, en realidad se trata de la toma de contacto con la información que ayudará a responder a la pregunta que se ha formulado en el primer paso.

El objetivo primordial de este paso es recabar información objetiva, por lo que la observación siempre debe ser intencional y condicionada a buscar resultados: información medible y verificable.

La observación es un paso imprescindible en el método científico, ya que es la única forma de determinar que un resultado (positivo o negativo) está subordinado a mediciones y datos concretos y objetivos.

La toma de información en este paso puede darse mediante observación directa, en un entorno controlado (como los laboratorios); o mediante observación indirecta, en el caso de que se trate de objetos de estudio inaccesibles (vidas pasadas, estrellas o planetas en el caso de la astronomía) o en el caso de objetos que no sean fácilmente manipulables, como poblaciones humanas o animales enteras.

Para recabar la información y recolectar los datos pertinentes, los científicos pueden utilizar todos los instrumentos especializados que consideren necesarios.

Paso 3 – Formulación de la (o las) hipótesis

Una hipótesis es una formulación afirmativa que puede usarse para predecir un resultado. En el caso del método científico, una hipótesis es la raíz a partir de la cual se iniciará una investigación (experimentación) para deducir si es real, o si se debe reformular una nueva hipótesis.

Las hipótesis pueden ser afirmativas, o nulas.

Una hipótesis nula ofrece una propuesta sugerida sobre determinado fenómeno, pero no utiliza datos, sino correlaciones.

Ejemplo:

La velocidad a la que viaja un coche depende directamente de la calidad del combustible que utiliza.

Las hipótesis afirmativas, sin embargo, son las más utilizadas.

Ejemplo:

El 50% de las personas que ha consumido alcohol en la adolescencia, acaban por convertirse en alcohólicos al llegar a la adultez.

Ambos tipos de hipótesis son igual de válidos para iniciar una investigación científica.

Sin embargo, las hipótesis también tienen sus reglas.

Una de las principales es que deben permitir la realización de nuevas predicciones en base a razonamiento deductivo, porque no todas las formulaciones se podrán hacer mediante un experimento cuidadoso o una meticulosa observación.

También deben ofrecer campo para las predicciones estadísticas y probabilísticas.

Si, por cualquier razón, la hipótesis no puede ser observada o experimentada en la actualidad, se le denomina hipótesis no comprobable, y se almacena para futuras experimentaciones cuando la experiencia o los avances tecnológicos permitan su evaluación y experimentación.

Paso 4 – Experimentación

Las predicciones que se muestran con las hipótesis pueden y deben comprobarse mediante la realización de experimentos.

Estos experimentos pueden arrojar tres tipos de resultados. Si los resultados experimentales contradicen lo que formula la predicción, la hipótesis es cuestionada y menos defendible. Si los resultados reafirman las predicciones, la hipótesis es correcta, aunque puede mantenerse en revisión o prueba para demostrar que no sea errónea.

Finalmente, los resultados de la experimentación pueden arrojar nulas conclusiones, por lo que será cuestión de mayor tiempo de investigación para obtener resultados consistentes.

La experimentación dependerá siempre del planteamiento de la hipótesis. Casi siempre se utiliza el contraste o el error observacional como método.

En el caso de la hipótesis de “La velocidad a la que viaja un coche depende directamente de la calidad del combustible que utiliza.”, habría que tener al mismo coche viajando con diferente octanaje de combustible.

Para todas las predicciones se pueden utilizar diferentes variables, a fin de conseguir resultados. En el caso del ejemplo, podrían utilizarse variables como el octanaje del combustible, cambiar la ruta por la que transitan los coches, cambiar el modelo de los coches, entre otros.

Para analizar los resultados, siempre se debe tener un grupo principal de control. Se denomina Grupo de control. En este caso, el Grupo de control sería el coche con el combustible más común. Esto con el fin de determinar cuál es la variable que incide directamente en el rendimiento, y no varias.

Paso 5 – Análisis de los datos recabados

También llamado Análisis de las evidencias.

Tras la realización de los experimentos, ha llegado la hora de tomar todos los datos que arrojen las pruebas experimentales. Estos datos pueden traducirse en cantidades numéricas, en respuestas de A / B, Sí / No, Presencia / Ausencia; entre otras observaciones que variarán dependiendo de la investigación.

En este paso es importante documentar todos los datos, incluso los que no se esperaban que tuvieran una incidencia directa y/o importante.

Si tras el experimento en el campo no se obtienen datos concretos que prueben o refuten una hipótesis, se puede hacer necesario un experimento de tipo estadístico – probabilístico.

Principalmente, en este paso se pueden dar tres resultados tajantes:

  1. El resultado de los datos refuta la hipótesis, por lo que se requerirá de formular una nueva hipótesis y sus predicciones.
  2. El resultado de los datos apoya la hipótesis, pero las evidencias no son lo suficientemente convincentes, por lo que se deben probar nuevas predicciones para la misma hipótesis.
  3. El resultado de los datos confirma la hipótesis y esta queda fuertemente respaldada, por lo que el científico investigador está en el derecho de solicitar una nueva pregunta para el mismo tema, a fin de respaldar y dar una fuerza cada vez mayor a la hipótesis.

Paso 6 – Respuesta al cuestionamiento (Aceptar o rechazar la hipótesis)

El último paso del método científico tiene por objeto responder a la pregunta principal (paso 1 del método). Esta respuesta o las conclusiones de la investigación se formulan desde una base de análisis informal, o bien desde un análisis estadístico.

En el caso del análisis informal, se realiza la pregunta: ¿Los datos o evidencias obtenidas refuerzan la hipótesis?; y la respuesta a esa pregunta determinará si se acepta o se rechaza la hipótesis.

Mientras tanto, en el caso del análisis estadístico, se establece un grado numérico de Aceptación o de Rechazo de la hipótesis, por lo que resulta más preciso.

Tras el análisis para dar la respuesta al cuestionamiento, la hipótesis puede ser aceptada o rechazada.

Si la hipótesis es rechazada, puede ser el final de la investigación o bien se puede volver a realizar. Si se hace esto último, se debe utilizar una experimentación mayor, y una mayor cantidad / calidad de datos.

Si la hipótesis es aceptada, no significa directamente que sea una hipótesis correcta. Significa, única y exclusivamente, que es una hipótesis apoyada por los resultados del experimento.

Tras la aceptación o rechazo de la hipótesis, pueden darse pasos adicionales que, si bien no forman parte del método científico, pueden formar parte de un paso a paso informal de las ciencias.

Estos pasos adicionales pueden ser publicar los resultados en los medios de comunicación y divulgación especializados y relacionados con la temática de la investigación; y luego solicitar la replicación de dicha investigación, para que otro grupo de científicos se haga cargo de una nueva experimentación y recabado de datos, a fin de apoyar o confrontar tal hipótesis.

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