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Procesos científicos: formular hipótesis y experimentar (Cómo trabajar en
la sala de clases) Parte II
Prof. B. Yankovic, Setiembre, 2011
1. Hipótesis y predicciones
El hombre de ciencia registra e interpreta las regularidades observadas para
formular sus predicciones. La predicción es un pronóstico razonable y verificable, sobre un
hecho o acontecimiento nuevo o desconocido. Se caracteriza por anticipar lo que va a
ocurrir; la inferencia, en cambio, explica o interpreta lo que ya ha ocurrido.
Se predicen fenómenos como las horas de salida y la puesta del Sol, los eclipses, el
tiempo atmosférico, etc. Las predicciones tienen su base en observaciones, mediciones e
inferencias; una predicción que no se sustenta en antecedentes serios no es científica: es
una adivinanza o conjetura.
Un meteorólogo, por ejemplo, fundamenta sus predicciones en una serie de
observaciones (datos) que provienen básicamente de dos fuentes: estaciones
meteorológicas terrenas y oceánicas, y satélites meteorológicos. Además, el meteorólogo
conoce perfectamente cómo se relacionan los factores del clima y fundamenta sus
predicciones en la historia de sus registros y en las regularidades.
Existe una estrecha relación entre hipótesis y predicciones. Las hipótesis
son explicaciones de carácter provisorio para un conjunto de hechos o situaciones.
A partir de
ellas se pueden formular predicciones. Si éstas se cumplen, las
hipótesis pueden seguir considerándose válidas; si no se cumplen, deben
rechazarse o modificarse.
Por ejemplo:
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Se ha observado que los murciélagos son capaces de orientarse en la
más completa oscuridad sin chocar nunca con obstáculo alguno. ¿Cómo
se explica este hecho?
Hipótesis 1. La visión les permite una orientación perfecta.
Hipótesis 2. La audición les permite una perfecta orientación.
A partir de la hipótesis 1 se puede
establecer una predicción como la siguiente:
Si a los murciélagos se les
priva de la vista, no podrán orientarse. Se
comprueba después si esta predicción es válida,
verificándose que, aun ciegos, los murciélagos
siguen orientándose sin problemas. En este caso, la predicción no se
cumple y la hipótesis debe modificarse.
Al analizar la predicción que surge de la hipótesis 2 se realiza el
siguiente experimento: se colocan unos tapones de latón en los oídos
de un grupo de murciélagos, comprobándose que están desorientados y
chocan contra los obstáculos. La predicción es verdadera, lo que da
fundamento a la hipótesis respectiva.
¡Un desafío! Desde 7º Básico
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¿Se podrán desarrollar las semillas sin humedad? ¿Cuándo ocurre, en el
norte seco de Chile, el fenómeno conocido como desierto florido?
-
¿Cómo se podría averiguar si las semillas pueden desarrollarse en un
ambiente seco? Se disponen dos germinadores iguales con la misma
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cantidad de semillas; uno con el material absorbente siempre húmedo
(vaso con agua); el otro, sin agua.
-
¿Germinarán las semillas en ambos vasos? ¿Es posible formular
predicciones? ¿Cómo verificarlas?
-
Supongamos, siguiendo con este trabajo de observar, registrar, predecir,
que alguien afirma que la germinación se puede producir a muy bajas
temperaturas, en el congelador de un refrigerador.
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¿Qué habría que hacer para verificar si esta afirmación es cierta o no?
-
Para contestar esta pregunta: proponer un diseño experimental (lo que van
a hacer); formular predicciones, registrar sus observaciones y formular
conclusiones.
2. Una investigación experimental (Desde 8º básico)
Proponga una actividad más compleja, que debe desarrollar – como siempre- en
función de las características del grupo – curso. De la secuencia que se describe a
continuación, seleccione los pasos o etapas que le parezcan pertinentes a su realidad.
La pregunta, que debe matizar, es la siguiente:
o ¿En qué dirección crecen las plantas en relación a una fuente luminosa? Los
niños “saben” que las plantas necesitan luz o se orientan en relación a la luz.
Es un preconcepto.
En primer lugar habrá que disponer de los materiales necesarios,
ordenadamente, y organizar al curso en grupos de no más de cuatro alumnos.
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El profesor propondrá un trabajo de investigación, que tardará un
tiempo, y que implica observar, medir y registrar el crecimiento de
plantitas; regular la cantidad de luz (horas de iluminación) que reciban,
controlar variables, etc. Es decir, se trata de un trabajo de cierta
complejidad.
En este contexto tendrá que elegirse un momento propicio para llevar
adelante la serie de actividades. Durante el desarrollo de las actividades
se prestará especial atención a los planteamientos y sugerencias de los
niños, poniendo especial atención al control de variables.
Se coloca la planta en macetero cerca de una ventana y se observa
durante varios días, sin moverla. En relación a la ventana, ¿en qué
dirección crece la planta? ¿Se puede formular alguna inferencia?
Se coloca tierra vegetal en cada vasito y se ponen 10 semillas de poroto
en cada uno de ellos. (Los porotos han estado en remojo durante 24
horas, previo al montaje de esta actividad). Agregar la misma cantidad
de agua a cada vasito y colocarlos sobre los platillos para evitar que el
agua que sale de los orificios se pierda.
Se ponen todos los vasos en el mismo lugar hasta que las semillas
germinan y las plantitas tengan las primeras hojuelas. Se mide la altura
de cada plantita y se registra la información.
Se puede afirmar que en este momento las plantas han recibido la
misma cantidad de luz y de oscuridad durante cada período de 24
horas.
¿Qué efectos tendrán diferentes intensidades luminosas y la oscuridad
en el crecimiento de estas plantas?
Para contestar... las plantas deben exponerse a diferentes intensidades
luminosas. Por ejemplo, plantitas con luz permanente; plantitas a plena
oscuridad permanente; con 6 horas de luz y 18 de oscuridad; con 3 de
luz y 21 de oscuridad...
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Las plantitas deben mantenerse en estas condiciones a lo menos
durante dos semanas. En todo este tiempo deben controlarse variables,
manipulando solamente las cantidades de luz (horas) y de oscuridad en
que estén las plantas.
Durante unas tres veces a la semana cada vaso debe regarse con el
mismo volumen de agua, cuidando de no regar en exceso.
Después de dos semanas se mide la altura de las plantas de cada vaso.
Se calcula el promedio de crecimiento de altura de cada vaso y se
registra la información.
¿Qué plantas crecen más? ¿Qué plantas crecen menos?
Confeccionar un solo gráfico que registre el promedio de altura de las
plantas, en función del número de horas de luz que recibió.
La variable dependiente (promedio de altura de la planta, cm.) se coloca
en el eje vertical; la variable independiente (número de horas de luz en
24 horas) se coloca en el eje horizontal.
Establecer una relación entre la dirección del crecimiento de las plantas
y la intensidad luminosa que reciben.
En esta serie de actividades se realiza un trabajo con variables.
o Supongamos que alguien afirma que las semillas no germinan a la oscuridad.
¿Qué predicciones se pueden formular? ¿Cómo verificarlas?
o En este caso, los niños deben proponer un diseño experimental, formular
predicciones, registrar las observaciones y formular conclusiones.
o Adicionalmente, realizan un control de variables: identifican las variables que
pueden influir sobre el comportamiento o las propiedades de un sistema
biológico, físico o químico.
o Conclusiones
o Discusión
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