1.¿Cómo trabajan los científicos?

FÍSICA Y QUÍMICA 2º ESO
La actividad científi ca
1.¿Cómo trabajan los científicos?
Los científicos describen las leyes que rigen la naturaleza y para ello aplican un
método fiable y aceptado en la comunidad científica que se llama método científico.
El método científico está constituido por un conjunto de etapas que permite responder
a una pregunta objeto de nuestro estudio con la seguridad de obtener un
conocimiento válido.
En realidad utilizamos este método en nuestra vida cotidiana con mucha frecuencia y
sin darnos cuenta: observamos, analizamos situaciones, formulamos hipótesis,
experimentamos, comparamos resultados y llegamos a una conclusión. Si se estropea
el mando de la televisión, rápidamente formulamos diferentes hipótesis:
¿Se ha roto?
¿se han gastado las pilas?
Entonces experimentamos en función de las hipótesis planteadas: comprobamos las
pilas, las cambiamos por otras nuevas y probamos de nuevo su funcionamiento, hasta
dar con la respuesta correcta que solucione el problema planteado.
1º ETAPA: OBSERVACIÓN
Observar es examinar cuidadosa y críticamente los fenómenos tal como se presentan.
¿Qué fenómenos se pueden observar? Infinitos.
Puede ser que el goteo de una llave de agua despierte tu curiosidad y quieras saber
cuánta agua se pierde en una hora, un día o un mes. Dependerá de nuestra inquietud
en particular.
Cuando se trata de observar, se quiere decir, entre otras cosas, que se debe mirar:
forma, color, apariencia, etc.
En muchos casos hay que valerse de instrumentos tales como la lupa o el microsc opio,
que aumentan el tamaño de lo observado, permitiendo ver las características en forma
más detallada.
En otros casos hay que ayudarse de instrumentos de medición si se desea determinar
la variación del tamaño de un cuerpo, por ejemplo.
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OBSERVAR, EN LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA, SIGNIFICA USAR TODOS LOS SENTIDOS, MÁS
EL INGENIO, PARA OBTENER CONOCIMIENTO DE LOS HECHOS, OBJETOS, FENÓMENOS
Y SERES VIVOS.
2º ETAPA: FORMULAR UN PROBLEMA
Al observar un hecho o un fenómeno que nos genera dudas estamos frente a un
problema: ¿Por qué ocurre?, ¿Cómo ocurre?, ¿De qué factores depende que ocurra?
¿Cómo formular el problema?

Un problema debe plantearse como una interrogante: ¿Cómo….?, ¿De qué
manera…?, ¿Cuáles….?

Un problema debe llevar hacia la formulación de una posible respuesta, una
suposición que permita aventurar respuestas posibles.

Un problema debe dar la posibilidad de encontrar una respuesta a través de
una actividad práctica, ya sea en el laboratorio, en salidas a terreno o mediante
investigación bibliográfica.
3º ETAPA: HIPÓTESIS
Es una idea para explicar un hecho; será una afirmación que deberá ser comprobada;
sus resultados determinarán si es aceptada, modificada o rechazada.
La hipótesis se formula del siguiente modo: Si (algo es así)…………, entonces (eso
significa que)………………
1º: Cuando planteamos “Si” (algo es así), se quiere decir que después de la palabra “Si”
viene una suposición.
Una suposición es una afirmación que se considera siempre como algo verdadero en
ciencias.
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También ello es así en la vida diaria: estudiamos porque suponemos que obtendremos
buenas calificaciones, cruzamos la calle por el paso de cebra, porque suponemos que
es el lugar más seguro para hacerlo
2º: Después de la palabra “entonces” debe continuar con una predicción, es decir, con
aquello que podría ocurrir bajo la idea de que la suposición anterior es correcta.
Ejemplos:
SUPOSICIÓN: Si el estudio influye en las calificaciones escolares, PREDICCIÓN: Entonces
estudiando más horas al día obtendremos mejores calificaciones.
SUPOSICIÓN: Si las semillas germinan bajo ciertas condiciones ambientales,
PREDICCIÓN: Entonces poniendo semillas bajo condiciones ambientales adecuadas,
germinarán.
4º ETAPA: DISEÑO EXPERIMENTAL
En esta etapa se debe crear un experimento para comprobar la hipótesis planteada a
raíz del problema inicial. Se debe incluir:

Materiales a utilizar.

Procedimiento a seguir para desarrollar el experimento.
El diseño experimental debe ser claro, de manera que cualquier persona pueda
repetirlo, por lo que si es posible se debe acompañar de un dibujo o esquema.
5º ETAPA: RESULTADOS.
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En este momento, el científico registra lo que obtuvo del paso anterior, es decir, del
experimento.
Los resultados pueden ser observaciones, por ejemplo, cambios de forma que sufrió la
semilla, o pueden ser datos, como centímetros de crecimiento de la raíz o el tallo de la
nueva planta. Los datos se deben anotar en tablas y expresar en gráficos.
Una vez concluido el trabajo experimental, se debe discutir y analizar los resultados y
observaciones obtenidos para poder afirmar o rechazar la hipótesis. * También se
pueden construir las tablas de datos o los gráficos (si corresponde), es decir, se va
creando el informe de laboratorio.
El informe o comunicado científico Un informe debe incluir:
a) En la primera hoja (tapa): identificación del trabajo.
b) Introducción: pequeña explicación en la cual se da a conocer el problema que se
debe investigar, el o los objetivos y las actividades.
c) Planteamiento de la hipótesis.
d) Diseño de las actividades: en este punto debe estar claramente especificado: lista
de los materiales que fueron utilizados y procedimiento.
e) Resultados: en esta etapa del informe se describen las observaciones, mediciones y
los resultados obtenidos durante el desarrollo de las actividades. Organizar las
mediciones en tablas de datos con su correspondiente Nº y título. Lo mismo
corresponde hacer al confeccionar gráficos.
f) Presentación de esquemas y diagramas.
g) Interpretación de resultados: esta sección del informe es una de las más
importantes, ya que debe incluir la relación que se establece entre los datos. Análisis e
interpretación de las observaciones y resultados obtenidos.
Si la interpretación es profunda y de una buena relación entre los resultados, permitirá
a los investigadores recoger información que será fundamental para rechazar o
verificar la hipótesis planteada.
h) Conclusiones: con todo el análisis realizado en el punto "g", se podrá concluir si la
hipótesis fue verdadera o falsa. En ambos casos, se debe fundamentar por qué es
verdadera o falsa.
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EL METODO CIENTÍFICO
Observación
Preguntas
Nuevos descubrimientos
Nuevas Preguntas
Leyes y teorías
La ciencia está en
continuo cambio
Hipótesis
SI
NO
Hipótesis comprobadas
Experimentación
2. La Medida de magnitudes
Hemos visto que en las etapas del método científico debemos medir de forma exacta y
precisa algunas propiedades de los objetos que estamos estudiando.
Magnitud es todo aquello que se puede medir
Medir es comparar una magnitud con otra de la misma
naturaleza que llamamos patrón de medida. Por ejemplo, si
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queremos medir la longitud de un objeto la comparamos con el patrón de medida de
longitudes que es el metro.
Las magnitudes pueden ser:
Fundamentales son las que no pueden expresarse como combinación de otras
magnitudes y son :
Longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad luminosa, intensidad de corriente y
cantidad de sustancia. En este curso nos centraremos en las cuatro primeras.
Derivadas son las que se pueden expresar como combinación de otras, dicho de otro
modo las magnitudes derivadas son todas las que no están en el grupo de las
fundamentales. Por ejemplo la velocidad, si nos dicen que un coche va a 100 km/h , la
información que nos dan es la relación entre la longitud recorrida por el coche y el
tiempo que invierte en recorrerla.
Velocidad =
Longitud
tiempo
Para evitar diferencias entre los científicos de distintos países se inventó el Sistema
Internacional de Unidades, en el que se han elegido unas unidades comunes para las
magnitudes fundamentales, que son:
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ( SI)
LONGITUD
MASA
TIEMPO
TEMPERATURA
METRO (m)
KILOGRAMO (kg)
SEGUNDO (s)
KELVIN (K)
Ejemplos de magnitudes derivadas y unidades en el SI
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ( SI)
SUPERFICIE
2
m
VOLUMEN
3
m
DENSIDAD
3
Kg/ m
VELOCIDAD
m/s
Cuando realizamos una medida no siempre la unidad del SI es la más práctica, por este
motivo necesitamos múltiplos para valores muy grandes de la magnitud y submúltiplos
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para valores pequeños. Es difícil encontrar la medida el radio de un átomo en metros o
la distancia de la Tierra a la luna en milímetros.
Múltiplos y submúltiplos de Longitud
Km
Multiplicar por 10 en cada escalón
hm
dam
m
dm
cm
Dividir por 10 en cada escalón
mm
Múltiplos y submúltiplos de área
Km2
Multiplicar por 100 en cada escalón
Hm2
Dam2
m2
dm2
cm2
Dividir por 100 en
cada
mm2
escalón
Cambios de unidades
Para realizar los cambios de unidades de una determinada magnitud vamos a utilizar
los factores de conversión.
Los factores de conversión son fracciones que multiplican a las unidades que
queremos convertir, para transformarlas en las que interesa.
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Multiplicamos por una fracción que es la
relación numérica entre la unidad inicial y la
final. En este caso 1g son 100 cg.
Podemos escribir la fracción de dos formas:
1g
o también 100 cg
100 cg
1g
Elegimos la fracción que deja la unidad que queremos eliminar en el lado contrario al
inicial .
Ahora podemos eliminar aquello que multiplica y divide a la vez y realizar las
operaciones indicadas
Ejemplo 2: 3000 mm a dam:
3000 mm x 1 dam
4
= 0,3 dam
10 mm
Ejemplo 3: 240 min a h:
240 min x
1h
60 min
= =4h
Con las magnitudes derivadas se sigue el mismo procedimiento pero con dos o más
factores de convesión
Ejemplo 4: 144 km/h a m/s
144 km
h
Efectuamos primero el cambio de km a m
3
X 10 m
1 km
Primer factor de conversión
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144 km
h
103 m
1 km
x
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Efectuamos el segundo de horas a segundos
x 1h
3600 s
Segundo factor de conversión
Solo nos queda realizar las operaciones indicadas:
144 km
h
3
x 10 m
1 km
x
Ejemplo 5: 25 m3 a dl
1h
= 40 m/s
3600 s
En este caso son dos unidades de volumen
pero en distintas escalas
Si nos fijamos en las relaciones vemos que si pasamos los m3 a cm3 , los cm3 coinciden
con los ml y después podemos pasar de ml a dl. Así que necesitamos dos factores de
conversión:
25 m3 x
106 cm3
1 m3
x
1 ml
1 cm3
x x
1 dl
102 ml
= 250000 dl = 2,5 10 5 dl
3. Actividades de aplicación
1º. Observa el video que se encuentra en el siguiente enlace:
https://www.youtube.com/watch?v=zzHu-yqdlz0
Después de visualizarlo responde a las siguientes cuestiones:
a) Resume brevemente el contenido del video (indica el objetivo, los contenidos y
las conclusiones de forma ordenada)
b) Representa en un esquema en el que indiques las etapas del método científico
y las acciones que realizan los protagonistas del video en cada una de ellas.
2º. Lee detenidamente el siguiente texto:
Quizás alguna vez te ha sucedido que al observar tus plantas del patio, del balcón o del rincón de tu
casa, notaste que una de ellas no lucía bien Al acercarte, pudiste notar que sus hojas estaban
descoloridas y pegajosas, y además, en algunos casos estaban ennegrecidas y opacas, con una
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especie de depósito negro sobre ellas Debido a lo observado y a tus conocimientos previos,
consultaste en Internet sobre estas observaciones. Luego de buscar bastante y leer cuidadosamente la
información de sitios recomendados llegaste a la conclusión que tus plantas podrían haber sido
atacadas por los insectos del tipo cochinillas, y probablemente también presentaban negrilla, una
enfermedad producida por hongos que viven a expensas de la sustancia excretada por dichos
insectos.
Para saber si estabas en lo cierto, es decir, que la planta está infectada por dichos insectos y el hongo,
pensaste en obtener un producto para combatirlos. Para ello, fuiste a un vivero y compraste un
producto químico para combatir los insectos y un fungicida contra la negrilla. Luego, trataste
algunas de tus plantas afectadas con los productos adquiridos, respetando sus indicaciones y
teniendo las precauciones necesarias que requiere la manipulación de productos químicos. Si se
tratase de lo que tu sospechabas, al cabo del tiempo indicado, y habiéndose eliminado el agente
causal, tus plantitas tratadas con el producto químico deberían verse sanas y relucientes .
Pasado el tiempo indicado del tratamiento, efectivamente observaste que tus plantas volvieron a
verse relucientes como siempre, con sus hojas verdes y suaves, sin estar pegajosas ni con ese polvo
negro que las opacaba, mientras que las plantas que nos recibieron el tratamiento continuaron
viéndose así
En función de estos resultados pudiste concluir que estabas en lo cierto, es decir, que tus plantas
estaban infectadas con cochinilla y negrilla.
Ahora bien, sin querer y sin darte cuenta, has aplicado el método científico.
Texto adaptado del blog acercaciencia: http://www.acercaciencia.com/2012/07/31/aplicando-elmetodo-cientifico-en-tu-jardin/
Preguntas:
a) Crees que según este texto se aplica correctamente el método científico
b) Falta alguna de las etapas
c) Indica en el texto donde están las siguientes etapas del método científico:
 Observación
 Planteamiento del problema
 Hipótesis
 Experimentación
 Conclusiones
3º. Lee detenidamente el artículo siguiente y si encuentras alguna palabra desconocida
busca su significado en un diccionario antes de continuar leyendo
Pulseras con holograma (Power Balance).- Son una versión moderna del fraude de las
pulseras energéticas, mediante el empleo de palabras y propiedades rimbombantes que suenan a
última tecnología, a la par que citan a la "medicina oriental". La explicación resumida de las pulseras
holográficas, según quienes las venden consiste en que incorporan unos hologramas en los que "se
han grabado frecuencias naturales que resultan beneficiosas para el cuerpo humano", el cual en
estado sano posee una frecuencia específica entre 62 y 72 Hz, cuya alteración produce estados
patológicos. Las frecuencias grabadas en el holograma equilibran esta frecuencia natural del ser
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humano, con lo que no solo sirven para mejorar el equilibrio, la fuerza y la elasticidad, sino que
también curan dolores, estrés, mareos, fatiga, etc.
Un holograma no es más que una fotografía especial, registrada mediante un rayo láser en una
emulsión sensible especial. Por lo tanto, un holograma no emite nada diferente a lo que podría emitir
una fotografía convencional, es decir nada. Por ejemplo los billetes de euro y las tarjetas de
crédito/débito incorporan hologramas y no se percibe ningún efecto sobre las personas.
Información procedente de la página de la facultad de derecho de la universidad de Murcia:
http://www.um.es/docencia/barzana/II/ Ii01.html
Este texto aparece en una página en la que se habla del método científico y se
encuentra en un apartado titulado escepticismo y pensamiento crítico, sabiendo esto
responde a las siguientes preguntas:
a) Escribe las palabras que no conoces y su significado
b) Indica los tecnicismos o términos científicos que hay en el texto.
c) ¿Crees que es un artículo de divulgación científica o te parece más un artículo
de opinión? ¿Por qué?
d) Utiliza el autor el método científico en su valoración personal
e) Conoces algún caso en publicidad de televisión en el que se hable de los
beneficios que aporta un determinado producto utilizando una información
que supuestamente tiene base científica, aunque no esté muy contrastada.
4º. Utiliza factores de conversión y realiza los siguientes cambios de unidades
1.
2.
3.
4.
5.
290 g → hg
0,60 kg → g
0,025 cg → mg
205 km → m
0,03 hg → cg
11. 90 cm2 → mm2
12. 125 cm3→ l
13. 0,25 mm3 → dl
14. 375000 mm3 → cm3
15. 675 l → m3
6. 25 min → s
7. 3500 ml→ dal
8. 0,5 hl → cl
9. 120 ml → dm3
10. 500 dm2 → dam2
16. 25 g/cm3 → mg/mm3
17. 60 kg/m3→ g/cm3
18. 0,25 cm/s → m/s
19. 120 km/h → m/s
20. 20 m/s → Km/h
5º. Expresa en notación científica los siguientes números:
a) 0,0025
b) 12000
c) 0,3
f) 25,32
g) 436,200
h) 0,02056
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d) 0,00076
e) 150000
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i) 234000000000
6º. Experimenta “ La Caja Negra”
Planteamiento del problema: Queremos saber los materiales hay en la caja negra y si
es posible su forma, tamaño y composición
Para resolver este problema puedes hacer todo lo que consideres oportuno menos
abrir la caja, a tu disposición tienes alfileres, imanes, dinamómetro, regla.
Esta tarea se realiza en grupos de trabajo que serán elegidos por el profesor/a , y cada
uno individualmente debe tener en su cuaderno el informe del trabajo realizado. Los
apartados que vas a incluir son:






Título: La CAJA NEGRA
Objetivo: descubrir el contenido de la caja
Material:
Planteamiento de la investigación
Procedimiento
Conclusiones
13
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Algunos enlaces interesantes
Convertidor de unidades de monedas y magnitudes: http://www.convertworld.com/es/
Medir utilizando el calibre: http://www.educaplus.org/play-105-Calibre-.html
Escalas del universo (NASA): http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html
Ejercicios de cambios de unidades en línea:
http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html
http://www.educamix.com/educacion/3_eso_materi ales/b_i/ejercicios/bl_1_ap_2_06.htm
http://www.educamix.com/educacion/3_eso_materiales/b_i/ejercicios/bl_1_ap_2_07.htm
http://www.educamix.com/educacion/3_eso_materiales/b_i/ejercicios/bl_1_ap_2_08.htm
Video “historia del sistema internacional de unidades: https://www.youtube.com/watch?v=4tP_sjDvvEY
Para practicar la notación científica:
http://www.genmagic.net/educa/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=46
Webgrafía
Imágenes del método científico : http://dis.um.es/~barzana/ Imagenes/metodo_cienti.gif
Imagen de Magnigtudes: http://museovirtual.csic.es/medida/med3.htm
Imagen enlaces interesantes:
http://2.bp.blogspot.com/-2H-2VtIbGfM/TzTH8 GrxepI/AAAAAAAAJX0/o39XIIU3mWA/s320/links.jpg
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