INDUCCIÓN AL MÉTODO CIENTÍFICO Departamento de Ciencias 2015 Guía de diseño experimental: Hipótesis Antes de realizar un experimento científico y de analizar sus resultados, es necesario realizar un diseño experimental, esto es, la planificación científica de lo que se va a realizar en el laboratorio. Este paso es muy importante en toda experimentación de Ciencias ya que, sin un diseño, es imposible realizar experimento alguno. En el diseño debe estar absolutamente clara la pregunta de experimentación y la manera en que ha de ser contestada, de acuerdo siempre a cada disciplina. El diseño experimental se realiza en tres etapas: 1) Definición del problema y formulación de una hipótesis. 2) Identificación y control de variables. 3) Desarrollo de un método de obtención de datos. En este texto se explica la primera parte del diseño experimental: definir un problema concreto y formular una hipótesis. ¿Qué es una hipótesis? Según la RAE, la definición de hipótesis es: suposición de algo posible o imposible para sacar de ello una consecuencia. En el mismo diccionario, se define así la hipótesis de trabajo: hipótesis que se establece provisionalmente como base de una investigación que puede confirmar o negar la validez de aquella. En ciencia, la hipótesis de trabajo es la que se utiliza. Por esto, la hipótesis científica es un enunciado relacionado con el problema científico a estudiar, que posteriormente puede ser afirmado o negado con la investigación. Características de una hipótesis 1) Debe ser clara y fácilmente comprensible. 2) Se debe poder verificar mediante un experimento. 3) Debe ser específica. Relación de la hipótesis con el experimento Es importante comprender que la hipótesis es sólo una guía inteligente para el problema a investigar. Los resultados del experimento la pueden confirmar o rechazar, y eso no quiere decir que sea mejor o peor. Si el experimento no puede confirmar ni refutar la hipótesis, es porque existe un problema en las otras fases del diseño experimental: las variables o el experimento diseñado para obtenerlas, no son los indicados para probar la hipótesis. Ejemplo de definición de un problema concreto. En una investigación científica, es necesario en un comienzo, definir concretamente el problema a investigar. Supongamos que el profesor pide a sus estudiantes investigar alguna característica de una pelota que rebota en el suelo. Esta es una pregunta abierta y demasiado general para definir un problema, por lo que se tiene que reducir la posible investigación del por qué la pelota rebota, a un problema simple y concreto: lo más simple es relacionar sólo dos factores relevantes, como por ejemplo, investigar la relación entre la altura de caída de la pelota y la altura del rebote después de la caída. Por el contrario, no sería válido elegir un problema del tipo: investigar la relación entre el color de la pelota y la altura del rebote después de la caída. El color no es una propiedad relevante en este problema. Dado un problema concreto, formular una hipótesis. Establecido el problema concreto, se debe sugerir una relación intuitiva, una suposición, un enunciado que sea fácilmente verificable. Así, continuando con el ejemplo de la pelota, se puede suponer que a mayor altura de caída de la pelota, será mayor la altura del rebote. Sin embargo, se debe recordar que la hipótesis debe ser específica. “A mayor altura de caída de la pelota es mayor la altura del rebote” aún no es preciso, ya que no especifica la relación entre los dos factores. Es incapaz de responder a la siguiente pregunta: ¿cuánto más rebota si doblo la altura de caída? Una hipótesis debe ser capaz de predecir cualitativa y cuantitativamente, para ser corroborada o rechazada. Esta búsqueda de precisión se puede conseguir usando una relación matemática simple. Una de las relaciones matemáticas más simples es la proporcionalidad directa. Así, si se propone: la altura de rebote es directamente proporcional a la altura de caída de la pelota, la hipótesis cumple con todas las propiedades exigidas, predice y puede ser corroborada o rechazada: al doble de altura de caída debería rebotar el doble; a mitad de altura de caída, rebotaría la mitad; etc. Ejercicios propuestos Ante las siguientes preguntas abiertas, define un problema concreto y formula una hipótesis científica: 1. ¿Qué factores afectan la deformación de una barra de plasticina aplastada con la mano? Problema concreto: Hipótesis científica: 2. ¿Qué factores afectan el goteo de una lata con un líquido? Problema concreto: Hipótesis científica: 3. ¿Qué factores afectan la elevación de un globo? Problema concreto: Hipótesis científica: 2