La actividad científica

En 1792, A. Volta observó que, al colocar la lengua entre una hoja de estaño y una moneda de plata que estaban en contacto, experimentaba una sensación de picor. ¿A qué descubrimiento condujo esta observación?

En ocasiones, los científicos descubren algo que no estaban buscando mientras investigan un hecho diferente. ¿A qué descubrimientos llevaron estas observaciones?

a) A. Fleming observó que un hongo que había crecido en una placa de cultivo de bacterias había eliminado a las que estaban en contacto con él

b) A. Penzias y R. Wilson ponían a punto una gigantesca antena cuando captaron inesperadamente unas microondas procedentes de todas las direcciones del cielo que persistían durante todo el día y la noche.

Plantea el problema y formula una hipótesis en estas situaciones:

a) Observas que una goma elástica se alarga cuando tiras de sus extremos, y te planteas si existe algún tipo de relación entre la fuerza aplicada y el alargamiento de la goma.

Planteamiento del problema
Formulación de hipótesis

El alargamiento de la goma es proporcional a la fuerza aplicada
¿Cuánto se alarga una goma elástica al aplicar una determinada fuerza?

b) Observas que el agua de un recipiente se evapora transcurrido cierto tiempo, y quieres averiguar qué relación existe entre la superficie del recipiente, la temperatura de la habitación y el tiempo de evaporación.

Planteamiento del problema
Formulación de hipótesis

¿Qué relación existe entre la superficie del recipiente, la temperatura de la habitación y el tiempo de evaporación?
A mayor superficie del recipiente y mayor temperatura menor tiempo de evaporación

Observación de un hecho	Observación de un hecho
El azúcar se disuelve en el agua. Sabemos que la solubilidad de una sustancia en un disolvente y a una cierta temperatura es la máxima cantidad de esa sustancia, en gramos, que podemos disolver en 100 g de disolvente a esa misma temperatura.	Un péndulo es una masa suspendida de un hilo, de tal manera que, si separamos la masa de su posición de equilibrio y la soltamos, oscila de un extremo al otro pasando varias veces por su posición de equilibrio, donde finalmente se detendrá.
Descripción del problema	Descripción del problema
¿Cómo afecta la temperatura a la solubilidad del azúcar en el agua	¿Depende el período del péndulo de la masa suspendida? ¿Depende el período del péndulo de la longitud del hilo?
Planteamiento de hipótesis	Planteamiento de hipótesis
Al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad del azúcar en el agua.	El período del péndulo depende de la masa suspendida. El período del péndulo depende de la longitud del hilo.

Indica si las hipótesis planteadas en los ejemplos anteriores son verdaderas o falsas

De las siguientes afirmaciones cuáles corresponden a una observación y a un experimento.

Observación

Experimento

1. Diseña un experimento para verificar la siguiente hipótesis. La solubilidad del azúcar en agua aumenta al elevarse la temperatura.

Experimento
1. Vertemos 10 mL de agua en un tubo de ensayo.
2. Pesamos en una balanza 25 g de azúcar.
3. Añadimos un poco de azúcar al tubo de ensayo y lo agitamos con
la ayuda de unas pinzas.
4. Incorporamos más cantidad de azúcar y volvemos a agitarlo, hasta que la disolución no admita más azúcar.
5. Pesamos la cantidad de azúcar que no hemos añadido; la diferencia entre esta y la original es la cantidad de azúcar disuelta: 20 g
6. Introducimos un termómetro en la disolución y anotamos la temperatura:20 ºC
7. Repetimos la experiencia, pero calentando previamente el agua del tubo de ensayo, y los resultados obtenidos son:

Cantidad de azúcar disuelta: 26 g
Temperatura de la disolución: 50 ºC

Resultado del experimento. Al elevarse la temperatura aumenta la solubilidad del azúcar en el agua; por tanto, la hipótesis es cierta.

¿Cuál es la solubilidad del azúcar en agua a 20 ºC?
¿Y a 50 ºC?

¿Crees que la experimentación solo sirve para verificar una hipótesis?

Temperatura (ºC)

15

20

30

40

50

60

70

Cantidad de azúcar, en g,

disuelta en 100 g de agua

197

204

219

238

260

287

320

¿Qué cantidad de azúcar se disuelve en 100 g de agua a 45 ºC?

Temperatura (ºC)

15

20

30

40

50

60

70

Cantidad de azúcar, en g,

disuelta en 100 g de agua

197

204

219

238

260

287

320

¿A qué temperatura se disuelven 275 g de azúcar en 100 g de agua?

Longitud del péndulo (m)	0,50	0,70	1,00	1,10	1,20
Periodo del péndulo (s)	1,4	1,7	2,0	2,1	2,2

¿Cuánto vale el período del péndulo si su longitud es de 0,80 m?

Longitud del péndulo (m)	0,50	0,70	1,00	1,10	1,20
Periodo del péndulo (s)	1,4	1,7	2,0	2,1	2,2

¿Qué longitud ha de tener un péndulo para que su período sea de 1,5 s?

Tras realizar diferentes experimentos, se comprueba que las relaciones entre las respectivas variables dependientes e independientes son:

a) $y igual 5 x$ b) $5 x más 2$ c) $fracción 10 entre x$ d) $y igual 2 x al cuadrado$

Relaciona cada una de las ecuaciones matemáticas con la gráfica correspondiente

a) $y igual 5 x$
b) $5 x más 2$
c) $fracción 10 entre x$
d) $y igual 2 x al cuadrado$

Realizamos una gráfica con los datos obtenidos en un experimento y obtenemos una hipérbola. Indica cuál de estas dos conclusiones es la correcta:

¿Qué diferencia hay entre una ley y una hipótesis? ¿Y entre una ley y una teoría científica?

La diferencia entre una ley científica y una hipótesis es que una es una suposición provisional que se formula para explicar determinado hecho o fenómeno, mientras que una es una expresión matemática que describe la relación entre las variables de un experimento y que permite confirmar o no una hipótesis.

La diferencia entre una ley científica y una teoría científica es que una ley científica es una que ha sido confirmada mediante la observación y la experimentación.

La siguiente página web te llevará a tres sencillas animaciones que te ayudarán a entender mejor cómo es el proceso de observación en general y específicamente dentro de la actividad científica.

a) Durante un minuto observa todo el aula: los compañeros y compañeras, sus posiciones, sus movimientos, sus diferencias, otros elementos que llamen tu atención. Después, concluida la fase de observación, trata de escribir con el mayor detalle lo que más te ha llamado la atención.

Fase de observación

b) ¿Qué otras observaciones puedes realizar sin utilizar tus ojos?

c) Realiza la actividad interactiva 3.1 que plantea la página web, en la esquina superior derecha.

Escribe los resultados observados:

Busca información sobre los estudios de Galileo sobre el péndulo. ¿En qué ciudad los realizó? ¿Se inspiró realmente en las oscilaciones de una lámpara en una iglesia?

d) Busca información sobre los estudios de Galileo sobre el péndulo. ¿En qué ciudad los realizó? ¿Se inspiró realmente en las oscilaciones de una lámpara en una iglesia?

La siguiente página web te ayudará a entender qué es una hipótesis, cómo pueden surgir y qué tipos de hipótesis se pueden plantear.

a) Galileo planteó que el periodo de oscilación de la lámpara no dependía de la masa de la misma. ¿Era una hipótesis intuitiva? ¿Por qué planteó Galileo esa hipótesis?

b) Recuerda las observaciones de Galileo sobre la oscilación pendular de una lámpara. Indica otras hipótesis que Galileo pudiera haber planteado para describir la oscilación.

Se trata de un vídeo de 5:16 min de duración en dibujos animados que muestra las distintas etapas del método científico en un contexto casero, reproducible y cercano a los alumnos.

En el vídeo se recuerda que la investigación científica parte de lo que ya se sabe sobre un problema o cuestión a) ¿Qué medios conoces para buscar la información que ya se conoce sobre un problema? Escribe alguno de ellos

Medios de búsqueda de información

b) En el pasado había más dificultades para compartir la información. Busca algún descubrimiento científico que no tuvo repercusión en su momento y fue aprovechado tiempo después. Busca también controversia entre científicos que llegaron a un mismo resultado sin haber puesto en común sus investigaciones.

El experimento plantea actuar de formas diferentes sobre cuatro ejemplares sanos de la misma planta. Completa los siguientes datos:

Variable independiente
Variable dependiente
Variables controladas

¿Por qué es conveniente tener solo una variable independiente?

Lee atentamente este texto y responde a las cuestiones:

Es frecuente contraponer observaciones y experimentos. El observador permanece al margen, sin influir en el desarrollo de los acontecimientos. Espera a que sea la naturaleza quien provoque los cambios, produzca los fenómenos o cree las sustancias que está estudiando. El observador registra los hechos que le son presentados. El más perfecto de los observadores es el astrónomo. No puede interferir en los acontecimientos celestes; debe observar y esperar.

Un experimentador se encuentra en una relación diferente con los sucesos naturales. Intervienen activamente en el curso de la naturaleza. ¿Por qué es necesaria tal intervención? Porque es preciso, en palabras de Bacon, «someter a interrogatorio a la naturaleza».

Rone Harre

Grandes experimentos científicos

Labor

a) Pon un título al texto y resume del mismo.

b) Distingue entre observación y experimento

.

c) ¿Cuál o cuáles de estas características corresponden al experimentador o al observador?

Experimentador

Observador

d) ¿Qué es un meteorólogo: un observador o un experimentador? ¿Por qué?

e) ¿Y qué es un químico farmacéutico que comprueba la eficacia de un nuevo fármaco? ¿Por qué?

f) ¿Por qué dice el autor que el astrónomo es el más perfecto de los observadores?

La siguiente página web te ayudará a poner a prueba tu conocimiento práctico sobre el método científico, realizando las autoevaluaciones propuestas.

Realiza las autoevaluaciones propuestas en la página web. Anota aquí tus resultados.

Lee en detalle el relato “Vida cotidiana” en la página web.

Busca qué es un PIA y un interruptor diferencial y describe la diferencia entre ellos. Describe porqué saltaba el diferencial en el relato.

¿A quién quería el protagonista del relato “demostrar su alta capacidad de razonamiento”? Si no lo hacía rápidamente, ¿quién tomaría la iniciativa? ¿Qué estereotipo está presente en el planteamiento del relato?

Representa mediante un diagrama de flujo (o mapa conceptual) el proceso de razonamiento ante el problema que se planteó al llegar a casa. Enumera el proceso:

Proceso de razonamiento

1.

2.

3.

4.

5.

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Time spent

Score

	PÉNDULO 1
	Masa (Kg)	Periodo (s)
Experiencia 1	1	3
Experiencia 2	1	3
Experiencia 3	1	3

	PÉNDULO 2
	Masa (Kg)	Periodo (s)
Experiencia 1	2	3
Experiencia 2	2	3
Experiencia 3	2	3

	PÉNDULO 1
	Longitud (m)	Periodo (s)
Experiencia 1	1	2
Experiencia 2	1	2
Experiencia 3	1	2

	PÉNDULO 2
	Longitud (m)	Periodo (s)
Experiencia 1	0,5	1,42
Experiencia 2	0,5	1,42
Experiencia 3	0,5	1,42

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El método científico paso a paso: observación

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