SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 13
CAPITULO 14 
LA EXPERIMENTACION 
Después de que Darwin propuso la teoría de la evolución, un problema fundamental para 
la teoría era que se desconocía el mecanismo de la herencia, es decir como se transmiten 
las características de un ser a su descendencia. Un monje austriaco Gregor Johan Mendel 
(1822-1884) que además era un botánico interesado en las matemáticas, realizó un 
estudio experimental empleando chícharos, abarcando ocho años, que solucionó el 
problema de la herencia. Mendel sembró plantas de chícharo altas y enanas. Cruzaba 
plantas enanas con plantas enanas, plantas enanas con plantas altas y plantas altas con 
plantas altas. Descubrió que al cruzar plantas enanas con plantas enanas invariablemente 
producía plantas enanas. Al cruzar plantas altas con plantas altas no siempre producía 
plantas altas. Al cruzar plantas enanas con plantas altas, aparentemente daba como 
resultado la desaparición de la característica que daba lugar a plantas enanas. Después 
cruzó las plantas que resultaban de las cruzas anteriores, y también las hizo reproducirse 
entre si. Para explicar sus resultados Mendel supuso que para cada característica como la 
altura, la planta de chícharo tenia dos factores, y que al combinarse esos factores, 
conforme a leyes matemáticas que el mismo Mendel descubrió daba lugar a las plantas 
altas o enanas en las cantidades que Mendel observaba. Mendel descubrió las leyes de la 
herencia, y pudo mostrar en base a sus experimentos que otras características de las 
plantas, se originaban en factores, hoy llamados genes, que se combinaban como ocurrían 
con los genes responsables de las alturas de sus plantas. 
Experimentación 
Mendel reprodujo y aisló a voluntad los fenómenos que observó, es decir fue mas allá de 
la simple observación realizó experimentos. La historia de la ciencia nos muestra una 
gran cantidad de ejemplos que ejemplifican el papel central que juega la Experimentación 
junto con la teorización en el progreso de la ciencia. La experimentación proporciona la
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 167 
materia prima sobre la que se construye la ciencia, es decir el conjunto de hechos 
naturales sobre los que se pueden elaborar hipótesis, teorías, modelos, descubrir leyes y 
también son el último testigo de la corrección de dichas hipótesis, teorías, modelos y 
leyes. En forma muy simplista puede decirse que la experimentación consiste en la 
reproducción a nuestra voluntad y bajo condiciones controladas de fenómenos naturales 
o sociales. 
Los propósitos de la experimentación La experimentación no se efectúa únicamente 
para verificar hipótesis. Harré identifica diez funciones que desempeñan los experimentos 
en la exploración de la naturaleza: 
Explorar fenómenos naturales. 
Muchas de las investigaciones que se realizaron a finales del siglo XIX con materiales 
radioactivos, fueron exploraciones para obtener datos a fin de formular hipótesis acerca 
del origen de este fenómeno 
Proporcionar elementos para decidir entre dos o mas hipótesis rivales. 
Los experimentos de Black y de Rutherford a finales del siglo XVIII y principios del XIX 
sirvieron para discriminar entre las hipótesis acerca del calor entre quienes lo 
consideraban un fluido, y entre los que consideraban que era algo parecido a lo que se 
había llamado vis viva y que resultó ser la energía 
Proporcionar la materia prima para encontrar la forma de un ley usando la inducción 
Un experimento de este tipo es el que realizó Galileo cuando descubrió que los cuerpos 
cerca de la superficie terrestre caen con la misma aceleración. 
Proporcionar elementos para crear un modelo de algún fenómeno que no podemos 
manipular directamente. 
Los Astrónomos llevan a cabo muchos de estos experimentos, ya que no pueden 
manipular directamente lo que ven en el cosmos. Realizando experimentos en 
laboratorios pueden inducir lo que sucede en una estrella, o en galaxias lejanas. 
Explotar descubrimientos accidentales 
Un caso muy famoso de descubrimiento accidental es el de la penicilina. Fue descubierta 
en recipientes que no se limpiaron y se dejaron al descuido en 1928. Al analizarlos se 
descubrió que en el recipiente en el que había un cultivo de un hongo los microbios 
habían muerto. Curiosamente Alexander Fleming la persona que la descubrió abandonó 
167
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 168 
el trabajo en 1930, y no fue sino ahasta1939 que se reanudaron las investigaciones 
Encontrar mecanismos ocultos de un efecto conocido. 
Los genetistas realizan este tipo de experimentos. Ellos conocen muchos de los efectos 
del mecanismo de la herencia. Saben que resulta al combinar variedades de especies 
vegetales. En ellos hay transferencia de material genético. Este es el mecanismo que 
investigan . 
Probar la existencia de un fenómeno sugerido por la teoría o por una hipótesis 
Mendelieff cuando creo la tablea periódica de elementos dejó espacios vacíos en la tabla 
prediciendo las propiedades químicas de los elementos que se acomodarían en esos 
lugares. Experimentos subsecuentes identificaron los elementos que deberían acomodarse 
en esos lugares. Es famoso el caso del gas Helio, que se identificó analizando la luz del 
sol antes de encontrarse en la Tierra 
Analizar a fondo un fenómeno descomponiéndolo en sus partes mas elementales 
Un experimento clásico de este tipo es el realizado por Newton cuando investigó la 
naturaleza de la luz y descubrió que la luz blanca era la mezcla de los demás colores. 
Mostrar principios unificadores entre fenómenos aparentemente desconectados. 
A principios del siglo XIX se pensaba que los fenómenos eléctricos y los fenómenos 
magnéticos no tenian relación alguna entre ellos. Un profesor de escuela Hans Christian 
Oersted en 1820 descubrió por accidente que una corriente en un alambre podía desviar la 
aguja de una brújula. Posteriormente Michel Faraday realizó un conjunto de 
experimentos que establecieron plenamente la conexión entre los fenómenos eléctricos y 
magnéticos 
Refinar y calibrar sistemas de medición. 
Cuando se lanzó el telescopio espacial, el Hubble, se realizaron un conjunto de 
experimentos y medidas en los laboratorios de la empresa fabricante para calibrarlo. Por 
cierto algo falló y el telescopio quedó perfectamente desenfocado. Posteriormente se 
realizaron nuevos experimentos, que permitieron reparar el telescopio espacial. Estos 
experimentos sirvieron para refinar un sistema de medición 
Experimento e Hipótesis La hipótesis sirve para planear un experimento, y a su vez el 
experimento sirve para verificar la hipótesis. También es común pensar que a partir del 
resultado de un experimento o una observación cuidadosa, se puede desechar o aprobar 
168
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 169 
una teoría o ley. Sin embargo las cosas son mas complejas de lo que parece. 
Los experimentos y las observaciones, proporcionan elementos para decidir entre la false-dad 
y la veracidad de hipótesis, leyes y teorías. Sin embargo en la realidad el hecho que 
los resultados de un experimento o una observación en un momento dado no soporten una 
predicción dada por una hipótesis, ley o teorías, no significa que estas sean 
necesariamente falsas, y deban abandonarse de inmediato, ya que el experimento puede 
haber estado mal realizado o bien la predicción puede haber estado mal elaborada. 
Los experimentos deben ser validados, ya sea por otros experimentos que busquen el 
mismo objetivo o por la cuidadosa repetición del experimento. Un experimento que 
repetido varias veces arroja un resultado negativo ante la predicción de una hipótesis, ley 
o teoría, si puede servir para modificar, destruir o reducir la validez de hipótesis, leyes y 
teorías. 
Experimento y Teoría En 1918 Sir Arthur Eddington destacado científico Inglés, 
encabezó una expedición al Africa para observar un eclipse solar, mediante el cual se 
verificaría una teoría propuesta por un científico alemán: La Relatividad General de 
Albert Einstein. La teoría había predicho que la luz de las estrellas que, vistas desde la 
Tierra están atrás del Sol, seria desviada por una cantidad sumamente pequeña pero 
medible. Durante un eclipse es posible fotografiar las estrellas que, vistas desde la Tierra 
están atrás del Sol, porque la sombre de la luna oscurece notablemente la brillantes de la 
luz solar, esto permite medir su posición y 6 meses después de ocurrido el eclipse, cuando 
por el movimiento de la Tierra ya no se ven detrás del Sol volver a medir su posición, y 
medir la diferencia entre ambas posiciones. El resultado de las medidas de Eddington 
permitió verificar una predicción de la Teoría de la Relatividad General, que le dio 
confianza a los científicos en el sentido que era correcta, pero como el mismo Einstein 
dijo: “ni mil verificaciones de la teoría bastan para comprobarla y una sola observación 
o resultado experimental negativo bastaría para derribarla”. Con esto Einstein describió 
una de las relaciones de la experimentación con la teoría, que es el de servir de testigo 
constante de la adecuación de teoría para describir la naturaleza, pero también expresaba 
las limitaciones del experimento, la imposibilidad de que los experimentos sean 
suficientes para comprobar las teorías. 
Una de las cualidades que califican a una Teoría es la capacidad de elaborar 
169
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 170 
predicciones. como por ejemplo: el resultado de una reacción química, las características 
de un perro que resulta de un cruza entre razas, o la trayectoria de un cometa. Mientras 
una predicción no ha sido verificada ya sea por la observación o por el experimento, no 
pasa de ser una conjetura. Los experimentos sirven para probar la veracidad o falibilidad 
de las teorías, en base a la comprobación de predicciones que se efectúan mediante 
dichas teorías. 
Diseños Experimentales 
A menos que se esté jugando , un experimento se diseña con un propósito definido tal y 
como se discutió en los párrafos anteriores. Suponiendo que se ha definido el propósito 
de un experimento, se definen las variables que se miden o se observarán. Tal y como ya 
hemos visto hay dos tipos de variables, las independientes que se manipulan 
directamente y las dependientes que solo cambian cuando las independientes han 
experimentado un cambio. También existen las constantes experimentales llamadas 
también variables controladas, sea cantidades que en otros experimentos podrían ser 
variables pero que en el experimento que se está efectuando se mantienen constante o 
dentro de valores específicos. Las variables pueden ser cuantitativas es decir expresadas 
mediante números o cualitativas. La presión de un gas o la razón de crecimiento de 
bacterias son ejemplos de variables cuantitativas el comportamiento de un ser vivo es un 
ejemplo de variable cualitativa. En general los experimentos con fenómenos físicos, 
químicos y muchos biológicos involucran variable cuantitativas. En ciencias como la 
psicología se emplean muchas variables cuantitativas. 
Evidentemente parte del trabajo de planeación de un experimento involucra el diseño y la 
construcción del sistema o los sistemas de medición, así como la selección de 
instrumentos. A menudo se realizan compromisos ya sea por la carencia de instrumentos 
o por otras razones. Asimismo no ha sido raro que los investigadores construyan sobre la 
marcha instrumentos, o adaptan instrumentos inclusive modificándolos. Mas 
recientemente con sistemas de medida automatizados se adaptan programas de 
computadora o bien se crean programas específicos para procesar los datos. Todo esto 
por supuesto se efectúa de acuerdo a un diseño experimental. 
170
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 171 
Control de Variables Este diseño consiste en controlar las variables que intervienen en 
un fenómeno, de manera que solo unas cuantas de ellas (a menudo dos) puedan cambiar, 
y las otras permanezcan con valores constantes. Muchos de los experimentos que se 
llevan a cabo en las clases de Física, Química o Biología adoptan esta modalidad. 
Veamos como funciona con un ejemplo sencillo. Suponga que queremos investigar como 
varia el volumen de una cierta cantidad de gas, conforme varia la presión a la que está 
sujeto. Hay muchas variables que pueden influir en el resultado. Una de las mas 
notables es la temperatura. Sabemos que si comprimimos un gas este se calienta, tal y 
como sucede con una bomba de bicicleta. Entonces como primer paso en el diseño 
podemos decidir que no tomaremos en cuenta a la temperatura y que la mantendremos 
constante. Para que la temperatura se mantenga constante podemos realizar lentamente el 
experimento a fin de dar oportunidad a que el calor se disperse y la temperatura no se 
eleve o bien encerrar al sistema en un baño frío para que la cualquier aumento de 
temperatura sea absorbido rápidamente, y el sistema se mantenga a la temperatura del 
baño frío. 
En este experimento la variable 
dependiente es el volumen y la 
independiente la presión 
Figura 14.3 
Ahora encerramos una cantidad conocida de gas en un recipiente, acomodamos un 
émbolo móvil para comprimirlo y procedemos a poner pesos conocidos encima del 
émbolo y medimos los volúmenes que va ocupando el gas conforme. El dispositivo 
experimental podría ser el mostrado en la figura 14.3. En este diseño podemos manipular 
la presión mas o menos a nuestro arbitrio y es la variable independiente, mientras que el 
Volumen del aire, solo cambiará si cambiamos la presión y por ello es llamado variable 
dependiente. 
Para controlar el posible aumento de temperatura elegimos el método mas sencillo, 
realizamos la compresión lenta y pausadamente, esperando después de cada compresión, 
171
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 172 
a que se equilibre nuevamente la temperatura del gas con la del medio ambiente. La 
fricción entre el émbolo y las paredes del recipiente pueden alterar nuestras lecturas, pero 
podemos reducirla asegurándonos que las paredes del recipiente donde se comprime el 
gas sean sumamente lisas y pulidas untando aceite al émbolo, y después utilizar métodos 
matemáticos para tomar en cuenta el efecto de la fricción residual. Es decir se han 
controlado todos los factores que podrían influir en el resultado del fenómeno y pensando 
que la presión a la que está sujeta el gas es la causa primordial del volumen que ocupa 
procedemos a experimentar, relacionando únicamente esas dos variables: Presión y 
Volumen. 
Podemos crear una tabla para anotar los datos. Proceder a graficarlos y aplicar los 
criterios que ya hemos discutido para obtener conclusiones 
Comparación con un Testigo Este método se emplea a menudo en prácticas de Biología, 
y en general en el estudio de fenómenos con seres vivos, plantas y animales. Consiste en 
comparar un fenómeno que se reproduce en condiciones fuera de lo que se considera 
usual con el mismo fenómeno pero efectuado en condiciones que se consideran usuales. 
El resultado del experimento que se reproduce el fenómeno en forma usual, o sea el 
testigo, sirve de parámetro o punto de comparación para evaluar los resultados de los 
fenómenos reproducidos en condiciones novedosas o interesantes. 
Supongamos que se desea ver 
si un abono comercial, es mas 
favorable para el crecimiento 
de Maíz, que digamos el 
suelo abonado con composta. 
Idealmente procederíamos a 
escoger un campo de digamos 
dos hectáreas y lo dividimos 
en dos partes, en una sembra-mos 
maíz que abonaríamos 
Testigo Experimento 
El campo abonado con 
composta es el testigo 
El campo abonado con abono 
comercial es el experimento 
Figura 14.4 
con composta y en la otra maíz que abonaríamos con el abono comercial. Para 
asegurarnos que únicamente detectemos el efecto del abono tenemos que sembrar la 
misma variedad de maíz en ambos terrenos, al mismo tiempo y bajo el mismo régimen de 
172
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 173 
lluvias o de irrigación. Ambos terrenos deben ser idénticos en cuanto a suelos, e inclusive 
inclinación y otras características. Así nos aseguraríamos que variables como el clima, 
suelo, régimen de lluvias, vientos, y otras variables del medio ambiente sean las mismas 
para ambos terrenos y la única variable de la que dependiera el desarrollo del producto 
fuera el abono. 
El maíz sembrado en el terreno abonado con composta será el testigo, y sus propiedades 
y desarrollo, se compararían con el maíz sembrado en el terreno con el abono comercial. 
Podrían hacerse dicha comparación analizando la velocidad del desarrollo, el tamaño de 
las mazorcas, las propiedades nutritivas del grano obtenido y otras que a criterio del 
investigador sean las mas significativas. El experimentador procedería a elaborar tablas 
que permitiesen analizar esos resultados contrastando ambos cultivos, y ello le indicaría 
quien proporciona el mejor resultado, la composta o el abono químico. 
Aunque el ejemplo que se ha presentado es muy sencillo, el método de comparación con 
un testigo, puede extenderse para comparar mas factores. En el ejemplo presentado se 
pudieron haber comparado los resultados de diversos tratamientos para abonar la Tierra, 
por ejemplo dos o tres abonos diferentes. También pudo haberse usado como testigo un 
maíz sembrado en tierra sin abonar. Es decir las necesidades de un investigador y su 
inventiva pueden dar origen a muchas variedades del mismo diseño experimental. 
El método de comparación con un testigo también es aplicado en la física, aunque es el 
método predominante para la investigación agrícola y en la biología. La medicina emplea 
este tipo de diseño para probar el efecto de diversas sustancias. A menudo se emplea una 
técnica llamada de doble ciego. En ella se administra una sustancia cuyas propiedades 
médicas se quieren probar a un grupo de pacientes, a otro grupo idéntico en cuanto a sus 
características fisiológicas y orgánicas con la misma enfermedad se les administra una 
sustancia inocua que se llama placebo. Ninguno de los pacientes sabe que está recibiendo 
si la sustancia o el placebo. Finalmente ni los médicos que planearon el experimento ni 
los que revisan a los pacientes saben quien recibió la sustancia y quien el placebo. Al 
terminar el experimento los investigadores son informados de quienes fueron los 
pacientes que recibieron la sustancia . Con esto se evita que las inclinaciones o 
preferencias personales de los investigadores los lleven a ajustar los datos o a creer que 
ven algún efecto que no existe. La Bitácora Es necesario llevar un diario o libreta y en 
173
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 174 
ella escribir todos los incidentes que se piense son significativos de una investigación. Es 
buen hábito mantener la bitácora en un lugar seguro en el mismo laboratorio. Los 
Científicos que trabajan en el campo abierto como los Antropólogos, Biologos o 
Agrónomos utilizan una bitácora llamada libreta de campo. Ni la libreta ni la bitácora se 
publican, pero en ellas está la materia prima para elaborar los reportes. En los últimos 
años se han puesto a la venta computadoras de mano, que se pueden conectar a las 
computadoras de escritorio, pero sirven para lo mismo llevar la bitácora. 
Interpretación 
Los datos de la bitácora o de la libreta de campo son materia prima en bruto de una 
investigación. Sin embargo los datos en si no nos dicen nada hasta que los analizamos, y 
comparamos los resultados con la o las hipótesis de trabajo. Es un hecho que a menudo 
puede haber no una sino dos o mas hipótesis alternas alrededor de una investigación. 
Análisis de datos En los capítulos anteriores hemos visto diversos instrumentos para 
analizar los datos. Podemos clasificarlos, buscar relaciones como son las proporciones 
entre ellos, elaborar gráficas, emplear estadísticas, evaluar los errores. En los 
experimentos de diseño de control de variable es fundamental reducir al máximo el 
margen de error. En los experimentos por comparación con un testigo es fundamental 
tratar los datos empleando medidas estadísticas a fin de determinar si las diferencias que 
apreciamos son obra del tratamiento u obra del azar. 
A menudo en los experimentos con diseño por control de variables, el resultado 
experimental se refiere a los valores de una o dos variables. Los procesos estadísticos 
aplicables sirven reducir los errores. En los diseños de control de variables, los procesos 
estadísticos nos especifican la probabilidad de que los resultados observados no sean obra 
del azar. 
Teoría y experimento Una vez que los datos han sido ordenados y analizados, se pueden 
interpretar. Los datos por si mismos no nos dicen mucho, ya que requieren de una 
interpretación que se efectúa en base a nuestro conocimiento previo de los fenómenos que 
estamos estudiando y con la guía de la Teoría. La gran mayoría de los experimentos que 
se realizan en la actualidad se diseñan, efectúan e interpretan bajo la guía de principios 
teóricos bien conocidos, y en la mayoría de las ocasiones, los experimentadores saben 
que deben de obtener, a donde mirar o que medir. Por ello se ha afirmado que la 
174
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 175 
experimentación es hasta un 75% teoría. Evidentemente ha habido resultados 
experimentales en los cuales no ha habido guía teórica para interpretar los resultados, o 
bien ha habido resultados inexplicables a la luz de las teorías científicas de las diversas 
épocas, y entonces los científicos han tenido que teorizar desde cero. A finales del siglo 
XIX hubo varios resultados experimentales que no pudieron explicarse con las teorías 
que se conocían y dieron nacimiento a la Teoría de la relatividad y al la teoría cuántica. 
Cuando apareció el SIDA los síntomas y desarrollo de la enfermedad no encontraban 
explicación alguna, pues fácilmente se confundía con situaciones extremas de 
enfermedades comunes. 
En los diseños de control de variable a menudo la gráfica, o un solo número nos indican, 
a la luz de la teoría si el resultado ha sido exitoso. Por ejemplo cuando Penzias y Wilson 
obtuvieron sus lecturas de la temperatura media del universo, ese solo resultado numérico 
nos indicó que la teoría del origen del Universo propuesta por Gamow era muy 
probablemente verdadera. Ya que ese solo número la temperatura media del universo era 
la evidencia que faltaba. 
En otros casos las cosas son mas complicadas. En la historia de la medicina ha habido 
muchos ejemplos de resultados engañosos después de muchos años de investigación. 
Varias medicinas han salido del mercado porque una vez que salieron al mercado los 
resultados han sido decepcionantes o peor peligrosos. Cuando un investigador obtiene un 
resultado positivo en este tipo de experimentos solo está obteniendo un margen de 
probabilidad de que su resultado no sea obra del azar. Y muchas veces esto también es 
pura casualidad. 
El Experimento y la Inducción Recientemente un distinguido científico norteamericano 
llamado Walter Alvarez, observó que en ciertos estratos geológicos hay una gran 
abundancia de sustancias como el Iridio que solamente se forman cuando grandes 
meteoritos caen sobre la Tierra. Este material se encuentra en varias partes del mundo en 
las mismas proporciones que encontró Alvarez, en estratos geológicos que datan de la 
época de la extensión de los dinosaurios, hace unos 63,000,000 de años. Esto es lo que ha 
llevado a proponer que los Dinosaurios se extinguieron debido a las consecuencias del 
impacto de un gran meteorito sobre la Tierra. Evidentemente el Dr. Alvarez no puede 
hacer observaciones en todos los países ni en absolutamente todo el globo, ya que eso es 
175
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 176 
humanamente imposible, así que ha tenido que hacer uso de la inducción, es decir el 
proceso mental mediante el cual un científico pasa de observaciones o resultados experi-mentales 
muy particulares, a postular consecuencias generales. Un experimento u 
observación solo pueden analizar aspectos muy particulares del mundo real. La inducción 
es el proceso mediante el cual el científico pasa de las observaciones particulares 
meticulosas y cuidadosas, a conclusiones mas generales. 
Necesariamente la inducción debe emplearse para extender los resultados experimentales 
mas allá del ámbito reducido del experimento en si. De esta forma los resultados de 
experimentos y observaciones sirven para sugerir definiciones acerca de la naturaleza de 
las cosas, y también para eliminar cosas que son irrelevantes o no importantes para los 
fenómenos estudiados. 
La Publicación de las Investigaciones 
Usualmente los científicos reportan sus resultados ante sus colegas mediante documentos 
escritos publicados en revistas dedicadas a la investigación, y mediante INTERNET. Los 
científicos también escriben anotaciones diarias acerca de su investigación u 
experimento, que a menudo puede abarcar no solo días sino años o décadas, y a menudo 
la síntesis de esas anotaciones se resume en unas cuantas páginas 
El Reporte. Se entiende por reporte científico, a la publicación que describe la 
investigación o trabajo, incluyendo los resultados y conclusiones. El propósito 
central del reporte es el de presentar el trabajo ante los otros investigadores que 
trabajan sobre el mismo tema o temas similares o relacionados con el trabajo. 
En general debe ser claro conciso y lo suficientemente explícito para que otra 
persona puede repetir en su totalidad el trabajo. Esa respetabilidad es una 
característica básica del método científico, ya que permite la verificación 
sistemática de los resultados mediante su repetición. El reporte puede 
presentarse ante las publicaciones especializadas en los diferentes campos de la 
ciencia. Consta fundamentalmente de las partes siguientes. 
1. Un título que especifica el propósito de la investigación. Ejemplo: “Efecto de la 
Maleza Sobre el Sabor del Café Caturra Cultivado a mas de 800 m Sobre el Nivel del 
Mar” 
2. Un resumen, usualmente en inglés (abstract) donde se describe en cuando mucho, la 
176
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 177 
mitad de una cuartilla tamaño carta, aquello que se investigó y el resultado final. 
3. Los objetivos de la investigación. No mas de una tercio de cuartilla tamaño carta 
4. Los antecedentes de la investigación, o revisión bibliográfica, donde se incluyen los 
resultados reportados por otros investigadores acerca del tema de la investigación, así 
como los contenidos de libros de texto significativos para el trabajo. Estos resultados 
se describen de la forma siguiente. Se inicia con los apellidos o apellido de la persona 
que hizo el reporte, en seguida entre paréntesis el año en que se realizó dicha 
investigación y luego el párrafo describiendo el resultado. Por ejemplo “Pérez, 
González y Fernández (1989) reportan haber hecho crecer café caturra cerca de 
Huatusco obteniendo etc. etc..”. 
5. Descripción general de la forma en que se efectúo la investigación, que cosas se 
tomaron en cuenta, cuales no y por que, y que variables se midieron, porqué se 
midieron y que se obtendrá de esas medidas. Los procesos matemáticos que se 
emplearon etc. etc. Esto es el diseño experimental. 
6. Los esquemas del dispositivo experimental, incluyendo dibujos y las descripciones de 
los instrumentos, sus características. etc. 
7. Los resultados experimentales, incluyendo las gráficas y tablas de valores pertinentes. 
8. El análisis de los resultados, explicando el significado de cada una de las tablas de 
valores, gráfica, etc. 
9. Las conclusiones, que esencialmente valoran si el resultado está de acuerdo con los 
objetivos. 
10. El conjunto de referencias o fichas bibliográficas, ordenadas por orden alfabético de 
los apellidos de los autores. 
Fichas Bibliográficas La ficha bibliográfica de los libros y artículos consultados para 
hacer la investigación, se elabora de la forma siguiente. 
· Primero se escriben los nombres de los autores, de cada libro o artículo empezando 
por el apellido, por ejemplo: Pérez, Fernández. Rodríguez etc. Sin son demasiados 
autores se escriben los apellidos de dos o tres y luego la frase “et al” que indica que 
hay mas autores. Por ejemplo. Smith. Pérez, et al. 
· Después de los apellidos se escribe el título del artículo o el nombre del libro 
177
Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 178 
· En seguida si es libro se escribe el volumen consultado si es una obra de dos o mas 
volúmenes, el volumen consultado. Si es un artículo se escribe el nombre de la 
revista. 
· En seguida si es libro se escribe el nombre de la editorial y el año de la publicación, y 
si es revista el volumen de la revista, que páginas se revisaron, por ejemplo pp. 2359 - 
2380 lo cual indica que se revisaron las páginas entre los números indicados, y en 
seguida el año de publicación este último entre paréntesis. 
Abajo se presentan dos ejemplos acerca de como se escribe una ficha bibliográfica, la de 
arriba es para un texto, la de abajo es para una revista. En este curso y como parte de sus 
actividades se recomienda que el profesor les plantee una investigación, y usted deberá 
reportarla en este formato. 
Rodríguez Ricardo, Principios Filosóficos, Vol.1, Ed. Huilango, 1999, Córdoba México 
Licona, Durán, Franco , El Efecto de la Maleza controlada Sobre el Sabor del Café 
Caturra, American Journal of Coffe,Vol 36, pp 256 - 238, (1990) 
El reporte “sale” en gran parte de los datos de la bitácora, ya que ahí están sus resultados 
de días, meses y años “en bruto”, mientras que los reportes rara vez exceden unas cuantas 
páginas. La redacción de reportes es parte integral del método científico. 
178

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Linea del tiempo de los científicos
Linea del tiempo de los científicos Linea del tiempo de los científicos
Linea del tiempo de los científicos Lourdes Aguero
 
Metodo inductivo -PUJ-
Metodo inductivo -PUJ-Metodo inductivo -PUJ-
Metodo inductivo -PUJ-Manuela López
 
Galileo galilei
Galileo galileiGalileo galilei
Galileo galileipaula-more
 
Historia del Método Científico - Línea de Tiempo
Historia del Método Científico - Línea de Tiempo Historia del Método Científico - Línea de Tiempo
Historia del Método Científico - Línea de Tiempo Camilo Laverde Cárdenas
 
Galileo Galilei -Spanish
Galileo Galilei  -SpanishGalileo Galilei  -Spanish
Galileo Galilei -Spanishmcullmann
 
Unidad 4 pame biologia
Unidad 4 pame biologiaUnidad 4 pame biologia
Unidad 4 pame biologiaPame Vanessa
 
Galileo Galilei... 450 aniversario
Galileo Galilei... 450 aniversarioGalileo Galilei... 450 aniversario
Galileo Galilei... 450 aniversarioprofesdelCarmen
 
Biografía galileo galilei
Biografía galileo galileiBiografía galileo galilei
Biografía galileo galileijavier8mite
 
Investigacion cientifica
Investigacion cientificaInvestigacion cientifica
Investigacion cientificaGladys Sánchez
 
Hitos o corrientes científicas
Hitos o corrientes científicasHitos o corrientes científicas
Hitos o corrientes científicasrobertorivera59
 
Carlos arturo ávila bernal
Carlos arturo ávila bernalCarlos arturo ávila bernal
Carlos arturo ávila bernalPaola Grosso
 

La actualidad más candente (16)

Trabajo cmc
Trabajo cmcTrabajo cmc
Trabajo cmc
 
Linea del tiempo de los científicos
Linea del tiempo de los científicos Linea del tiempo de los científicos
Linea del tiempo de los científicos
 
Metodo inductivo -PUJ-
Metodo inductivo -PUJ-Metodo inductivo -PUJ-
Metodo inductivo -PUJ-
 
Galileo galilei
Galileo galileiGalileo galilei
Galileo galilei
 
Historia del Método Científico - Línea de Tiempo
Historia del Método Científico - Línea de Tiempo Historia del Método Científico - Línea de Tiempo
Historia del Método Científico - Línea de Tiempo
 
Galileo Galilei -Spanish
Galileo Galilei  -SpanishGalileo Galilei  -Spanish
Galileo Galilei -Spanish
 
Unidad 4 pame biologia
Unidad 4 pame biologiaUnidad 4 pame biologia
Unidad 4 pame biologia
 
Galileo Galilei... 450 aniversario
Galileo Galilei... 450 aniversarioGalileo Galilei... 450 aniversario
Galileo Galilei... 450 aniversario
 
Interestelar
Interestelar Interestelar
Interestelar
 
Galileo
GalileoGalileo
Galileo
 
Biografía galileo galilei
Biografía galileo galileiBiografía galileo galilei
Biografía galileo galilei
 
Aportaciones de galileo
Aportaciones de galileoAportaciones de galileo
Aportaciones de galileo
 
Investigacion cientifica
Investigacion cientificaInvestigacion cientifica
Investigacion cientifica
 
Hitos o corrientes científicas
Hitos o corrientes científicasHitos o corrientes científicas
Hitos o corrientes científicas
 
Historia de la ciencias
Historia de la cienciasHistoria de la ciencias
Historia de la ciencias
 
Carlos arturo ávila bernal
Carlos arturo ávila bernalCarlos arturo ávila bernal
Carlos arturo ávila bernal
 

Similar a Ice cap14 exp

La teoria del caos
La teoria del caosLa teoria del caos
La teoria del caosjayancanet
 
Leyes , teorías y modelos
Leyes ,  teorías  y modelosLeyes ,  teorías  y modelos
Leyes , teorías y modelosagustinc3333
 
EvolucióN Del Conocimiento CientíFico
EvolucióN Del Conocimiento CientíFicoEvolucióN Del Conocimiento CientíFico
EvolucióN Del Conocimiento CientíFicoGraciela González
 
Metodo científico power
Metodo científico powerMetodo científico power
Metodo científico poweranabalcazar
 
Metodo científico power
Metodo científico powerMetodo científico power
Metodo científico poweranabalcazar
 
¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?
¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?
¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?anabalcazar
 
MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?
MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?
MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?anabalcazar
 
Teorias de-la-vida
Teorias de-la-vidaTeorias de-la-vida
Teorias de-la-vidaCristianV24
 
Conocimiento cientifico y realidad
Conocimiento cientifico y realidadConocimiento cientifico y realidad
Conocimiento cientifico y realidadIES Eladio Cabañero
 
Filosofia de la ciencia
Filosofia de la cienciaFilosofia de la ciencia
Filosofia de la cienciacerokian
 
POR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docx
POR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docxPOR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docx
POR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docxNildaRecalde
 

Similar a Ice cap14 exp (20)

Ice cap4 verifhip
Ice cap4 verifhipIce cap4 verifhip
Ice cap4 verifhip
 
Ice cap4 verifhip
Ice cap4 verifhipIce cap4 verifhip
Ice cap4 verifhip
 
La teoria del caos
La teoria del caosLa teoria del caos
La teoria del caos
 
Metodo Cientifico
Metodo CientificoMetodo Cientifico
Metodo Cientifico
 
Leyes , teorías y modelos
Leyes ,  teorías  y modelosLeyes ,  teorías  y modelos
Leyes , teorías y modelos
 
EvolucióN Del Conocimiento CientíFico
EvolucióN Del Conocimiento CientíFicoEvolucióN Del Conocimiento CientíFico
EvolucióN Del Conocimiento CientíFico
 
Metodo científico power
Metodo científico powerMetodo científico power
Metodo científico power
 
Metodo científico power
Metodo científico powerMetodo científico power
Metodo científico power
 
¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?
¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?
¿CÓMO TRABAJAR EN CIENCIAS?
 
MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?
MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?
MÉTODO CIENTÍFICO .... ¿UN GRAN PROBLEMA?
 
5440480.ppt
5440480.ppt5440480.ppt
5440480.ppt
 
Tema1. El método científico
Tema1. El método científicoTema1. El método científico
Tema1. El método científico
 
Teorias de-la-vida
Teorias de-la-vidaTeorias de-la-vida
Teorias de-la-vida
 
Conocimiento cientifico y realidad
Conocimiento cientifico y realidadConocimiento cientifico y realidad
Conocimiento cientifico y realidad
 
Filosofia de la ciencia
Filosofia de la cienciaFilosofia de la ciencia
Filosofia de la ciencia
 
La ciencia moderna 8° Básico
La ciencia moderna 8° BásicoLa ciencia moderna 8° Básico
La ciencia moderna 8° Básico
 
POR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docx
POR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docxPOR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docx
POR QUÉ CASI NADIE ENTIENDE LA FÍSICA CUÁNTICA.docx
 
Que es esa cosa llamada ciencia
Que es esa cosa llamada cienciaQue es esa cosa llamada ciencia
Que es esa cosa llamada ciencia
 
Trasformacion de la materia
Trasformacion de la materiaTrasformacion de la materia
Trasformacion de la materia
 
La célula i
La célula iLa célula i
La célula i
 

Más de Xavier Carlos (20)

Ice cap1 int copia
Ice cap1 int copiaIce cap1 int copia
Ice cap1 int copia
 
Ice cap3 obship
Ice cap3 obshipIce cap3 obship
Ice cap3 obship
 
Ice cap2laciencia
Ice cap2lacienciaIce cap2laciencia
Ice cap2laciencia
 
Ice cap1 int copia
Ice cap1 int copiaIce cap1 int copia
Ice cap1 int copia
 
Ice cap2laciencia
Ice cap2lacienciaIce cap2laciencia
Ice cap2laciencia
 
Ice cap1 int copia
Ice cap1 int copia Ice cap1 int copia
Ice cap1 int copia
 
Ice ori mundo
Ice ori mundoIce ori mundo
Ice ori mundo
 
Ice cap21siglo xx
Ice cap21siglo xxIce cap21siglo xx
Ice cap21siglo xx
 
Ice cap20 edprog
Ice cap20 edprogIce cap20 edprog
Ice cap20 edprog
 
Ice cap19 ilust
Ice cap19 ilustIce cap19 ilust
Ice cap19 ilust
 
Ice cap18 galiyn
Ice cap18 galiynIce cap18 galiyn
Ice cap18 galiyn
 
Ice cap17 revcient#94dc
Ice cap17 revcient#94dcIce cap17 revcient#94dc
Ice cap17 revcient#94dc
 
Ice cap16 edadme
Ice cap16 edadmeIce cap16 edadme
Ice cap16 edadme
 
Ice cap15 antig
Ice cap15 antigIce cap15 antig
Ice cap15 antig
 
Ice cap12 andat
Ice cap12 andatIce cap12 andat
Ice cap12 andat
 
Ice cap11 conv
Ice cap11 convIce cap11 conv
Ice cap11 conv
 
Ice cap10 notcient
Ice cap10 notcientIce cap10 notcient
Ice cap10 notcient
 
Ice cap9 error
Ice cap9 errorIce cap9 error
Ice cap9 error
 
Ice cap8 instr
Ice cap8 instrIce cap8 instr
Ice cap8 instr
 
Ice cap6 ciencias
Ice cap6 cienciasIce cap6 ciencias
Ice cap6 ciencias
 

Ice cap14 exp

  • 1. CAPITULO 14 LA EXPERIMENTACION Después de que Darwin propuso la teoría de la evolución, un problema fundamental para la teoría era que se desconocía el mecanismo de la herencia, es decir como se transmiten las características de un ser a su descendencia. Un monje austriaco Gregor Johan Mendel (1822-1884) que además era un botánico interesado en las matemáticas, realizó un estudio experimental empleando chícharos, abarcando ocho años, que solucionó el problema de la herencia. Mendel sembró plantas de chícharo altas y enanas. Cruzaba plantas enanas con plantas enanas, plantas enanas con plantas altas y plantas altas con plantas altas. Descubrió que al cruzar plantas enanas con plantas enanas invariablemente producía plantas enanas. Al cruzar plantas altas con plantas altas no siempre producía plantas altas. Al cruzar plantas enanas con plantas altas, aparentemente daba como resultado la desaparición de la característica que daba lugar a plantas enanas. Después cruzó las plantas que resultaban de las cruzas anteriores, y también las hizo reproducirse entre si. Para explicar sus resultados Mendel supuso que para cada característica como la altura, la planta de chícharo tenia dos factores, y que al combinarse esos factores, conforme a leyes matemáticas que el mismo Mendel descubrió daba lugar a las plantas altas o enanas en las cantidades que Mendel observaba. Mendel descubrió las leyes de la herencia, y pudo mostrar en base a sus experimentos que otras características de las plantas, se originaban en factores, hoy llamados genes, que se combinaban como ocurrían con los genes responsables de las alturas de sus plantas. Experimentación Mendel reprodujo y aisló a voluntad los fenómenos que observó, es decir fue mas allá de la simple observación realizó experimentos. La historia de la ciencia nos muestra una gran cantidad de ejemplos que ejemplifican el papel central que juega la Experimentación junto con la teorización en el progreso de la ciencia. La experimentación proporciona la
  • 2. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 167 materia prima sobre la que se construye la ciencia, es decir el conjunto de hechos naturales sobre los que se pueden elaborar hipótesis, teorías, modelos, descubrir leyes y también son el último testigo de la corrección de dichas hipótesis, teorías, modelos y leyes. En forma muy simplista puede decirse que la experimentación consiste en la reproducción a nuestra voluntad y bajo condiciones controladas de fenómenos naturales o sociales. Los propósitos de la experimentación La experimentación no se efectúa únicamente para verificar hipótesis. Harré identifica diez funciones que desempeñan los experimentos en la exploración de la naturaleza: Explorar fenómenos naturales. Muchas de las investigaciones que se realizaron a finales del siglo XIX con materiales radioactivos, fueron exploraciones para obtener datos a fin de formular hipótesis acerca del origen de este fenómeno Proporcionar elementos para decidir entre dos o mas hipótesis rivales. Los experimentos de Black y de Rutherford a finales del siglo XVIII y principios del XIX sirvieron para discriminar entre las hipótesis acerca del calor entre quienes lo consideraban un fluido, y entre los que consideraban que era algo parecido a lo que se había llamado vis viva y que resultó ser la energía Proporcionar la materia prima para encontrar la forma de un ley usando la inducción Un experimento de este tipo es el que realizó Galileo cuando descubrió que los cuerpos cerca de la superficie terrestre caen con la misma aceleración. Proporcionar elementos para crear un modelo de algún fenómeno que no podemos manipular directamente. Los Astrónomos llevan a cabo muchos de estos experimentos, ya que no pueden manipular directamente lo que ven en el cosmos. Realizando experimentos en laboratorios pueden inducir lo que sucede en una estrella, o en galaxias lejanas. Explotar descubrimientos accidentales Un caso muy famoso de descubrimiento accidental es el de la penicilina. Fue descubierta en recipientes que no se limpiaron y se dejaron al descuido en 1928. Al analizarlos se descubrió que en el recipiente en el que había un cultivo de un hongo los microbios habían muerto. Curiosamente Alexander Fleming la persona que la descubrió abandonó 167
  • 3. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 168 el trabajo en 1930, y no fue sino ahasta1939 que se reanudaron las investigaciones Encontrar mecanismos ocultos de un efecto conocido. Los genetistas realizan este tipo de experimentos. Ellos conocen muchos de los efectos del mecanismo de la herencia. Saben que resulta al combinar variedades de especies vegetales. En ellos hay transferencia de material genético. Este es el mecanismo que investigan . Probar la existencia de un fenómeno sugerido por la teoría o por una hipótesis Mendelieff cuando creo la tablea periódica de elementos dejó espacios vacíos en la tabla prediciendo las propiedades químicas de los elementos que se acomodarían en esos lugares. Experimentos subsecuentes identificaron los elementos que deberían acomodarse en esos lugares. Es famoso el caso del gas Helio, que se identificó analizando la luz del sol antes de encontrarse en la Tierra Analizar a fondo un fenómeno descomponiéndolo en sus partes mas elementales Un experimento clásico de este tipo es el realizado por Newton cuando investigó la naturaleza de la luz y descubrió que la luz blanca era la mezcla de los demás colores. Mostrar principios unificadores entre fenómenos aparentemente desconectados. A principios del siglo XIX se pensaba que los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos no tenian relación alguna entre ellos. Un profesor de escuela Hans Christian Oersted en 1820 descubrió por accidente que una corriente en un alambre podía desviar la aguja de una brújula. Posteriormente Michel Faraday realizó un conjunto de experimentos que establecieron plenamente la conexión entre los fenómenos eléctricos y magnéticos Refinar y calibrar sistemas de medición. Cuando se lanzó el telescopio espacial, el Hubble, se realizaron un conjunto de experimentos y medidas en los laboratorios de la empresa fabricante para calibrarlo. Por cierto algo falló y el telescopio quedó perfectamente desenfocado. Posteriormente se realizaron nuevos experimentos, que permitieron reparar el telescopio espacial. Estos experimentos sirvieron para refinar un sistema de medición Experimento e Hipótesis La hipótesis sirve para planear un experimento, y a su vez el experimento sirve para verificar la hipótesis. También es común pensar que a partir del resultado de un experimento o una observación cuidadosa, se puede desechar o aprobar 168
  • 4. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 169 una teoría o ley. Sin embargo las cosas son mas complejas de lo que parece. Los experimentos y las observaciones, proporcionan elementos para decidir entre la false-dad y la veracidad de hipótesis, leyes y teorías. Sin embargo en la realidad el hecho que los resultados de un experimento o una observación en un momento dado no soporten una predicción dada por una hipótesis, ley o teorías, no significa que estas sean necesariamente falsas, y deban abandonarse de inmediato, ya que el experimento puede haber estado mal realizado o bien la predicción puede haber estado mal elaborada. Los experimentos deben ser validados, ya sea por otros experimentos que busquen el mismo objetivo o por la cuidadosa repetición del experimento. Un experimento que repetido varias veces arroja un resultado negativo ante la predicción de una hipótesis, ley o teoría, si puede servir para modificar, destruir o reducir la validez de hipótesis, leyes y teorías. Experimento y Teoría En 1918 Sir Arthur Eddington destacado científico Inglés, encabezó una expedición al Africa para observar un eclipse solar, mediante el cual se verificaría una teoría propuesta por un científico alemán: La Relatividad General de Albert Einstein. La teoría había predicho que la luz de las estrellas que, vistas desde la Tierra están atrás del Sol, seria desviada por una cantidad sumamente pequeña pero medible. Durante un eclipse es posible fotografiar las estrellas que, vistas desde la Tierra están atrás del Sol, porque la sombre de la luna oscurece notablemente la brillantes de la luz solar, esto permite medir su posición y 6 meses después de ocurrido el eclipse, cuando por el movimiento de la Tierra ya no se ven detrás del Sol volver a medir su posición, y medir la diferencia entre ambas posiciones. El resultado de las medidas de Eddington permitió verificar una predicción de la Teoría de la Relatividad General, que le dio confianza a los científicos en el sentido que era correcta, pero como el mismo Einstein dijo: “ni mil verificaciones de la teoría bastan para comprobarla y una sola observación o resultado experimental negativo bastaría para derribarla”. Con esto Einstein describió una de las relaciones de la experimentación con la teoría, que es el de servir de testigo constante de la adecuación de teoría para describir la naturaleza, pero también expresaba las limitaciones del experimento, la imposibilidad de que los experimentos sean suficientes para comprobar las teorías. Una de las cualidades que califican a una Teoría es la capacidad de elaborar 169
  • 5. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 170 predicciones. como por ejemplo: el resultado de una reacción química, las características de un perro que resulta de un cruza entre razas, o la trayectoria de un cometa. Mientras una predicción no ha sido verificada ya sea por la observación o por el experimento, no pasa de ser una conjetura. Los experimentos sirven para probar la veracidad o falibilidad de las teorías, en base a la comprobación de predicciones que se efectúan mediante dichas teorías. Diseños Experimentales A menos que se esté jugando , un experimento se diseña con un propósito definido tal y como se discutió en los párrafos anteriores. Suponiendo que se ha definido el propósito de un experimento, se definen las variables que se miden o se observarán. Tal y como ya hemos visto hay dos tipos de variables, las independientes que se manipulan directamente y las dependientes que solo cambian cuando las independientes han experimentado un cambio. También existen las constantes experimentales llamadas también variables controladas, sea cantidades que en otros experimentos podrían ser variables pero que en el experimento que se está efectuando se mantienen constante o dentro de valores específicos. Las variables pueden ser cuantitativas es decir expresadas mediante números o cualitativas. La presión de un gas o la razón de crecimiento de bacterias son ejemplos de variables cuantitativas el comportamiento de un ser vivo es un ejemplo de variable cualitativa. En general los experimentos con fenómenos físicos, químicos y muchos biológicos involucran variable cuantitativas. En ciencias como la psicología se emplean muchas variables cuantitativas. Evidentemente parte del trabajo de planeación de un experimento involucra el diseño y la construcción del sistema o los sistemas de medición, así como la selección de instrumentos. A menudo se realizan compromisos ya sea por la carencia de instrumentos o por otras razones. Asimismo no ha sido raro que los investigadores construyan sobre la marcha instrumentos, o adaptan instrumentos inclusive modificándolos. Mas recientemente con sistemas de medida automatizados se adaptan programas de computadora o bien se crean programas específicos para procesar los datos. Todo esto por supuesto se efectúa de acuerdo a un diseño experimental. 170
  • 6. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 171 Control de Variables Este diseño consiste en controlar las variables que intervienen en un fenómeno, de manera que solo unas cuantas de ellas (a menudo dos) puedan cambiar, y las otras permanezcan con valores constantes. Muchos de los experimentos que se llevan a cabo en las clases de Física, Química o Biología adoptan esta modalidad. Veamos como funciona con un ejemplo sencillo. Suponga que queremos investigar como varia el volumen de una cierta cantidad de gas, conforme varia la presión a la que está sujeto. Hay muchas variables que pueden influir en el resultado. Una de las mas notables es la temperatura. Sabemos que si comprimimos un gas este se calienta, tal y como sucede con una bomba de bicicleta. Entonces como primer paso en el diseño podemos decidir que no tomaremos en cuenta a la temperatura y que la mantendremos constante. Para que la temperatura se mantenga constante podemos realizar lentamente el experimento a fin de dar oportunidad a que el calor se disperse y la temperatura no se eleve o bien encerrar al sistema en un baño frío para que la cualquier aumento de temperatura sea absorbido rápidamente, y el sistema se mantenga a la temperatura del baño frío. En este experimento la variable dependiente es el volumen y la independiente la presión Figura 14.3 Ahora encerramos una cantidad conocida de gas en un recipiente, acomodamos un émbolo móvil para comprimirlo y procedemos a poner pesos conocidos encima del émbolo y medimos los volúmenes que va ocupando el gas conforme. El dispositivo experimental podría ser el mostrado en la figura 14.3. En este diseño podemos manipular la presión mas o menos a nuestro arbitrio y es la variable independiente, mientras que el Volumen del aire, solo cambiará si cambiamos la presión y por ello es llamado variable dependiente. Para controlar el posible aumento de temperatura elegimos el método mas sencillo, realizamos la compresión lenta y pausadamente, esperando después de cada compresión, 171
  • 7. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 172 a que se equilibre nuevamente la temperatura del gas con la del medio ambiente. La fricción entre el émbolo y las paredes del recipiente pueden alterar nuestras lecturas, pero podemos reducirla asegurándonos que las paredes del recipiente donde se comprime el gas sean sumamente lisas y pulidas untando aceite al émbolo, y después utilizar métodos matemáticos para tomar en cuenta el efecto de la fricción residual. Es decir se han controlado todos los factores que podrían influir en el resultado del fenómeno y pensando que la presión a la que está sujeta el gas es la causa primordial del volumen que ocupa procedemos a experimentar, relacionando únicamente esas dos variables: Presión y Volumen. Podemos crear una tabla para anotar los datos. Proceder a graficarlos y aplicar los criterios que ya hemos discutido para obtener conclusiones Comparación con un Testigo Este método se emplea a menudo en prácticas de Biología, y en general en el estudio de fenómenos con seres vivos, plantas y animales. Consiste en comparar un fenómeno que se reproduce en condiciones fuera de lo que se considera usual con el mismo fenómeno pero efectuado en condiciones que se consideran usuales. El resultado del experimento que se reproduce el fenómeno en forma usual, o sea el testigo, sirve de parámetro o punto de comparación para evaluar los resultados de los fenómenos reproducidos en condiciones novedosas o interesantes. Supongamos que se desea ver si un abono comercial, es mas favorable para el crecimiento de Maíz, que digamos el suelo abonado con composta. Idealmente procederíamos a escoger un campo de digamos dos hectáreas y lo dividimos en dos partes, en una sembra-mos maíz que abonaríamos Testigo Experimento El campo abonado con composta es el testigo El campo abonado con abono comercial es el experimento Figura 14.4 con composta y en la otra maíz que abonaríamos con el abono comercial. Para asegurarnos que únicamente detectemos el efecto del abono tenemos que sembrar la misma variedad de maíz en ambos terrenos, al mismo tiempo y bajo el mismo régimen de 172
  • 8. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 173 lluvias o de irrigación. Ambos terrenos deben ser idénticos en cuanto a suelos, e inclusive inclinación y otras características. Así nos aseguraríamos que variables como el clima, suelo, régimen de lluvias, vientos, y otras variables del medio ambiente sean las mismas para ambos terrenos y la única variable de la que dependiera el desarrollo del producto fuera el abono. El maíz sembrado en el terreno abonado con composta será el testigo, y sus propiedades y desarrollo, se compararían con el maíz sembrado en el terreno con el abono comercial. Podrían hacerse dicha comparación analizando la velocidad del desarrollo, el tamaño de las mazorcas, las propiedades nutritivas del grano obtenido y otras que a criterio del investigador sean las mas significativas. El experimentador procedería a elaborar tablas que permitiesen analizar esos resultados contrastando ambos cultivos, y ello le indicaría quien proporciona el mejor resultado, la composta o el abono químico. Aunque el ejemplo que se ha presentado es muy sencillo, el método de comparación con un testigo, puede extenderse para comparar mas factores. En el ejemplo presentado se pudieron haber comparado los resultados de diversos tratamientos para abonar la Tierra, por ejemplo dos o tres abonos diferentes. También pudo haberse usado como testigo un maíz sembrado en tierra sin abonar. Es decir las necesidades de un investigador y su inventiva pueden dar origen a muchas variedades del mismo diseño experimental. El método de comparación con un testigo también es aplicado en la física, aunque es el método predominante para la investigación agrícola y en la biología. La medicina emplea este tipo de diseño para probar el efecto de diversas sustancias. A menudo se emplea una técnica llamada de doble ciego. En ella se administra una sustancia cuyas propiedades médicas se quieren probar a un grupo de pacientes, a otro grupo idéntico en cuanto a sus características fisiológicas y orgánicas con la misma enfermedad se les administra una sustancia inocua que se llama placebo. Ninguno de los pacientes sabe que está recibiendo si la sustancia o el placebo. Finalmente ni los médicos que planearon el experimento ni los que revisan a los pacientes saben quien recibió la sustancia y quien el placebo. Al terminar el experimento los investigadores son informados de quienes fueron los pacientes que recibieron la sustancia . Con esto se evita que las inclinaciones o preferencias personales de los investigadores los lleven a ajustar los datos o a creer que ven algún efecto que no existe. La Bitácora Es necesario llevar un diario o libreta y en 173
  • 9. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 174 ella escribir todos los incidentes que se piense son significativos de una investigación. Es buen hábito mantener la bitácora en un lugar seguro en el mismo laboratorio. Los Científicos que trabajan en el campo abierto como los Antropólogos, Biologos o Agrónomos utilizan una bitácora llamada libreta de campo. Ni la libreta ni la bitácora se publican, pero en ellas está la materia prima para elaborar los reportes. En los últimos años se han puesto a la venta computadoras de mano, que se pueden conectar a las computadoras de escritorio, pero sirven para lo mismo llevar la bitácora. Interpretación Los datos de la bitácora o de la libreta de campo son materia prima en bruto de una investigación. Sin embargo los datos en si no nos dicen nada hasta que los analizamos, y comparamos los resultados con la o las hipótesis de trabajo. Es un hecho que a menudo puede haber no una sino dos o mas hipótesis alternas alrededor de una investigación. Análisis de datos En los capítulos anteriores hemos visto diversos instrumentos para analizar los datos. Podemos clasificarlos, buscar relaciones como son las proporciones entre ellos, elaborar gráficas, emplear estadísticas, evaluar los errores. En los experimentos de diseño de control de variable es fundamental reducir al máximo el margen de error. En los experimentos por comparación con un testigo es fundamental tratar los datos empleando medidas estadísticas a fin de determinar si las diferencias que apreciamos son obra del tratamiento u obra del azar. A menudo en los experimentos con diseño por control de variables, el resultado experimental se refiere a los valores de una o dos variables. Los procesos estadísticos aplicables sirven reducir los errores. En los diseños de control de variables, los procesos estadísticos nos especifican la probabilidad de que los resultados observados no sean obra del azar. Teoría y experimento Una vez que los datos han sido ordenados y analizados, se pueden interpretar. Los datos por si mismos no nos dicen mucho, ya que requieren de una interpretación que se efectúa en base a nuestro conocimiento previo de los fenómenos que estamos estudiando y con la guía de la Teoría. La gran mayoría de los experimentos que se realizan en la actualidad se diseñan, efectúan e interpretan bajo la guía de principios teóricos bien conocidos, y en la mayoría de las ocasiones, los experimentadores saben que deben de obtener, a donde mirar o que medir. Por ello se ha afirmado que la 174
  • 10. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 175 experimentación es hasta un 75% teoría. Evidentemente ha habido resultados experimentales en los cuales no ha habido guía teórica para interpretar los resultados, o bien ha habido resultados inexplicables a la luz de las teorías científicas de las diversas épocas, y entonces los científicos han tenido que teorizar desde cero. A finales del siglo XIX hubo varios resultados experimentales que no pudieron explicarse con las teorías que se conocían y dieron nacimiento a la Teoría de la relatividad y al la teoría cuántica. Cuando apareció el SIDA los síntomas y desarrollo de la enfermedad no encontraban explicación alguna, pues fácilmente se confundía con situaciones extremas de enfermedades comunes. En los diseños de control de variable a menudo la gráfica, o un solo número nos indican, a la luz de la teoría si el resultado ha sido exitoso. Por ejemplo cuando Penzias y Wilson obtuvieron sus lecturas de la temperatura media del universo, ese solo resultado numérico nos indicó que la teoría del origen del Universo propuesta por Gamow era muy probablemente verdadera. Ya que ese solo número la temperatura media del universo era la evidencia que faltaba. En otros casos las cosas son mas complicadas. En la historia de la medicina ha habido muchos ejemplos de resultados engañosos después de muchos años de investigación. Varias medicinas han salido del mercado porque una vez que salieron al mercado los resultados han sido decepcionantes o peor peligrosos. Cuando un investigador obtiene un resultado positivo en este tipo de experimentos solo está obteniendo un margen de probabilidad de que su resultado no sea obra del azar. Y muchas veces esto también es pura casualidad. El Experimento y la Inducción Recientemente un distinguido científico norteamericano llamado Walter Alvarez, observó que en ciertos estratos geológicos hay una gran abundancia de sustancias como el Iridio que solamente se forman cuando grandes meteoritos caen sobre la Tierra. Este material se encuentra en varias partes del mundo en las mismas proporciones que encontró Alvarez, en estratos geológicos que datan de la época de la extensión de los dinosaurios, hace unos 63,000,000 de años. Esto es lo que ha llevado a proponer que los Dinosaurios se extinguieron debido a las consecuencias del impacto de un gran meteorito sobre la Tierra. Evidentemente el Dr. Alvarez no puede hacer observaciones en todos los países ni en absolutamente todo el globo, ya que eso es 175
  • 11. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 176 humanamente imposible, así que ha tenido que hacer uso de la inducción, es decir el proceso mental mediante el cual un científico pasa de observaciones o resultados experi-mentales muy particulares, a postular consecuencias generales. Un experimento u observación solo pueden analizar aspectos muy particulares del mundo real. La inducción es el proceso mediante el cual el científico pasa de las observaciones particulares meticulosas y cuidadosas, a conclusiones mas generales. Necesariamente la inducción debe emplearse para extender los resultados experimentales mas allá del ámbito reducido del experimento en si. De esta forma los resultados de experimentos y observaciones sirven para sugerir definiciones acerca de la naturaleza de las cosas, y también para eliminar cosas que son irrelevantes o no importantes para los fenómenos estudiados. La Publicación de las Investigaciones Usualmente los científicos reportan sus resultados ante sus colegas mediante documentos escritos publicados en revistas dedicadas a la investigación, y mediante INTERNET. Los científicos también escriben anotaciones diarias acerca de su investigación u experimento, que a menudo puede abarcar no solo días sino años o décadas, y a menudo la síntesis de esas anotaciones se resume en unas cuantas páginas El Reporte. Se entiende por reporte científico, a la publicación que describe la investigación o trabajo, incluyendo los resultados y conclusiones. El propósito central del reporte es el de presentar el trabajo ante los otros investigadores que trabajan sobre el mismo tema o temas similares o relacionados con el trabajo. En general debe ser claro conciso y lo suficientemente explícito para que otra persona puede repetir en su totalidad el trabajo. Esa respetabilidad es una característica básica del método científico, ya que permite la verificación sistemática de los resultados mediante su repetición. El reporte puede presentarse ante las publicaciones especializadas en los diferentes campos de la ciencia. Consta fundamentalmente de las partes siguientes. 1. Un título que especifica el propósito de la investigación. Ejemplo: “Efecto de la Maleza Sobre el Sabor del Café Caturra Cultivado a mas de 800 m Sobre el Nivel del Mar” 2. Un resumen, usualmente en inglés (abstract) donde se describe en cuando mucho, la 176
  • 12. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 177 mitad de una cuartilla tamaño carta, aquello que se investigó y el resultado final. 3. Los objetivos de la investigación. No mas de una tercio de cuartilla tamaño carta 4. Los antecedentes de la investigación, o revisión bibliográfica, donde se incluyen los resultados reportados por otros investigadores acerca del tema de la investigación, así como los contenidos de libros de texto significativos para el trabajo. Estos resultados se describen de la forma siguiente. Se inicia con los apellidos o apellido de la persona que hizo el reporte, en seguida entre paréntesis el año en que se realizó dicha investigación y luego el párrafo describiendo el resultado. Por ejemplo “Pérez, González y Fernández (1989) reportan haber hecho crecer café caturra cerca de Huatusco obteniendo etc. etc..”. 5. Descripción general de la forma en que se efectúo la investigación, que cosas se tomaron en cuenta, cuales no y por que, y que variables se midieron, porqué se midieron y que se obtendrá de esas medidas. Los procesos matemáticos que se emplearon etc. etc. Esto es el diseño experimental. 6. Los esquemas del dispositivo experimental, incluyendo dibujos y las descripciones de los instrumentos, sus características. etc. 7. Los resultados experimentales, incluyendo las gráficas y tablas de valores pertinentes. 8. El análisis de los resultados, explicando el significado de cada una de las tablas de valores, gráfica, etc. 9. Las conclusiones, que esencialmente valoran si el resultado está de acuerdo con los objetivos. 10. El conjunto de referencias o fichas bibliográficas, ordenadas por orden alfabético de los apellidos de los autores. Fichas Bibliográficas La ficha bibliográfica de los libros y artículos consultados para hacer la investigación, se elabora de la forma siguiente. · Primero se escriben los nombres de los autores, de cada libro o artículo empezando por el apellido, por ejemplo: Pérez, Fernández. Rodríguez etc. Sin son demasiados autores se escriben los apellidos de dos o tres y luego la frase “et al” que indica que hay mas autores. Por ejemplo. Smith. Pérez, et al. · Después de los apellidos se escribe el título del artículo o el nombre del libro 177
  • 13. Aníbal Rodríguez Gómez LA EXPERIMENTACIÓN 178 · En seguida si es libro se escribe el volumen consultado si es una obra de dos o mas volúmenes, el volumen consultado. Si es un artículo se escribe el nombre de la revista. · En seguida si es libro se escribe el nombre de la editorial y el año de la publicación, y si es revista el volumen de la revista, que páginas se revisaron, por ejemplo pp. 2359 - 2380 lo cual indica que se revisaron las páginas entre los números indicados, y en seguida el año de publicación este último entre paréntesis. Abajo se presentan dos ejemplos acerca de como se escribe una ficha bibliográfica, la de arriba es para un texto, la de abajo es para una revista. En este curso y como parte de sus actividades se recomienda que el profesor les plantee una investigación, y usted deberá reportarla en este formato. Rodríguez Ricardo, Principios Filosóficos, Vol.1, Ed. Huilango, 1999, Córdoba México Licona, Durán, Franco , El Efecto de la Maleza controlada Sobre el Sabor del Café Caturra, American Journal of Coffe,Vol 36, pp 256 - 238, (1990) El reporte “sale” en gran parte de los datos de la bitácora, ya que ahí están sus resultados de días, meses y años “en bruto”, mientras que los reportes rara vez exceden unas cuantas páginas. La redacción de reportes es parte integral del método científico. 178