Procesos científicos: formular hipótesis y experimentar (Cómo trabajar en la sala de clases) Parte II Prof. B. Yankovic, Setiembre, 2011

Transcripción

1 Procesos científicos: formular hipótesis y experimentar (Cómo trabajar en la sala de clases) Parte II Prof. B. Yankovic, Setiembre, Hipótesis y predicciones El hombre de ciencia registra e interpreta las regularidades observadas para formular sus predicciones. La predicción es un pronóstico razonable y verificable, sobre un hecho o acontecimiento nuevo o desconocido. Se caracteriza por anticipar lo que va a ocurrir; la inferencia, en cambio, explica o interpreta lo que ya ha ocurrido. Se predicen fenómenos como las horas de salida y la puesta del Sol, los eclipses, el tiempo atmosférico, etc. Las predicciones tienen su base en observaciones, mediciones e inferencias; una predicción que no se sustenta en antecedentes serios no es científica: es una adivinanza o conjetura. Un meteorólogo, por ejemplo, fundamenta sus predicciones en una serie de observaciones (datos) que provienen básicamente de dos fuentes: estaciones meteorológicas terrenas y oceánicas, y satélites meteorológicos. Además, el meteorólogo conoce perfectamente cómo se relacionan los factores del clima y fundamenta sus predicciones en la historia de sus registros y en las regularidades. Existe una estrecha relación entre hipótesis y predicciones. Las hipótesis son explicaciones de carácter provisorio para un conjunto de hechos o situaciones. A partir de ellas se pueden formular predicciones. Si éstas se cumplen, las hipótesis pueden seguir considerándose válidas; si no se cumplen, deben rechazarse o modificarse. Por ejemplo:

2 Se ha observado que los murciélagos son capaces de orientarse en la más completa oscuridad sin chocar nunca con obstáculo alguno. Cómo se explica este hecho? Hipótesis 1. La visión les permite una orientación perfecta. Hipótesis 2. La audición les permite una perfecta orientación. 2 A partir de la hipótesis 1 se puede establecer una predicción como la siguiente: Si a los murciélagos se les priva de la vista, no podrán orientarse. Se comprueba después si esta predicción es válida, verificándose que, aun ciegos, los murciélagos siguen orientándose sin problemas. En este caso, la predicción no se cumple y la hipótesis debe modificarse. Al analizar la predicción que surge de la hipótesis 2 se realiza el siguiente experimento: se colocan unos tapones de latón en los oídos de un grupo de murciélagos, comprobándose que están desorientados y chocan contra los obstáculos. La predicción es verdadera, lo que da fundamento a la hipótesis respectiva. Un desafío! Desde 7º Básico - Se podrán desarrollar las semillas sin humedad? Cuándo ocurre, en el norte seco de Chile, el fenómeno conocido como desierto florido? - Cómo se podría averiguar si las semillas pueden desarrollarse en un ambiente seco? Se disponen dos germinadores iguales con la misma

3 cantidad de semillas; uno con el material absorbente siempre húmedo (vaso con agua); el otro, sin agua. 3 - Germinarán las semillas en ambos vasos? Es posible formular predicciones? Cómo verificarlas? - Supongamos, siguiendo con este trabajo de observar, registrar, predecir, que alguien afirma que la germinación se puede producir a muy bajas temperaturas, en el congelador de un refrigerador. - Qué habría que hacer para verificar si esta afirmación es cierta o no? - Para contestar esta pregunta: proponer un diseño experimental (lo que van a hacer); formular predicciones, registrar sus observaciones y formular conclusiones. 2. Una investigación experimental (Desde 8º básico) Proponga una actividad más compleja, que debe desarrollar como siempre- en función de las características del grupo curso. De la secuencia que se describe a continuación, seleccione los pasos o etapas que le parezcan pertinentes a su realidad. La pregunta, que debe matizar, es la siguiente: o En qué dirección crecen las plantas en relación a una fuente luminosa? Los niños saben que las plantas necesitan luz o se orientan en relación a la luz. Es un preconcepto. En primer lugar habrá que disponer de los materiales necesarios, ordenadamente, y organizar al curso en grupos de no más de cuatro alumnos.

4 El profesor propondrá un trabajo de investigación, que tardará un tiempo, y que implica observar, medir y registrar el crecimiento de plantitas; regular la cantidad de luz (horas de iluminación) que reciban, controlar variables, etc. Es decir, se trata de un trabajo de cierta complejidad. En este contexto tendrá que elegirse un momento propicio para llevar adelante la serie de actividades. Durante el desarrollo de las actividades se prestará especial atención a los planteamientos y sugerencias de los niños, poniendo especial atención al control de variables. Se coloca la planta en macetero cerca de una ventana y se observa durante varios días, sin moverla. En relación a la ventana, en qué dirección crece la planta? Se puede formular alguna inferencia? Se coloca tierra vegetal en cada vasito y se ponen 10 semillas de poroto en cada uno de ellos. (Los porotos han estado en remojo durante 24 horas, previo al montaje de esta actividad). Agregar la misma cantidad de agua a cada vasito y colocarlos sobre los platillos para evitar que el agua que sale de los orificios se pierda. Se ponen todos los vasos en el mismo lugar hasta que las semillas germinan y las plantitas tengan las primeras hojuelas. Se mide la altura de cada plantita y se registra la información. Se puede afirmar que en este momento las plantas han recibido la misma cantidad de luz y de oscuridad durante cada período de 24 horas. Qué efectos tendrán diferentes intensidades luminosas y la oscuridad en el crecimiento de estas plantas? Para contestar... las plantas deben exponerse a diferentes intensidades luminosas. Por ejemplo, plantitas con luz permanente; plantitas a plena oscuridad permanente; con 6 horas de luz y 18 de oscuridad; con 3 de luz y 21 de oscuridad... 4

5 Las plantitas deben mantenerse en estas condiciones a lo menos durante dos semanas. En todo este tiempo deben controlarse variables, manipulando solamente las cantidades de luz (horas) y de oscuridad en que estén las plantas. Durante unas tres veces a la semana cada vaso debe regarse con el mismo volumen de agua, cuidando de no regar en exceso. Después de dos semanas se mide la altura de las plantas de cada vaso. Se calcula el promedio de crecimiento de altura de cada vaso y se registra la información. Qué plantas crecen más? Qué plantas crecen menos? Confeccionar un solo gráfico que registre el promedio de altura de las plantas, en función del número de horas de luz que recibió. La variable dependiente (promedio de altura de la planta, cm.) se coloca en el eje vertical; la variable independiente (número de horas de luz en 24 horas) se coloca en el eje horizontal. Establecer una relación entre la dirección del crecimiento de las plantas y la intensidad luminosa que reciben. En esta serie de actividades se realiza un trabajo con variables. 5 o Supongamos que alguien afirma que las semillas no germinan a la oscuridad. Qué predicciones se pueden formular? Cómo verificarlas? o En este caso, los niños deben proponer un diseño experimental, formular predicciones, registrar las observaciones y formular conclusiones. o Adicionalmente, realizan un control de variables: identifican las variables que pueden influir sobre el comportamiento o las propiedades de un sistema biológico, físico o químico. o Conclusiones o Discusión

6 6