MÉTODO CIENTÍFICO

El Método Científico

"La investigación científica empieza en el lugar mismo en que la experiencia y el conocimiento ordinario dejan de resolver problemas o hasta de plantearlos." (Mario Bunge).

La Ciencia está conformada por un conjunto de conocimientos obtenidos a través del Método científico, que tratan de explicar e idealmente manipular la realidad.

En nuestro afán del empoderamiento y control de la naturaleza, mejora de la calidad de vida, o simplemente, resolver nuestros problemas y necesidades, el ser humano ha construido un cuerpo de conocimientos que ha permitido ir satisfaciendo dichas necesidades parcial o totalmente. Existen diferentes tipos de conocimientos, como aquél que proviene de creencias o relatos pasados de generación en generación, y existe otro cuerpo de conocimientos con otras características: el conocimiento científico.

El conocimiento científico tiene origen en el Método Científico: es un conocimiento generado desde la experiencia y que respeta ciertas teorías y leyes que han sido probadas y contrastadas con la realidad a través de la medición de fenómenos y revisión de hipótesis, es decir, fruto de la investigación científica.

La investigación científica arranca con la percepción de que un cuerpo de conocimientos disponibles es insuficiente para manejar determinados problemas. No empieza con un borrón y cuenta nueva, porque la investigación se ocupa de problemas, y no es posible formular una pregunta -por no hablar ya de darle respuesta- fuera de algún cuerpo de conocimiento anterior: siempre existe algún tipo de

conocimiento previo. Parte del conocimiento previo de que arranca toda investigación es conocimiento ordinario, esto es, conocimiento no especializado o difícilmente medible (por ejemplo: creencias, ideas, leyendas, experiencias previas, etc.), y parte de él es conocimiento científico, o sea, se ha obtenido mediante el método de la ciencia y puede volver a someterse a prueba, enriquecerse y, llegando el caso, superarse mediante el mismo método.

Las principales características que distinguen al pensamiento científico son:

• Objetividad: Es la característica del pensamiento científico que lo ubica en la realidad, reconociendo su validez a pesar delos factores subjetivos o sentimentales del investigador, se logra mediante la medición a través de instrumentos, es decir la utilización de consensos que evitan la subjetividad.
• Racionalidad: Distingue al conocimiento científico de la intuición en la explicación del fenómeno natural que se estudia,aquí la razón es la fundamentación del objeto de estudio.
• Sistematización: Se refiere al ordenamiento o método en que se estructura el conocimiento científico.Un método es unprocedimiento para tratar un conjunto de problemas.
• Verificabilidad: Es la confirmación o rechazo de la hipótesis, o sea, la suposición que intenta explicar la causa del fenómenoque se estudia y que al someterla a las pruebas correspondientes llegan a confirmar o rechazar si ésta es cierta.
• Reproducibilidad: Se refiere a que se deben indicar los pasos e insumos (protocolo) usado en un experimento oinvestigación, esto con el objetivo de transparentar una investigación y permitir que otros investigadores repitan y si se quieren certifiquen la investigación.

Los pasos del método científico son:

• Enunciar preguntas bien formuladas y verosímilmente fecundas.
• Arbitrar conjeturas, fundadas y contrastables con la experiencia, para contestar a las preguntas.
• Derivar consecuencias lógicas de las conjeturas.
• Arbitrar técnicas para someter las conjeturas a contrastación (verificación).
• Someter a su vez a contrastación esas técnicas para comprobar su relevancia y la fe que merecen.
• Llevar a cabo la contrastación e interpretar sus resultados.
• Estimar la pretensión de verdad de las conjeturas y la fidelidad de las técnicas: formulación de una teoría.
• Determinar los dominios en los cuales valen las conjeturas y las técnicas, y formular los nuevos problemas originados por la investigación.
• Organización de un cuerpo de teorías en forma de Ley o Principio

El siguiente esquema simplifica el método científico:

Teoría = Conjunto de hipótesis aceptadas, relacionadas y aún no refutadas de alto valor predictivo; ejemplo "Teoría celular".

Ley = Aplicable a la materia y energía.

En la mayoría de los casos los científicos adoptan una actitud de ensayo y error respecto de las reglas de la investigación, y las que les resultan eficaces se incluyen sin más en la rutina cotidiana de la investigación, tan implícitamente que la mayoría de los científicos ni las registran conscientemente.

Regla de oro del trabajo científico: Audacia en el conjeturar, rigurosa prudencia en el someter a contrastación las conjeturas.

Consideraciones finales

Los resultados y conclusiones deben ser publicados y accesibles para otros científicos.

El diseño experimental debe garantizar que el estudio o experimento sea replicable. Es recomendable que otros científicos repitan el estudio o experimento, para obtener mayor fuerza.

Los estudios o experimentos están limitados al tiempo y al espacio, pero son generalizables a través del pensamiento inductivo --> y comparables con otros estudios

El fin del método científico es generar conocimiento y elaborar teorías científicas.

PAUTA A SEGUIR EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

"A la resolución de problemas se le ha llamado con razón, el corazón de las matemáticas, pues es ahí donde se puede adquirir el verdadero sabor que ha atraído y atrae a los matemáticos de todas las épocas. Del enfrentamiento con problemas adecuados es donde pueden resultar motivaciones, actitudes, hábitos, ideas para el desarrollo de herramientas, en una palabra, la vida propia de las matemáticas". Miguel de Guzmán, 1984.

¿Cuál es la importancia que tiene resolver problemas?

Pensemos, que, como dice Polya (1945) "sólo los grandes descubrimientos permiten resolver los grandes problemas, hay, en la solución de todo problema, un poco de descubrimiento"; pero que, si se resuelve un problema y llega a excitar nuestra curiosidad, "este género de experiencia, a una determinada edad, puede determinar el gusto del trabajo intelectual y dejar, tanto en el espíritu como en el carácter, una huella que durará toda una vida".

La formulación que hizo Polya de las cuatro etapas esenciales para la resolución de un problema, constituyen el punto de arranque de todos los estudios posteriores:

1. Comprender el problema. Parece, a veces, innecesaria, sobre todo en contextos escolares; pero es de una importancia capital, sobre todo cuando los problemas a resolver no son de formulación estrictamente matemática. Es más, es la tarea más difícil, por ejemplo, cuando se ha de hacer un tratamiento informático: entender cuál es el problema que tenemos que abordar, dados los diferentes lenguajes que hablan el demandante y el informático.

• Se debe leer el enunciado despacio.

• ¿Cuáles son los datos? (lo que conocemos)

• ¿Cuáles son las incógnitas? (lo que buscamos)

• Hay que tratar de encontrar la relación entre los datos y las incógnitas.

• Si se puede, se debe hacer un esquema o dibujo de la situación.

2. Trazar un plan para resolverlo. Hay que plantearla de una manera flexible y recursiva, alejada del mecanicismo.

• ¿Este problema es parecido a otros que ya conocemos?

• ¿Se puede plantear el problema de otra forma? (Plantear el problema de otra forma supone una mayor comprensión del enunciado y puede facilitar su resolución porque después se puede ver más sencillo).

• Imaginar un problema parecido pero más sencillo.

• Suponer que el problema ya está resuelto; ¿cómo se relaciona la situación de llegada con la de partida?

• ¿Se utilizan todos los datos cuando se hace el plan?

3. Poner en práctica el plan. También hay que plantearla de una manera flexible y recursiva, alejada del mecanicismo. Y tener en cuenta que el pensamiento no es lineal, que hay saltos continuos entre el diseño del plan y su puesta en práctica.

• Al ejecutar el plan se debe comprobar cada uno de los pasos.

• ¿Se puede ver claramente que cada paso es correcto?

• Antes de hacer algo se debe pensar: ¿qué se consigue con esto? (No se trata de hacer cálculos por hacer algo, hay que hacer cálculos que lleven a la solución).

• Se debe acompañar cada operación matemática de una explicación contando lo que se hace y para qué se hace. (El expresar el proceso de resolución: a) Aumenta la comprensión del problema. b) Permite repasar o recorrer el camino desde el principio al fin. c) Ayuda a controlar la resolución del problema porque todo está delante de quien lo resuelve. d) Facilita la valoración del profesor puesto que es posible analizar los procesos y no sólo los resultados).

• Cuando se tropieza con alguna dificultad que nos deja bloqueados, se debe volver al principio, reordenar las ideas y probar de nuevo.

4. Comprobar los resultados. Es la más importante en la vida diaria, porque supone la confrontación con contexto del resultado obtenido por el modelo del problema que hemos realizado, y su contraste con la realidad que queríamos resolver.

• Leer de nuevo el enunciado y comprobar que lo que se pedía es lo que se ha averiguado.

• Debemos fijarnos en la solución. ¿Parece lógicamente posible?

• ¿Se puede comprobar la solución?

• ¿Hay algún otro modo de resolver el problema?

• ¿Se puede hallar alguna otra solución?

• Se debe acompañar la solución de una explicación que indique claramente lo que se ha hallado.

• Se debe utilizar el resultado obtenido y el proceso seguido para formular y plantear nuevos problemas.