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Departamento de Educación de Puerto Rico

Guía del Curso
La Investigación Científica Para El
Nivel Intermedio: fundamentos
básicos de investigación

2008

El Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico le
encomendó a un grupo de trabajo compuesto por profesores de las diferentes
universidades del país y maestros del nivel intermedio y superior que desarrollaran
esta Guía como respuesta a la necesidad de los maestros del nivel intermedio de
tener un medio para desarrollar el curso de investigación científica en este nivel. Esta
Guía sirve como instrumento básico para el desarrollo de conceptos, destrezas y
actitudes propias de la investigación científica para el nivel intermedio.

COLABORADORES
Área de Química Área de Biología

Dr. Jaime García Profa. Carmen Pura Rodríguez
Facultad de Química y Física Departamento de Biología
Departamento de Química y Física Facultad de Ciencias Naturales
Universidad de Puerto Rico, Ponce Universidad del Sagrado Corazón
San Juan
Prof. Eunice Mercado
Facultad de Química y Física Dra. María Lazaro
Departamento de Química y Física Departamento de Biología
Universidad de Puerto Rico, Ponce Facultad de Ciencias Naturales
Universidad del Sagrado Corazón
Área de Física
San Juan

Dr. José Alonso
Dr. Manuel Aquino
Departamento de Matemática/Física
Departamento de Biología
Facultad de Ciencias Naturales
Universidad de Puerto Rico, Cayey
San Juan, Puerto Rico
Dr. José Roberto López
Departamento de Física
Dr. Carlos Ricart
Universidad de Puerto Rico, Mayagüez
Universidad de Puerto Rico, Cayey

Dr. Ricardo Chiesa
Dr. Ricardo Chiesa Área de Naturaleza y Filosofía
Área de Naturaleza y Filosofía
Departamento de Biología de las Ciencias Naturales
de las Ciencias Naturales
Universidad de Puerto Rico Dr. Héctor Joel Álvarez
Recinto de Cayey
Universidad de Puerto Rico, Cayey Facultad de Educación
Dr. Héctor Joel Álvarez
Universidad de Puerto Rico
Facultad de Educación
Dr. Jorge Rodríguez y Estadística Recinto de Río Piedras
Área de Matemática
Departamento de Biología Universidad de Puerto Rico
Facultad de Estudios Generales Recinto decolaboradores
Maestros Río Piedras
Profa. Mayra Alonso
Recinto de Rio de Matemáticas
Departamento Piedras Digna Ortiz
Facultad de Ciencias Naturales Escuela: Francisco Morales, Naranjito
Área de Matemática y Estadística
Universidad del Sagrado Corazón Ángel Lorenzana
Profa. Mayra Alonso
San Juan Escuela: Apolo San Antonio, Vega Alta
Departamento de Matemáticas
Maestros colaboradores Editor General
Editor General
San Juan Dr. Héctor Joel Álvarez
Digna Ortiz Dr. Héctor Joel Álvarez
Facultad de Educación
Escuela: Francisco Morales, Naranjito Facultad de Educación Rico
Universidad de Puerto
Ángel Lorenzana UniversidadRío Puerto Rico
Recinto de de Piedras
Escuela: Apolo San Antonio, Vega Alta Recinto de Río Piedras

Los aspectos de ética y tecnología integrados en el texto de esta Guía se
tomaron con la autorización del DE de los trabajos realizados para la Guía del
Nivel Superior por:

Área de Tecnología Área de Ética

Dr. José Sánchez Lugo
Prof. Sara Santiago Estrada
Escuela Graduada de Ciencias y
Consultora independiente
Tecnologías de la Información
Recinto de Río Piedras

Artista Gráfica Fotografía
Margie L. Álvarez Norma N. Curet Ayala
Consultora Independiente Fotógrafa Departamento de Educación

Notificación de política pública: El Departamento de Educación de Puerto Rico no
discrimina, en sus actividades, servicios educativos u oportunidades de empleo, por razón
de raza, color, sexo, nacimiento, origen nacional, condición social, ideas políticas o
religiosas, edad o impedimento.

Nota aclaratoria; Para propósitos de carácter legal en relación con la Ley de Derechos
Civiles de 1964, el uso de los términos maestro, director, padre, estudiante y cualquier otro
que pueda hacer referencia a ambos géneros incluye tanto el masculino como el femenino.

El Departamento de Educación de Puerto Rico tiene los derechos exclusivos
sobre este material, y se prohíbe su reproducción parcial o total sin
autorización expresa de esta agencia gubernamental.

AUTORIDADES ESCOLARES

Dr. Rafael Aragunde Torres
Secretario
Departamento de Educación de Puerto Rico

Dra. Yolanda Vilches Norat
Subsecretaria para Asuntos Académicos

Profa. Myrna Rodríguez Correa
Secretaria Auxiliar de Servicios Académicos

Prof. Luis Jiménez Robles
Director del Programa de Ciencias

Reconocimiento especial
Cuando se concibió el proyecto sobre la investigación científica para el nivel
intermedio se reconoció la necesidad de desarrollar una Guía que tuviese los
contenidos y las actividades requeridas para que los maestros pudiesen implantar el
curso de la forma más adecuada posible. Como parte del diseño original se
estructuró un curso corto a nivel universitario sobre diseño instruccional y el
desarrollo de actividades de investigación científica para maestros del nivel
intermedio. En este curso participaron maestros en los Recintos de Ponce y Río
Piedras de la Universidad de Puerto Rico. Los maestros del nivel intermedio estaban
acompañados por algunos maestros del nivel superior que ya habían tomado el
adiestramiento para enseñar el curso de investigación de este nivel.
Queremos agradecer a estos maestros su aportación en la creación de esta
Guía. Algunos de ellos contribuyeron creando actividades que aparecen en la guía
pero su mayor aportación no fue en la creación de las actividades, sino en la
discusión rica que se dio en nuestros salones de clases. Hubo discusiones de
asuntos sobre currículo e instrucción, estructuración de ambientes de aprendizaje,
problemas específicos sobre la implantación del curso, estructura de las actividades
y estructura del curso. Y por supuesto hubo excelentes discusiones sobre los
contenidos de las actividades. De estas discusiones surgieron recomendaciones
específicas que hemos tomado en cuenta y tratado de incorporar al máximo en esta
Guía. A estos maestros nuestro agradecimiento porque una gran porción de esta
Guía es producto de sus ideas y esfuerzo en este curso.
Agradecemos y reconocemos la aportación de: Agueda Y. Casimiro, Aida E.
Rosas, Ana Negron, Ángel I. Maldonado, Ángel Lorenzana, Ángeles Beltrán, Carlos
R. Molina, Carmelo Flores, Carmen A. Arce, Digna Ortiz, Edgar Torres, Elianid
Espinosa, Elizabeth González, Elizabeth Soto, Elsie García, Emma Ruíz, Ernesto
Toro, Esperanza Colón, Gloria M. Torres, Haydeé M. Laporte, Itza M. Rodríguez,
Ivelisse Pérez, Janet Maldonado, Javier González, José Orellana, Juan González,
Juan R. Hernández, Kethy Awad, Lisandra Torres, Magda I. Cruz, Manuela Ortiz,
María de los A. Rodríguez, María Alvarado, María Mejía, María E. Thielle, Marilyn
Santiago, Mayra I. Acosta, Michelle Avilés, Migdalia Tosado, Nayda I. Medina, Nilda
Freese, Noemí Ramos, Norberto Aponte, Olga M. Menéndez, Wallesca I. Miranda,
Zulma Espada

Dr. Jaime García
Profesor Curso de Ponce

Dr. Héctor Joel Álvarez
Profesor Curso Río Piedras

vii

A los estudiantes
La enseñanza de ciencias en el nivel intermedio se caracteriza porque se comienza
a profundizar en los conceptos que se iniciaron en el nivel elemental. Es
precisamente un ciclo intermedio de profundización y alcance conceptual en las
áreas básicas de las ciencias: biología, química, física y ciencias terrestres. Sin
embargo, pensamos que en este nivel hace falta integrar, de modo más estructurado
y coherente, el proceso de investigación científica que es la forma de obtener y
desarrollar el conocimiento científico. Es por esto que hemos diseñado este curso.

Este curso está diseñado pensando en ti como investigador y sabemos que vas a
demostrar todas las cualidades y capacidades que te caracterizan como joven
curioso que quiere conocer más allá de lo que es obvio. En este curso podrás
investigar muchos fenómenos del mundo natural de modo ameno e interesante. En
muchas ocasiones estarás guiado por tu maestra o maestro y en otras, tendrás más
libertad de trabajar solo o con otros compañeros. Investigarás cosas tan interesantes
como las características o factores que hacen que un avión vuele más
eficientemente hasta los efectos que tiene la intensidad de la luz en la rapidez de
fotosíntesis, pasando por el estudio de sistemas tan importantes como los péndulos
hasta el análisis de cuál combustible es más eficiente para producir energía.

En este curso serás investigador e inventor y analizarás muchos sistemas y
problemas que resolverás utilizando la metodología científica para obtener
conocimiento. Confiamos y estamos seguros que disfrutarás el curso y que
demostrarás todo lo de investigador que hay en ti. Hemos desarrollado este curso
para ti, conociendo de antemano que lo disfrutarás y que el aprendizaje que
obtengas del mismo no será sólo para una nota en el curso, sino para toda tu vida.
Adelante y que disfrutes y descubras todos los misterios científicos que aguardan
por ti. Mucho éxito.

viii

Prólogo 1

El proceso de la investigación científica 3

¿Cómo utilizar esta Guía? 8

Capítulo 1: La Investigación Científica 10
• La investigación científica: ¿por qué y para qué?.................10
• El proceso de investigación en las ciencias naturales …….12
• Los tipos de investigación científica …………………………..13
• Actividades ...............................................................................15

iX

Capítulo 2: Los métodos de la investigación
científica 48
• Las características de las ciencias naturales basadas en su
espíteme ...................................................................................48
• La falacia del método científico ………………………………...51
• La investigación descriptiva …………………………………….52
• Las características de una investigación descriptiva ……...53
• La investigación experimental ………………………………….54
• La correlación entre variables …………………………………..57
• Los procesos en la investigación científica ………………….60
• Los procesos de las ciencias: definiciones
operacionales ………………………………………………………….60
• Actividades …………………………………………………………66

Capítulo 3: La metodología científica 93
• Las características de un problema científico ......................93
• La pseudociencia, la religión y las ciencias naturales .........94
• La Metafísica y las ciencias naturals …………………………..95
• Las fuentes para obtener los problemas científicos ………..97
• Las preguntas para investigar ………………………………….98
• Actividades ………………………………………………………..104

X

Capítulo 4: La metodología de las ciencias
naturales 123

• Esquema del proceso de Investigación científica ..............123
• Las ideas preconcebidas sobre las hipótesis ……………...124
• Las variables en la investigación y en la hipótesis ……….125
• Las características de las hipótesis ………………………….126
• La formulación ade la hipótesis ………………………………128
• La función de las hipótesis en la investigación …………...130
• Las hipótesis estadísticas ……………………………………..131
• Actividades ……………………………………………………….135

Capítulo 5: El diseño de la Investigación 165

• Las fases del diseño de la investigación .............................165
• La importancia de la estadística en la investigación ..........166
• Los métodos estadísticos descriptivos ...............................167
• La muestra y la población .....................................................167
• El muestreo y los mecanismos de tomar los datos ............169
• La validez y la confiabilidad de los datos ............................171
• El análisis estadístico de los datos ......................................172
• Las distribuciones de frecuencias ........................................172
• Las medidas de tendencia central ........................................176
• Actividades ……………………………………………...………..181

Xi

Capítulo 6: El análisis de los resultados y el
establecimiento de las conclusiones 187
• El análisis lógico y conceptual de los resultados de la
Investigación ..........................................................................187
• La formulación de los nuevos principios en el diseño
descriptivo ..............................................................................188
• La aceptación o el rechazo de la hipótesis de investigación
con diseño experimental .......................................................189
• La importancia de la publicación de los resultados ...........190
• Actividades .............................................................................193

Apéndices 235
• Apéndice A: Excel ..................................................................236
• Apéndice B: Prontuario Del Curso .......................................264
• Apéndice C: Preparación De Una Propuesta
De Investigación ....................................................................280

Bibliografía General 285

Xii

Prologo: El curso de Investigación científica del nivel

intermedio

El curso de Investigación científica provee las experiencias de aprendizaje

necesarias que le permiten al estudiante del nivel intermedio entender los principios

básicos que caracterizan la investigación científica. El curso presenta la naturaleza de

las ciencias como una conjunción del conocimiento y la metodología de hacer cien-

cias. Hace especial énfasis en el desarrollo del pensamiento científico como una ca-

racterística inherente a las ciencias naturales y a la utilización de los procesos de las

ciencias como el modo natural para adquirir conocimientos del mundo natural en el

que estamos inmersos los humanos.

El enfoque constructivista, fundamentado en el método de inquirir y

el descubrimiento, y la solución de problemas son enfatizados en el curso como la

metodología de enseñanza por excelencia. La visión de la integración curricular de las

ciencias naturales (Biología, Física, Ciencias Terrestres, Química, Ciencias

Ambientales) se presenta en el curso como deseable para el desarrollo de los

conceptos y destrezas de la investigación científica.

El propósito fundamental de este curso es desarrollar el hábito de pensar

científicamente en los estudiantes, para que puedan ser ciudadanos con pensamiento

crítico en un mundo cada vez más influenciado por la ciencia y la tecnología (Marco

1

Curricular de Ciencias: Sección de Necesidades y Metas). Sin embargo, del mismo

modo vertiginoso que se desarrollan las ciencias y la tecnología se desarrolla, al

mismo tiempo, la pseudo ciencia, y cada vez, gana más adeptos en un sector de la

población.

El análisis crítico de estos asuntos pseudo científicos requiere la eliminación de

la ignorancia y la implantación del hábito de pensar científicamente en la sociedad.

Entendemos que este curso provee la oportunidad y las herramientas para que los

estudiantes del nivel Intermedio logren ambas cosas.

Este curso tiene el valor de un crédito y está diseñando para ofrecerse en

cualquier grado del nivel intermedio, aunque es ideal que se enseñe en noveno grado.

En este grado los estudiantes tienen más conocimientos en las ciencias y la

naturaleza integrada del mismo lo hace más sencillo para los estudiantes. No obstante

esta realidad, el curso se puede dar en cualquier nivel ya que los contenidos

específicos de las materias (Biología, Física, Ciencias Terrestres, Química, Ciencias

Ambientales) no son el objetivo del aprendizaje, sino que son el vehículo, el medio y el

contexto que se utiliza para desarrollar los conceptos y destrezas de la investigación

científica que es nuestra meta. Basándonos en esto es que las actividades en esta

Guía tienen los estándares, las competencias y las especificidades del grado que se

considera que estaban atendidas en la actividad.

2

El proceso de la investigación científica

El conocimiento científico al igual que otros tipos de conocimientos, es el
producto de la actividad humana. Esto es, unas personas que llamamos científicos
obtienen el conocimiento científico y de modo similar unas personas que llamamos
historiadores obtienen el conocimiento histórico y así por el estilo en los diferentes
campos del saber humano. Sin embargo, ¿qué hace al científico ser científico y no
historiador y al conocimiento científico ser científico y no histórico?

Para contestar estas dos preguntas es necesario analizar las características del
científico y el método que utiliza para construir el conocimiento por un lado, y el objeto
de estudio de las ciencias naturales por el otro. La primera característica interesante
de un científico es la curiosidad o visto de otro modo el deseo por conocer o
investigar. Todos los seres humanos somos curiosos, sin embargo, el objeto que nos
despierta la curiosidad es diferente en muchos casos. La curiosidad del científico
surge de la necesidad de conocer el mundo natural, o sea el mundo material. Otras
personas tienen curiosidad por estudiar el comportamiento psicológico o social (o
histórico) de los humanos. Esto nos lleva a contestar la segunda parte de nuestra

3

pregunta, los científicos, como mencionamos anteriormente estudian el mundo
natural.

Para muchos autores, la curiosidad y el deseo de descubrir son características
inherentes a la naturaleza humana. El proceso de inquirir es un proceso mental que
requiere destrezas complejas de pensamiento. Sin embargo, las personas —por su
desarrollo normal de experiencias de vida, entre las que se incluyen la educación— lo
aprenden de un modo inconsciente. La capacidad de observar la tenemos todos los
seres humanos y es inherente a los mecanismos genéticos de los procesos de
percepción de estímulos que poseemos. Visto de este modo, aparentemente, todos
podemos llevar a cabo el acto de descubrir. ¿Quiere decir esto que todos podemos
llevar a cabo procesos y actividades relacionadas con la ciencia? Si esto es cierto,
¿constituyen un acto científico las actividades del diario vivir y el acto de descubrir un
objeto o una información?

De los factores antes mencionados, la observación es, quizás, el más conocido
por todos. Si no observáramos el ambiente que nos rodea, no sobreviviríamos un solo
día bajo condiciones normales. Nuestra vida depende de mantenernos alerta y de
tomar decisiones instantáneas a partir de lo que observamos. Por lo tanto,
regularmente, hacemos cientos de observaciones diarias y tomamos decisiones
importantísimas basadas en ellas.

En nuestras actividades cotidianas, la observación como mecanismo para
tomar decisiones de algún comportamiento particular, en muchas ocasiones, no se
piensa ni se dirige hacia un fin, sino que ocurre al azar. El encuentro con el evento, el
objeto, el suceso o el sujeto de observación ocurre por coincidencia y no, por la
provocación o por nuestra búsqueda consciente de lo que queremos observar.

En el caso del científico, el acto de observar es distinto desde el comienzo. Un
científico estudioso de los procesos de polinización de una flor se detendrá en
aspectos diferentes, en los cuales, quizás, no se fije una persona que no sea científica

4

cuando observa una abeja que camina sobre una flor. En este caso, la persona
observará los dos objetos: la abeja y la flor. Posiblemente, tome conciencia del color
de la flor y, si sabe su nombre, quizás lo recuerde. Si no lo conoce, es muy probable
que no se interese en saber nada más sobre ella.

Para los científicos, las observaciones son el principio de ese proceso que se
conoce como hacer ciencia. Las observaciones del científico son diferentes de las que
hacemos en nuestro diario vivir, ya que tienen como propósito buscar los patrones
detrás de lo que es obviamente observable de un modo consciente. No sólo es
observar con los sentidos, sino observar con la razón, es decir, desde el mismo
principio, se contrasta la interpretación y el análisis de lo observado con la prueba
conocida y con los patrones establecidos. Es importante señalar que, en nuestras
observaciones del diario vivir, establecemos patrones de lo observado, pero,
generalmente, lo hacemos de modo inconsciente, y las variaciones de dichos patrones
no generan una concatenación de sucesos que resulten en una investigación.

Queremos aclarar que el proceso de investigar no necesariamente comienza
con una observación particular. Como mencionamos, el proceso de razonamiento ya
está en juego desde el inicio de la observación. Por otro lado, hay investigaciones que
comienzan con la imaginación de algo que viola precisamente lo observado. El
planteamiento que hacemos es que, en algún momento, la observación de lo que
ocurre en la naturaleza es importante en el proceso de investigar.

Si nos basamos en lo anterior, podemos ir construyendo nuestra definición de
lo que significa hacer ciencia. Por el momento, estableceremos que la actividad
científica se caracteriza por una observación sistemática de la naturaleza, con el
propósito consciente de buscar patrones y de tratar de explicar los eventos, los fenó-
menos y las situaciones que no sean cónsonas con los patrones que se espera en-
contrar. Dicho de otro modo, se buscan las relaciones de causa y efecto entre los pa-
trones observados. De acuerdo con el mismo razonamiento, estas disonancias con los

5

patrones establecidos o esperados pueden ser tan fuertes e irreconciliables que pro-
voquen un proceso de investigación guiado por la curiosidad, para determinar el por-
qué de la discrepancia. Analicemos un poco más el acto de hacer ciencia.

Indicamos anteriormente que la diferencia entre la curiosidad del científico y la
de la persona que no es un científico se relaciona, en primer lugar, con el objeto
receptor de la curiosidad en sí mismo y con las observaciones que se hagan de él. Es
decir, que hay objetos y observaciones que pueden ser causa de curiosidad para las
personas (entre ellas, el científico), pero que no pueden causar curiosidad científica.
Esta paradoja está íntimamente asociada al acto de observar y a la formulación de las
observaciones.

Un colega poeta que acompaña a nuestro científico por una vereda boscosa
observa una abeja que revolotea alrededor de una preciosa flor roja. El poeta señala
lo siguiente:

“La abeja demuestra lo sabia que es la naturaleza, ya que
prefiere el color rojo de la flor, al igual que los seres humanos,
que utilizan flores de este color para demostrar el amor y la
pasión que sienten por el ser amado”.

Esta aseveración puede ser cierta y totalmente válida (si dejamos a un lado las
consideraciones históricas y culturales), pero no puede llevar al científico a la
curiosidad científica (aunque haya llevado flores rojas a su compañera en el
cumpleaños). Esto se debe a que no podemos someter la aseveración a ningún
tratamiento de observación sistemática y, luego, utilizar la rigurosidad del proceso de
inquirir y la lógica para determinar si el supuesto patrón que estableció el poeta es
válido. Significa que no todo puede investigarse científicamente.

Hemos visto hasta ahora que sí podemos identificar características inherentes
al acto de hacer ciencia. Los procesos y las condiciones que determinan esta

6

disciplina ocurren de un modo natural en los seres humanos. Sin embargo, en el caso
del científico, suceden de un modo cualitativamente diferente, y su relación con los
fenómenos, las cosas y los eventos que motivan la investigación y, por ende, la
información que obtiene de esta relación son diferentes en su naturaleza.

Por lo general, las actividades comunes del diario vivir no son “científicas”,
porque el proceso que se sigue con ellas no es científico. Por otro lado, en ocasiones,
aunque queramos, no podemos actuar científicamente, porque la naturaleza de la
actividad no lo permite. Todo esto nos lleva a preguntarnos; ¿podemos enseñar de un
modo sistemático a nuestros estudiantes para que se aproximen a la naturaleza y
piensen, observen y descubran patrones, de una forma similar a la de los
científicos? Creemos firmemente que si. Por esto hemos desarrollado este curso de
Investigación del nivel intermedio.

7

¿Cómo utilizar esta Guía?

La Guía esta estructurada siguiendo la tabla de contenido expresada en el
prontuario del curso que aparece como Apéndice A. En cada capitulo está el
contenido que el maestro debe cubrir con sus estudiantes y las actividades que debe
utilizar para desarrollar los conceptos y destrezas inherentes a la naturaleza de las
ciencias y al proceso de investigar. Como mencionamos anteriormente el contenido
per se de las actividades es el vehículo (y no el fin ) para desarrollar los contenidos de
la investigación científica.

Los capítulos han sido secuenciados tratando de mantener el continuo de los
conceptos y las destrezas de la naturaleza de las ciencias y el proceso de investigar.
Por lo tanto, sugerimos que el maestro siga esta secuencia guiado por el prontuario
del curso , hasta que conozca a cabalidad el curso y si desea y se siente capacitado
pueda experimentar variando el modelo propuesto y mejorando el mismo. El capítulo 5
que incluye la estadística, el maestro puede ofrecerlo cuando crea que es necesario
para que los estudiantes practiquen el diseño de la investigación durante el desarrollo
de las actividades.

Sugerimos que primero el maestro trabaje con las actividades y luego provea
la información que entienda es necesaria. Para que el estudiante sienta que en
realidad esta descubriendo y aprendiendo, no es aconsejable que se den primero los
argumentos teóricos si el estudiante no tiene una base conceptual. No obstante es el
maestro quien decidirá en todo momento y basándose en su experiencia y las
condiciones reales de su salón de clases como desarrollará los conceptos y destrezas
propuestos en esta Guía. La información que aparece en esta Guía es para el maestro
y aconsejamos que no se pase directamente al estudiante. Sugerimos que el maestro
haga una adaptación de la información ya sea en presentaciones de power point,
pequeños artículos o ejercicios y se los ofrezca al estudiante.

8

Aunque las actividades tienen un procedimiento que hemos llevado a cabo y
revisado en varias ocasiones, se aconseja que el maestro practique las mismas y se
asegure que funcionan de acuerdo a lo establecido en la misma, en su sala de clases.
En ocasiones factores - algunos de ellos locales y particulares del lugar donde se lleva
a cabo la actividad - que el autor de la misma no considero, pueden afectar los
resultados. Por otro lado, el maestro debe sentir completa libertad de sustituir algún
material que entienda no es adecuado en su contexto particular o que no pueda
conseguir.

El espacio para crear y ganar en conocimiento esta siempre presente. Nuestro
deseo es que esta Guía sea solo eso, una guía, y que el maestro utilice su creatividad
y criterio profesional propios para hacer adaptaciones y modificaciones que redunden
en mejorar este instrumento y sea más efectiva su enseñanza.

9

La investigación científica: ¿por qué y para qué?
El mundo económico y
tecnológico actual impone,
cada vez más, un
conocimiento adecuado de las
ciencias naturales. El
desarrollo económico y social
se vincula al desarrollo
científico y tecnológico de los
países (UNESCO, 1993). El
mundo empresarial y del
trabajo, por ejemplo, muestran
una relación íntima con el conocimiento científico y tecnológico. La industria
energética, la automotriz y la de las comunicaciones son sólo algunas de las que, sin
lugar a dudas, demuestran esta relación. Los aspectos relacionados con el manejo y
la conservación del ambiente e, incluso, la importante industria de producción agrícola
dependen casi exclusivamente de los avances científicos mundiales.

El país que no pueda insertarse de un modo o de otro en el conocimiento
científico, ya sea como buen usuario o como productor, está destinado al fracaso. Es
lógico, entonces, que el sistema educativo de cada país fomente el desarrollo de las
ciencias en todos los niveles de la educación. El desarrollo del conocimiento científico
depende de la investigación científica. Por eso, creemos que el Puerto Rico del
presente siglo requiere de un grupo de personas capacitadas que utilice la ciencia y el

10

conocimiento científico con los siguientes propósitos: aportar al desarrollo de las
ciencias en las diferentes ramas del saber. La Biotecnología, la Química Ambiental, la
Física de las Comunicaciones y otros materiales nuevos son sólo algunos ejemplos de
ramas del saber en las que será necesario desarrollar conocimientos; traducir los
resultados de la investigación científica para el beneficio de la sociedad puertorriqueña
en múltiples áreas, tales como el ambiente, la medicina, la construcción, la
biotecnología y las comunicaciones; establecer política pública en asuntos
relacionados con las ciencias naturales, tales como la clonación, la ingeniería genética
y la conservación del ambiente y su desarrollo sostenible, entre otros.

Por otro lado, la metodología científica, o el modo de hacer ciencia, desarrolla
en los estudiantes el hábito de pensar desde el punto de vista científico. Actualmente,
la pseudociencia ha tomado un auge increíble, y un modo de combatirla es mediante
el desarrollo del pensamiento científico crítico. Además, el bombardeo
propagandístico sobre medicinas “cúralo todo” y dietas maravillosas, entre otras áreas,
requiere de un ciudadano con un nivel desarrollado de pensamiento crítico. Su
aplicación a la prevención del uso y abuso de drogas y otras conductas
autodestructivas es obvia. La educación no puede estar ajena a estas necesidades,
por lo que entendemos que es necesario que el proceso de investigación se desarrolle
de un modo sistemático en las escuelas. Si queremos desarrollar en los estudiantes
las destrezas y el conocimiento necesarios para que sean capaces de producir
conocimiento científico y, si deseamos desarrollar el hábito de pensar científicamente,
ellos deben tener la oportunidad de realizar investigaciones mediante la utilización de
la metodología científica.

11

El proceso de investigación en las ciencias naturales
El proceso de investigación está en el centro de los fundamentos
epistemológicos de las ciencias naturales. La naturaleza misma de las ciencias como
campo del saber se fundamenta en el conocimiento adquirido mediante una
metodología particular que se enmarca en la investigación científica. Las ciencias
naturales se componen, entonces, de dos grandes dimensiones: el campo del
conocimiento: que incluye los conceptos, las leyes, los principios y las teorías; el
campo de la metodología: que incluye el diseño y el desarrollo de investigaciones
experimentales o descriptivas. En las primeras —las experimentales—, se tienen
controles muy específicos, y en las últimas, descripciones cualitativas o cuantitativas
del fenómeno.

Sin embargo, en muchas facetas de la vida, llevamos a cabo investigaciones,
pero esas investigaciones no se catalogan como científicas. Por ejemplo, la
investigación de índole social o las de otros tipos son comunes en nuestra sociedad.
El propósito de investigar, sin que importe el campo que sea, es la obtención del
conocimiento. También es necesario entender que el conocimiento no es equivalente
a los datos ni a la información que obtenemos, sino el resultado del procesamiento de
esos datos o de esa información. El conocimiento es el producto de un acto creativo al
operar sobre la información o sobre los datos.

Por esto es por lo que el conocimiento derivado de la investigación científica
posee la característica esencial de que se fundamenta en datos y se deriva de ellos
de una forma lógica. Los procesos de inferir y deducir conclusiones deben ser
respaldados por los datos que proveyeron la base para las conclusiones. El proceso
de investigación científica requiere del investigador una serie de destrezas tanto
inherentes al proceso de investigar como destrezas complejas del pensamiento. Las
destrezas de análisis, síntesis y evaluación, así como el razonamiento lógico y la
solución de problemas, están en el centro del proceso de investigar científicamente.

12

El proceso de investigación científica o la metodología de las ciencias posee los
siguientes elementos esenciales: la identificación o el planteamiento de una pregunta
o un problema de investigación; la identificación de las variables en el experimento; el
establecimiento de la hipótesis (si aplicase); el diseño y la realización del experimento;
el análisis de los datos para establecer las conclusiones con referencia a la hipótesis.

Los tipos de investigación científica
Las investigaciones científicas se clasifican en dos tipos generales, de acuerdo
con la motivación o el propósito para lo que se investiga: el aplicado y el básico. La
investigación aplicada surge por una necesidad o motivación para resolver algún
problema que nos afecte. Este tipo de investigación se utiliza comúnmente para
trabajar con problemas relacionados con la medicina, la salud, el ambiente y la
tecnología de las comunicaciones, entre otros. Por ejemplo, las investigaciones sobre
el cáncer, el genoma humano, la biotecnología de los alimentos y el control de
insectos en las sembradíos agrícolas son de este tipo, así como las motivadas por
razones bélicas. Además, las investigaciones para producir aviones más rápidos y
satélites más eficaces caen dentro de esta categoría. Por lo general, este tipo de
investigación se utiliza en las grandes industrias especializadas, en el ejército, en las

13

fuerzas armadas, en los centros de investigación médica y en la NASA, entre otros.

Por otro lado, la investigación básica es aquella que surge como una
necesidad intrínseca del investigador para adelantar el conocimiento en un campo en
particular, aunque no se vea su aplicación inmediata. Por lo regular, este tipo de
investigación no tiene una aplicación inmediata. En la actualidad, estas
investigaciones se utilizan en instituciones sin fines de lucro dedicadas al quehacer
científico y en algunas universidades. Las investigaciones sobre el funcionamiento y la
estructura de un bosque tropical, el comportamiento de un organismo, el patrón de
reproducción de un mamífero u otro animal son ejemplos de investigaciones que no
tienen aplicación inmediata aparente. No obstante, en ocasiones, este tipo de
investigación, aunque no aparenta tener aplicación inmediata, posteriormente, puede
aportar significativamente a la solución de problemas prácticos.

Reflexión para el maestro

1. En este capítulo se señalan varias razones para el
desarrollo científico de un país. Identifique una razón
adicional y explica por qué la misma es importante.

2. Compare y contraste la investigación básica y la aplicada.
Mencione algunos ejemplos.

3. Describa el proceso de investigación científica en términos
generales y explique en que consiste cada fase.

14

Actividad Para El Maestro:
Censo Colaborativo

Propósito:
En esta actividad los estudiantes reflexionarán sobre la
importancia de la adquisición de conocimiento sobre la
metodología científica y de la importancia de ésta en la vida de los
seres humanos.

Estándares y Expectativas
• Naturaleza de la Ciencia, Tecnología, y Sociedad
NC.8.2. Toma decisiones apropiadas para la solución de problemas y explica
cómo el conocimiento científico se aplica al desarrollo tecnológico basado en la
necesidad del ser humano de entender el mundo que lo rodea.
NC.8.2.1 Explica cómo el conocimiento científico y la tecnología se
pueden aplicar a las actividades del ser humano.
NC.7.2 Utiliza las matemáticas para la solución de problemas y como
herramienta en el análisis científico.
NC.7.2.3 Agrupa datos en una gráfica de por ciento
NC.7.2.4 Recopila y organiza información en tablas de datos

Materiales

• Hoja del censo colaborativo

15

Censo Colaborativo

Introducción

Esta actividad es un censo del conocimiento que tienen los estudiantes sobre el
proceso de investigación y las ciencias. La misma le servirá de modo de assessment.

Procedimiento:
1. Permita que los estudiantes contesten el censo sobre
conocimiento de la metodología de investigación de la
ciencia.
2. Al completar el censo los estudiantes, pida que
participen en la discusión de las ideas y tabulen las
respuestas del grupo completo usando la hoja de
tabulación de resultados.
3. Diríjalos para la discusión de las preguntas.
4. Prepare una rúbrica para valorar la actividad de
assessment.
5. Asigne la actividad de assessment de acuerdo a su
necesidad.

16

Censo Colaborativo

Analiza y aplica

1. ¿En qué categoría (excelente, bueno, regular o deficiente) se puede catalogar el
conocimiento científico de toda la clase?

2. Si este conocimiento no es bueno o excelente, ¿qué estrategias podrían contribuir a
mejorarlo?

3. ¿Por qué crees que la sociedad tiene un conocimiento distorsionado de lo que es la
ciencia y la metodología de investigación científica?

4. Busca información sobre un científico famoso cuyo trabajo consideres de gran
relevancia. Pega una fotografía de este científico en un pedazo de cartulina y escribe
su nombre debajo de ésta. Debajo de la fotografía escribe un párrafo breve
explicando por qué ese científico merece el reconocimiento de la sociedad.

Assessment

Escribe un mensaje de texto a un amigo explicándole por qué es tan importante para
todo ciudadano el tener conocimiento de conceptos (cultura científica) y de la
metodología de la investigación científica. Escríbelo usando lenguaje de mensaje de
texto y mensaje escrito normalmente. Envíalo a uno de tus amigos y pídele que te
responda expresando su opinión. Comparte estos mensajes con tus compañeros de
clase.

17

Censo Colaborativo

CENSO COLABORATIVO
Discute las siguientes ideas con tu grupo colaborativo y lleguen a un consenso. En el
espacio provisto, escriban una A si están de acuerdo con la idea planteada, o una D
si están en desacuerdo.

_____1. La ciencia es principalmente un método para inventar aparatos nuevos.
_____2. La ciencia puede resolver cualquier problema, o contestar cualquier
pregunta.

_____3. La ciencia se dedicada primordialmente a entender como funciona el mundo
natural.
_____4. La ciencia puede usar explicaciones sobrenaturales si es necesario.
_____5. La astrología (predicciones de tu futuro) es una ciencia.
_____6. La ciencia requiere una gran cantidad de actividad creativa.
_____7. La ciencia siempre provee contestaciones tentativas o temporeras a las
preguntas.
_____8. Una hipótesis es una adivinanza o suposición sobre algo.
_____9. Los científicos pueden creer en un ser sobrenatural y aún así hacer buena
ciencia.
_____10. La ciencia se involucra principalmente en la recopilación de datos.
_____11. La mayor parte de los ingenieros y médicos son científicos.
_____12. Un hecho científico es absoluto, fijo y permanente.

_____13. Existe actividad científica mediocre.
_____14. Una teoría científica es meramente una conjetura, una suposición.
_____15. Los científicos han resuelto la mayor parte de los misterios de la naturaleza.
_____16. La ciencia puede estudiar eventos que ocurrieron hace millones de años.
_____17. Es importante que toda persona educada conozca lo que es la ciencia, lo
que puede y no puede hacer, y como trabaja.

18

Censo Colaborativo

_____18. La experimentación científica usualmente involucra el probar algo
simplemente para ver qué ocurre, sin predecir lo que puede ocurrir.
_____19. Cualquier acción científica puede ser aceptada como exacta y confiable.
_____20. Los científicos asumen que la naturaleza sigue siempre las mismas reglas a
través de todo el universo.
_____21. Los científicos frecuentemente tratan de refutar las posibles explicaciones.
_____22. La ciencia puede ser influenciada por factores como la raza, género,
nacionalidad o religión de los científicos.
_____23. Todos los problemas científicos se resuelven usando el método científico.
_____24. Una de las debilidades de la ciencia es respecto a las discrepancias entre
los científicos.

______25. Cualquier estudio realizado cuidadosamente y basado en observaciones

19

Censo Colaborativo

Introducción
Probablemente estás bien informado sobre los nuevos aparatos electrónicos en
el mercado, los artistas que tienen el favor del público, la vestimenta de moda o los
deportistas más destacados en la actualidad. Pero, ¿cuánto conoces sobre la ciencia
y la investigación científica?
En esta actividad te relacionarás con varias ideas referentes al estudio de la
ciencia y de la investigación científica. Analízalas objetivamente con tus compañeros
de manera que puedas evaluar tu conocimiento sobre el tema.

Procedimiento:
1. Contesta el censo sobre conocimiento de la metodología
de investigación de la ciencia en conjunto con tus
compañeros de grupo. Discutan cada idea y lleguen a
un consenso sobre la respuesta (de acuerdo o en
desacuerdo).
2. Escriban una A mayúscula al frente de la oración si
están de acuerdo y una D mayúscula si están en
desacuerdo. Recuerden que la contestación debe ser
un consenso de grupo luego de haber leído y discutido
cuidadosamente la oración. Sin embargo si no llegan a
consenso tabulen ese ítem separado.
3. Al completar el censo participen en la discusión de las
ideas y tabulen las respuestas del grupo completo
usando la hoja de tabulación de resultados.
4. Al finalizar la tabulación coteja con el/la maestro/a la
respuesta correcta para cada idea y escríbela en la hoja
de tabulación.

20

Actividad Para El Estudiante:
Censo Colaborativo

Propósito:
En esta actividad reflexionarás sobre la importancia de la
adquisición de conocimiento sobre la metodología científica y de
la importancia de ésta en la vida de los seres humanos.

• Naturaleza de la Ciencia, Tecnología, y Sociedad
NC.8.2. Toma decisiones apropiadas para la solución de problemas y explica
cómo el conocimiento científico se aplica al desarrollo tecnológico basado en la
necesidad del ser humano de entender el mundo que lo rodea.
NC.8.2.1 Explica cómo el conocimiento científico y la tecnología se
pueden aplicar a las actividades del ser humano.
NC.7.2.3 Agrupa datos en una gráfica de por ciento
NC.7.2.4 Recopila y organiza información en tablas de datos

Materiales

• Hoja del censo colaborativo

21

Censo Colaborativo

5. Cuenten el número de grupos que acertaron la siguiente cantidad de
contestaciones para catalogar su conocimiento científico. Anótenlo en la tabla.

a. 22 a 25 respuestas correctas - excelente

b. 19 a 21 respuestas correctas - bueno

c. 12 a 18 respuestas correctas - regular

d. 0 a 11 respuestas correctas - deficiente

6. Conviertan ese número a por ciento (%).

% = número de grupos en cada categoría x 100
total de grupos

Tabla #1: Conocimiento sobre la metodología de investigación en
ciencias

Categoría Número de grupos Por ciento

Excelente

Bueno

Regular

Deficiente

7. Preparen una gráfica de barras representando el conocimiento de la clase sobre las
ideas científicas planteadas. Esta gráfica debe contener el % de grupos que muestran
el conocimiento indicado en cada categoría. Si los estudiantes tienen las facilidades
para utilizar Excel utilice ese programa.

22

Censo Colaborativo

Analiza y aplica

1. ¿En qué categoría (excelente, bueno, regular o deficiente) se puede catalogar el
conocimiento científico de toda la clase?

2. Si este conocimiento no es bueno o excelente, ¿qué estrategias podrían contribuir
a mejorarlo?

3. ¿Por qué crees que la sociedad tiene un conocimiento distorsionado de lo que es
la ciencia y la metodología de investigación científica?

4. Busca información sobre un científico famoso cuyo trabajo consideres de gran
relevancia. Pega una fotografía de este científico en un pedazo de cartulina y
escribe su nombre debajo de ésta. Debajo de la fotografía escribe un párrafo
breve explicando por qué ese científico merece el reconocimiento de la sociedad.

23

Censo Colaborativo

CENSO COLABORATIVO
Discute las siguientes ideas con tu grupo colaborativo y lleguen a un consenso. En el
espacio provisto, escriban una A si están de acuerdo con la idea planteada, o una D
si están en desacuerdo.

_____1. La ciencia es principalmente un método para inventar aparatos nuevos.
_____2. La ciencia puede resolver cualquier problema, o contestar cualquier
pregunta.

_____3. La ciencia se dedicada primordialmente a entender como funciona el mundo
natural.
_____4. La ciencia puede usar explicaciones sobrenaturales si es necesario.
_____5. La astrología (predicciones de tu futuro) es una ciencia.
_____6. La ciencia requiere una gran cantidad de actividad creativa.
_____7. La ciencia siempre provee contestaciones tentativas o temporeras a las
preguntas.
_____8. Una hipótesis es una adivinanza o suposición sobre algo.
_____9. Los científicos pueden creer en un ser sobrenatural y aún así hacer buena
ciencia.
_____10. La ciencia se involucra principalmente en la recopilación de datos.
_____11. La mayor parte de los ingenieros y médicos son científicos.
_____12. Un hecho científico es absoluto, fijo y permanente.

_____13. Existe actividad científica mediocre.
_____14. Una teoría científica es meramente una conjetura, una suposición.
_____15. Los científicos han resuelto la mayor parte de los misterios de la naturaleza.
_____16. La ciencia puede estudiar eventos que ocurrieron hace millones de años.
_____17. Es importante que toda persona educada conozca lo que es la ciencia, lo
que puede y no puede hacer, y como trabaja.

24

Censo Colaborativo

_____18. La experimentación científica usualmente involucra el probar algo
simplemente para ver qué ocurre, sin predecir lo que puede ocurrir.
_____19. Cualquier acción científica puede ser aceptada como exacta y confiable.
_____20. Los científicos asumen que la naturaleza sigue siempre las mismas reglas a
través de todo el universo.
_____21. Los científicos frecuentemente tratan de refutar las posibles explicaciones.
_____22. La ciencia puede ser influenciada por factores como la raza, género,
nacionalidad o religión de los científicos.
_____23. Todos los problemas científicos se resuelven usando el método científico.
_____24. Una de las debilidades de la ciencia es respecto a las discrepancias entre
los científicos.

_____25. Cualquier estudio realizado cuidadosamente y basado en observaciones

25

¿Que es esa cosa llamada Ciencia?

Propósito:
En esta investigación los estudiantes identificarán y
explicarán cómo los científicos investigan para probar sus ideas y
además explicarán los beneficios de la investigación científica.


• Naturaleza de la ciencia, tecnología y sociedad
NC.7.1 Muestra dominio de la metodología científica para la solución de
problemas.
NC.7.1.1 Identifica y redacta problemas e hipótesis.
NC.7.1.4 Distingue entre un grupo de control y uno experimental
NC.7.1.5 Llega a conclusiones a través del análisis de datos.
NC.8.1.3 Llega a conclusiones a partir de datos empíricos.
NC.9.1.1 Utiliza diferentes métodos para la solución de problemas y
someter a prueba su hipótesis.

Materiales
• Lectura: ¿Por qué salen gusanos
en la carne?

• Presentación en Power Point sobre
los experimentos de Redi prepara-
da por el maestro

26


Introducción
¿En qué consiste la labor de los científicos cuando hacen ciencia? ¿Qué es la
ciencia? ¿Existen características distintivas de la actividad científica que nos permitan
clasificar las actividades que pertenecen a ese grupo y las que no? Para Feynman,
premio Nobel en física, la “ciencia es el placer de descubrir”, y el elemento placer es
esencial en ese proceso. Plantea que el proceso del descubrimiento y la experiencia
de descubrir son placenteros (o deben serlo) y recompensables.

La diferencia entre la curiosidad del científico y la de la persona es, en primer
lugar, el fenómeno que la origina, los científicos se interesan por los fenómenos y los
eventos que a nadie más le interesan y en segundo lugar, el objetivo, la razón del
científico es corroborar, buscar y analizar patrones en el fenómeno observado, lo que,
por lo regular, las personas no hacen conscientemente en su vida diaria.

Por el momento, estableceremos que la actividad científica se caracteriza por
una observación sistemática de la naturaleza, con el propósito consciente de buscar
patrones y de tratar de explicar los eventos, los fenómenos y las situaciones que no
sean cónsonas con los patrones que se espera encontrar. Dicho de otro modo, se
buscan las relaciones de causa y efecto entre los patrones observados. De acuerdo
con el mismo razonamiento, estas disonancias con los patrones establecidos o
esperados pueden ser tan fuertes e irreconciliables que provoquen un proceso de
investigación guiado por la curiosidad, para determinar el por qué de la discrepancia.
Analicemos un poco más el acto de hacer ciencia…

Procedimiento:
1. Esta actividad los estudiantes la trabajarán en pareja.
2. Indíqueles que lean la lectura: ¿Por qué salen gusanos
en la carne? y contesten las preguntas en la sección de
Análisis y Aplicación.
3. Discuta la actividad haciendo énfasis en lograr el
propósito planteado. Note que cada pregunta de la
actividad atiende un aspecto medular de la naturaleza de
las ciencias y la investigación científica.

27


¿Por qué salen gusanos en la carne?
El experimento que llevó a cabo el médico italiano Francesco Redi (1621-1697)
constituye un buen ejemplo para demostrar cómo se adquiere nuevo conocimiento
aplicando los principios de lo que se ha llamado “la naturaleza de las ciencias”. Esta
investigación nos permite demostrar el principio de la causalidad natural además de,
junto a otros descubrimientos de la época, proporcionar los elementos o criterios para
el surgimiento de la ciencia moderna. Redi investigó por qué aparecen gusanos (que
hoy sabemos son larvas de moscas) en la carne en descomposición. En la época de
Redi, el hecho de que aparecieran gusanos en la carne se consideraba prueba de que
la vida surgía de manera espontánea en lugares donde había condiciones para ello.
Esta creencia se constituyó en lo que se ha conocido como la Teoría de generación
espontanea, es decir, la producción de seres vivos a partir de la materia inerte.
¿Por qué el trabajo que llevó a cabo Redi, aportó evidencia contundente en contra de
la teoría de generaciones espontáneas?
De manera sencilla podríamos resumir su trabajo de la manera siguiente:

• observó que alrededor de los lugares donde se dejaba carne expuesta había
moscas.

• que los gusanos aparecían en la carne que se dejaba a la intemperie por varios
días.

• pensó que debía haber una relación entre las moscas y los gusanos que
posteriormente se veían creciendo en la carne.

• Para demostrar esta relación diseñó el siguiente experimento :

Francesco Redi

28


Diseño del experimento de
Redi

• Al primer frasco lo dejó descubierto, el segundo frasco lo cerró

herméticamente y el tercer frasco, lo cubrió con una gasa.

• Luego de un tiempo observó que:

◊ La carne del primer frasco tenía gran cantidad de larvas y moscas.

◊ En el segundo frasco (el tapado) no había gusanos, aunque la carne
estaba podrida y mal oliente.

◊ En el tercer frasco pudo observar que, sobre la tela, había huevos de
las moscas que no pudieron atravesarla.

29


Analiza y aplica

1. ¿De qué observación partió Redi para llevar a cabo su investigación?

2. ¿Cuál crees que fue el problema que se planteó?

3. ¿Partiendo de ese problema, cuál fue la hipótesis que se sometió a
investigación?

4. ¿Cuál consideras fue el razonamiento de Redi para el diseño experimental
que llevó a cabo? Explica

5. ¿Qué representa cada frasco en esta investigación?

6. ¿Además de los factores que se han considerado hasta el momento, crees que
fue necesario tener presente algunos otros? Explica tu respuesta.

7. ¿Qué resultados obtuvo Redi en su experimento?

8. ¿Cuál fue su conclusión?

9. Redi llevó a cabo sus experimentos para mediados y fines del siglo 17 y no fue
hasta el siglo 19 que se descartó la teoría de generaciones espontáneas.

a. ¿Qué importancia consideran que tiene el momento histórico en la
evolución del conocimiento?

b. Busquen información que les permita conocer el por qué esto fue así.
¿Qué eventos importantes ocurrieron en este tiempo que permitieron
se descartara la teoría de generaciones espontáneas?

30


10. ¿Qué te sugiere el caso de la teoría de generaciones espontáneas sobre la
naturaleza de las ciencias y del conocimiento científico?

11. Desde el punto de vista de los científicos el proceso de descubrir está
íntimamente asociado a tres características que debe poseer una persona:
curiosidad, capacidad de inquirir o preguntarse y capacidad de observar.
¿Cómo se manifiestan cada una de estas características en el trabajo que llevó
a cabo Redi?

Pregunta para assessment:

Esta pregunta la puede plantear con el formato de diario reflexivo conceptual para
los estuantes.

12. Muchas veces hemos observado un evento o un suceso donde “nos mata la
curiosidad” por saber lo que está pasando. ¿Esta conducta nos hace un
científico? Explica tu respuesta.

13. Aproveche y discuta con los estudiantes lo que es investigación pura y
aplicada. Discuta esto a la luz de esta actividad. Asigne buscar en el periódico
ejemplos de investigación pura y aplicada.

Nota: Es adecuado que monte una presentación en Power Point con el diseño de
Redi para discutir la lectura y ofrecer a los estudiantes un esquema visual de los
experimentos.. En Internet hay mucha información y esquemas de los experimen-
tos.

31


Propósito:
En esta investigación identificarás y explicarás cómo los
científicos investigan para probar sus ideas y además explicarás
los beneficios de la investigación científica

NC.7.1 Muestra dominio de la metodología científica para la solución de
problemas.
NC.7.1.4 Distingue entre un grupo de control y uno experimental
NC.9.1.1 Utiliza diferentes métodos para la solución de problemas y
someter a prueba su hipótesis.

Materiales

• Lectura: ¿Por qué salen gusanos
en la carne?

32


Introducción
¿En qué consiste la labor de los científicos cuando hacen ciencia? ¿Qué es la
ciencia? ¿Existen características distintivas de la actividad científica que nos permitan
clasificar las actividades que pertenecen a ese grupo y las que no?
Para Feynman, la “ciencia es el placer de descubrir”, y el elemento placer es
esencial en ese proceso. Plantea que el proceso del descubrimiento y la experiencia
de descubrir son placenteros (o deben serlo) y recompensables. En esta actividad
descubrirás las respuestas a estas y otras preguntas.

Procedimiento:
1. Esta actividad la trabajarás en pareja.

2. Lean la siguiente lectura ¿Por qué salen gusanos en la
carne? y contesten las preguntas en la sección de Análisis
y Aplicación.

33


¿Por qué salen gusanos en la carne?
El experimento que llevó a cabo el médico italiano Francesco Redi (1621-1697)
constituye un buen ejemplo para demostrar cómo se adquiere nuevo conocimiento
aplicando los principios de lo que se ha llamado “la naturaleza de las ciencias”. Esta
investigación nos permite demostrar el principio de la causalidad natural además de,
junto a otros descubrimientos de la época, proporcionar los elementos o criterios para
el surgimiento de la ciencia moderna. Redi investigó por qué aparecen gusanos (que
hoy sabemos son larvas de moscas) en la carne en descomposición. En la época de
Redi, el hecho de que aparecieran gusanos en la carne se consideraba prueba de que
la vida surgía de manera espontánea en lugares donde había condiciones para ello.
Esta creencia se constituyó en lo que se ha conocido como la Teoría de generación
espontanea, es decir, la producción de seres vivos a partir de la materia inerte.
¿Por qué el trabajo que llevó a cabo Redi, aportó evidencia contundente en contra de
la teoría de generaciones espontáneas?
De manera sencilla podríamos resumir su trabajo de la manera siguiente:
• observó que alrededor de los lugares donde se dejaba carne expuesta había
moscas.
• que los gusanos aparecían en la carne que se dejaba a la intemperie por varios
días.
• pensó que debía haber una relación entre las moscas y los gusanos que
posteriormente se veían creciendo en la carne.
• Para demostrar esta relación diseñó el siguiente
experimento :

34


Diseño del experimento de
Redi

• Al primer frasco lo dejó descubierto, el segundo frasco lo cerró

herméticamente y el tercer frasco, lo cubrió con una gasa.

• Luego de un tiempo observó que:

◊ La carne del primer frasco tenía gran cantidad de larvas y moscas.

◊ En el segundo frasco (el tapado) no había gusanos, aunque la carne
estaba podrida y mal oliente.

◊ En el tercer frasco pudo observar que, sobre la tela, había huevos de
las moscas que no pudieron atravesarla.

35


Analiza y aplica

1. ¿De qué observación partió Redi para llevar a cabo su investigación?

2. ¿Cuál crees que fue el problema que se planteó?

3. ¿Partiendo de ese problema, cuál fue la hipótesis que se sometió a
investigación?

4. ¿Cuál consideras fue el razonamiento de Redi para el diseño experimental
que llevó a cabo? Explica

5. ¿Qué representa cada frasco en esta investigación?

6. ¿Además de los factores que se han considerado hasta el momento, crees que
fue necesario tener presente algunos otros? Explica tu respuesta.

7. ¿Qué resultados obtuvo Redi en su experimento?

8. ¿Cuál fue su conclusión?

9. Redi llevó a cabo sus experimentos para mediados y fines del siglo 17 y no fue
hasta el siglo 19 que se descartó la teoría de generaciones espontáneas.

a. ¿Qué importancia consideran que tiene el momento histórico en la
evolución del conocimiento?

b. Busquen información que les permita conocer el por qué esto fue así.
¿Qué eventos importantes ocurrieron en este tiempo que permitieron
se descartara la teoría de generaciones espontáneas?

36


10. ¿Qué te sugiere el caso de la teoría de generaciones espontáneas sobre la
naturaleza de las ciencias y del conocimiento científico?

11. Desde el punto de vista de los científicos el proceso de descubrir está
íntimamente asociado a tres características que debe poseer una persona:
curiosidad, capacidad de inquirir o preguntarse y capacidad de observar.
¿Cómo se manifiestan cada una de estas características en el trabajo que llevó
a cabo Redi?

12. Muchas veces hemos observado un evento o un suceso donde “nos mata la
curiosidad” por saber lo que está pasando. ¿Esta conducta nos hace un
científico? Explica tu respuesta.

37

Largo de las hojas en el Pino hondureño
(Pinus caribaea var. Hondurensis)
Propósito:
En esta actividad identificarás y explicarás las diferencias
entre investigación experimental e investigación descriptiva y
contrastaras entre una Investigación básica y una investigación
aplicada.


NC. 7.1 Muestra dominio de la metodología científica para la solución de
problemas.

NC.7.2.4 Recopila y organiza información en tablas de datos.
NC.7.2.5 Construye gráficas de barra, lineal, circular y pictóricas.

NC.8.6.3 Utiliza el lenguaje matemático en la interpretación y análisis de datos.

Materiales

• 80 hojas de pino • Calculadoras
hondureño • Programa Excel
• Reglas calibradas • Papel de gráfica
en mm. (1cm.)

38


Introducción
La fuente de problemas para la investigación científica es el mundo natural. El
descubrimiento del fascinante mundo microscópico ni siquiera se imaginaba, hasta
que el científico holandés Anton Van Leeuwenhoeck (1632-1723) descubrió los
“animálculos” con un microscopio rudimentario utilizado para observar una gota de
agua de una charca. Toda la investigación que se generó al principio consistió en la
descripción de ese mundo desconocido, en la que se incluyeron los eventos y los pro-
cesos que ocurrían en él. Cuando se hace una investigación descriptiva, se
describe lo que ocurre, cómo ocurre y cuándo ocurre. La descripción puede partir de
la observación directa del fenómeno en la naturaleza o bien, de un experimento de
laboratorio.
En la investigación con diseño experimental se contesta la pregunta: ¿Por qué
ocurre...?. Por lo tanto, se buscan relaciones de causa y efecto, esto es, ¿qué causa
que tal “cosa” ocurra? Este modo de ver los fenómenos naturales establece la causali-
dad entre las variables que se investiguen. El diseño experimental requiere, entonces,
que identifiquemos todas las posibles variables (factores físicos, biológicos e interac-
ciones entre éstos) que intervienen en un determinado experimento, y que las maneje-
mos de cierto modo para encontrar relaciones de causa y efecto entre ellas.
En ocasiones, cuando diseñamos un experimento, no lo hacemos de forma
descriptiva, porque no contestamos ninguna de las preguntas básicas que describen
el fenómeno. Tampoco lo hacemos de forma experimental, porque no podemos
controlar las variables que intervienen como posible causalidad del efecto observado.
Sin embargo, pensamos y creemos que hay una relación de causa y efecto entre dos
variables dadas. ¿Qué puede hacerse en estos casos? Por lo regular, diseñamos un
experimento que esté entre los dos extremos señalados —el descriptivo y el
experimental— y que llamaremos aquí diseño correlacional, es decir, se establece una
correlación entre las variables investigadas y no, una causalidad. Algunos autores han
designado este diseño como cuasi experimental.

39


Procedimiento:
1. Prepare los materiales para el estudiante de acuerdo al
procedimiento de la Actividad del estudiante.

2. Prepare 4 mazos de hojas para cada grupo de
estudiantes (4 estudiantes por grupo)

2. Para llevar a cabo este trabajo se utilizaran hojas del
árbol de pino hondureño puede sustituirlo si desea.

3. Discuta las preguntas con los estudiantes

Analiza y aplica

1. ¿Consideras que el trabajo que llevaste a cabo representa una investigación
científica?

2. Si la pregunta anterior la contestaste en la afirmativa, menciona las
características sobresalientes que hacen de esta actividad una investigación.

3. Si contestaste que no en la pregunta 1, ¿qué elementos crees que habría que
añadir o eliminar para que pueda ser considerado como una investigación
científica?

4. ¿Qué importancia le ves al trabajo que se llevó a cabo en este ejercicio?

5. Podrías mencionar algún otro trabajo que conozcas que tenga características
parecidas o similares al que llevamos a cabo? Comenta.

40


6. En ciencia, basándonos en la naturaleza de la investigación, se clasifican las
mismas en básicas (o puras) y en aplicadas. ¿Qué tipo de investigación dirías
que es la que llevamos a cabo? ¿Por qué? ¿Cómo compara con la que llevó a
cabo Redi?

7. Además, en ciencias, basándonos en el diseño utilizado, clasificamos las
investigaciones en descriptiva y experimental. ¿Qué tipo de investigación dirías
cabo Redi?

8. ¿Qué tipo de gráfica utilizaron? ¿Por qué escogieron este tipo de gráfica y no
otro?

9. ¿Crees que un histograma es una buena gráfica para representar estos datos?
Discute.

10. Si construiste un histograma, ¿qué patrón observas? Discute.

11. La media, mediana y moda son tres medidas de tendencia central. La
mediana es el dato del medio siempre que los datos estén ordenados y la moda
es el valor que más se repite. Basado en los datos, ¿importa cuál de estas
medidas se utilice? Explica.

12. ¿Qué indica la desviación estándar sobre la población que la media no indica?
¿Por qué es importante la desviación estándar? Explica.

41

Hoja de datos (una por estudiante)

Número de hoja Medida en mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Promedio de la muestra

∑ (x1) =

42

Propósito:
En esta actividad identificarás y explicarás las diferencias
entre investigación experimental e investigación descriptiva y
contrastaras entre una Investigación básica y una investigación
aplicada.


NC. 7.1 Muestra dominio de la metodología científica para la solución de
problemas.

NC.7.2 Utiliza las matemáticas para la solución de problemas y como herra-
mienta en el análisis científico.
NC.7.2.4 Recopila y organiza información en tablas de datos.
NC.7.2.5 Construye gráficas de barra, lineal, circular y pictóricas.
NC.8.6.3 Utiliza el lenguaje matemático en la interpretación y análisis de
datos.

Materiales

• 80 hojas de pino • Calculadoras
hondureño • Programa Excell
• Reglas calibradas • Papel de gráfica
en mm. (1cm.)

43

Introducción:
En esta investigación describirás las características de las hojas de Pino. Busca
información en la Internet para que describas esta especie y donde se encuentra
distribuida.

Procedimiento

Trabajarán en grupos de 4 estudiantes
1. El tamaño de la muestra será de 80 hojas tomadas
de varios mazos de hojas que te entregará el maestro

2. Para llevar a cabo este trabajo el maestro les
entregará una muestra de varios grupos o mazos de
hojas de un sólo árbol de pino hondureño.

3. Seleccionen al azar las hojas que medirán de cada
grupo o mazo.

4. Desprendan las hojas con cuidado para que evite
introducir errores si se rompe la base de la misma.

5. Cada miembro del grupo medirá 20 hojas (para un
total de 80 por grupo de) y anotará los datos en mm la
tabla que se provee.

44


6. Utilicen las siguientes instrucciones para hacer sus
cálculos:
a. Anoten sus 80 datos (X1) en la segunda
columna de la tabla. Deben anotar 20 datos por
tabla de recopilación, una por estudiante.

b. Luego que todos los miembros del grupo
completen sus 20 datos procedan a entrar los
80 datos en el programa Excel.

c. Determinen la media, mediana y la moda
usando Excel.

d. Construyan una tabla de frecuencias

e. Discutan con sus compañeros cual es la
mejor gráfica para representar los datos.

f. Construyan la gráfica usando Excel.

45

Analiza y aplica

1. ¿Consideras que el trabajo que llevaste a cabo representa una investigación
científica?

2. Si la pregunta anterior la contestaste afirmativamente, menciona las característi-
cas sobresalientes que hacen de esta actividad una investigación.

3. Si contestaste que no en la pregunta 1, ¿qué elementos crees que habría que
añadir o eliminar para que pueda ser considerado como una investigación
científica?

4. ¿Qué importancia le ves al trabajo que se llevó a cabo en este ejercicio?

5. Podrías mencionar algún otro trabajo que conozcas que tenga características
parecidas o similares al que llevamos a cabo? Comenta.

6. En ciencia, basándonos en la naturaleza de la investigación, se clasifican las
mismas en básicas (o puras) y en aplicadas. ¿Qué tipo de investigación dirías
cabo Redi?

7. Además, en ciencias, basándonos en el diseño utilizado, clasificamos las
investigaciones en descriptiva y experimental. ¿Qué tipo de investigación dirías
cabo Redi?

8. ¿Qué tipo de gráfica utilizaron? ¿Por qué escogieron este tipo de gráfica y no
otro?

9. ¿Crees que un histograma es una buena gráfica para representar estos datos?
Discute.

46

10. Si construiste un histograma, ¿qué patrón observas? Discute.

11. La media, mediana y moda son tres medidas de tendencia central. La mediana
es el dato del medio siempre que los datos estén ordenados y la moda es el
valor que más se repite. Basado en los datos, ¿importa cuál de estas medidas
se utilice? Explica.

12. ¿Qué indica la desviación estándar sobre la población que la media no indica?
¿Por qué es importante la desviación estándar? Explica.

47

Las características de las ciencias naturales basadas en su episteme

Las ciencias naturales se caracterizan por su epistemología. En la filosofía
platónica, la episteme se refiere a la construcción del conocimiento de un modo
metodológico en contraposición a la construcción del conocimiento por medio de
opiniones o creencias individuales. La
epistemología de las ciencias se refiere al modo y
a los métodos de entender y buscar el
conocimiento científico. Por definición, este método
y el conocimiento que se deriva de él se
contraponen a lo que es el conocimiento normal,
es decir, basado en las experiencias y en las
opiniones y a cómo lo adquirimos. El modo de
construir el conocimiento científicamente es
diferente y, por lo tanto, el producto que se obtenga
de esta construcción será diferente de otros
conocimientos obtenidos mediante otras
metodologías. Esto no quiere decir que los demás
conocimientos no sean tan válidos como los
científicos, sino que son diferentes en su naturaleza. De este modo, podemos hablar
de conocimientos científicos y de otros tipos de conocimiento. Los primeros se
obtienen por medio de la metodología científica; mientras que los segundos pueden
conseguirse mediante otras metodologías.

Aunque tenemos divisiones entre las distintas ciencias naturales y aunque cada
una tenga sus peculiaridades, todas las ramas y todos los campos de investigación

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dentro de ellas comparten un grupo de características que las identifica como ciencias
naturales. Entre estas características, podemos destacar las siguientes:

Son empíricas. Se basan en la observación. Tanto para identificar los
problemas que se estudiarán, como para llevar a cabo los experimentos, la
observación es esencial y se extiende más allá de los sentidos, mediante la
utilización de instrumentos que van desde una simple lupa hasta instrumentos
sumamente sofisticados, desarrollados por los adelantos tecnológicos o por la
misma investigación. Las observaciones que informe un científico o un grupo de
científicos que esté trabajando con algún problema tienen que confirmarlas
otros científicos independientes, para que se acepten como tales. Cuando se
confirman las observaciones realizadas sobre un fenómeno, se convierten en
hechos o datos sobre los cuales se desarrollarán las hipótesis, los supuestos,
los principios y las teorías que predominarán, y que la comunidad científica
aceptará en ese campo. Ninguna observación se acepta con absoluta certeza,
si no se cuenta con suficientes verificaciones de los miembros de la comunidad
científica.

Pueden corroborarse. Las observaciones guían los procesos de inferencia y
predicción que ocurren en las ciencias. Estas observaciones las corroboran
grupos independientes de investigadores, por lo que las inferencias y las
conclusiones que se derivan de ellas pueden someterse al escrutinio y a la
crítica de los pares. La corroboración es la característica que provee de cierto
grado de objetividad a las ciencias naturales, ya que lo observado, así como las
observaciones, pueden definirse fuera de la subjetividad individual. De esta
manera, tanto las definiciones de lo observado como las observaciones mismas
son aceptadas por la comunidad científica y, por ende, pueden repetirlas
científicos independientes.

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Propician el razonamiento lógico deductivo. Ésta es, quizás, la
característica esencial de las ciencias, que resulta en lo que llamamos
conocimiento científico. Las explicaciones, inferencias e interpretaciones que se
formulan a partir de los datos obtenidos de algo que se observa, ya sea por
diseño experimental o por observación del fenómeno en la naturaleza, se
analizan de acuerdo con la lógica del pensamiento científico (basado en la
prueba) y con el análisis matemático. Estas explicaciones o hipótesis sugieren
experimentos que, en muchos casos, pueden realizarse por medio de controles
muy específicos y del sometimiento a prueba (empírica) de las ideas que
tenemos. De este modo, las teorías y los principios se fundamentan en pruebas
empíricas, ya sea que se obtengan directamente de la naturaleza, del diseño y
la realización de un experimento o derivadas del pensamiento
lógico-matemático.

Son dinámicas. El conocimiento científico no es absoluto; cambia a lo largo del
tiempo a medida que avanza la investigación científica. Las investigaciones y el
desarrollo tecnológico permiten que se refinan las observaciones o que se
realicen observaciones totalmente nuevas, las cuales producen, a su vez,
nuevas interpretaciones y nuevos conocimientos y principios. La realidad e,
incluso, los datos pueden reinterpretarse, lo que podría ocasionar que se
descartaran principios y hasta teorías científicas que ya no fueran útiles para
explicar los fenómenos observados. La historia provee, en todas las áreas
científicas mayores, excelentes ejemplos sobre esta característica de las
ciencias. En la Física es muy bien conocido el caso del flogisto y, en la Biología,
el caso del homúnculo en el espermatozoide.

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Son históricas. El conocimiento que emerge del quehacer científico es
histórico, porque el conocimiento del pasado sienta las bases para el actual, y
éste, a su vez, para el futuro. Por otro lado, el desarrollo científico está atado al
momento histórico en cuanto a creencias, adelantos tecnológicos, interés por la
investigación y problemas que puedan investigarse, entre otros. La ciencia del
momento no surge aislada del contexto histórico cultural, sino que éste la
afecta; por ende, la ciencia del futuro también se afectará. Cada cultura ha
utilizado su conocimiento para explorar preguntas fundamentales, para
enfrentar retos y para satisfacer las necesidades humanas en un momento
histórico particular. La ciencia se ha desarrollado a partir de este cúmulo del
conocimiento adquirido en contexto por las culturas y las civilizaciones.

La falacia del método científico

Para nosotros no existe lo que, en muchos libros de texto, se ha llamado
método científico, y que, por décadas, se ha enseñado en las escuelas y en las
universidades. El método que plantea la mayoría de los libros de texto surge, en parte,
del formato de publicación que, generalmente, piden las revistas científicas para
publicar las investigaciones y, en parte, debido a una simplificación excesiva de lo que
ocurre en realidad cuando se lleva a cabo la investigación. Creemos que, en lugar de
ayudar o aportar al entendimiento del proceso, este método lo distorsiona y crea en
los estudiantes e, incluso, en los maestros de Ciencia, conceptos equivocados sobre
lo que es la ciencia y sobre cómo ésta ocurre (Bauer, H. H., 1992).

La misma naturaleza de las ciencias y la diversidad de campos que se estudian
hacen imposible un método científico. La Física, la Química y la Biología estudian
diferentes aspectos de la naturaleza, y cada una de ellas tiene un enfoque peculiar o
una cosmovisión filosófica particular, el cual determina las características de la
metodología utilizada en cada área. ¿Qué distingue a las ciencias naturales? Aunque

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explicamos que no existe un método único de las ciencias naturales, consideramos
que existe una metodología general que todas siguen en el proceso de investigar para
obtener conocimiento. Esta metodología se resume en el proceso de inquirir y en la
utilización del proceso lógico deductivo para llegar a conclusiones a partir de los datos
y de la lógica, con el propósito de validar las conclusiones.

A partir de las observaciones, se describe el fenómeno de lo que ocurre y,
simultáneamente, pueden diseñarse experimentos para someter a prueba sólo una
porción o alguna instancia particular de éste. Además, a partir de la descripción
original y mediante observaciones adicionales sobre cómo ocurre el fenómeno, se
describen los patrones observados tanto en el experimento como en la naturaleza.
Una vez se observen los patrones, se identifican los elementos esenciales, es decir,
las variables, y se establecen posibles relaciones entre ellas, ya sea de causa y efecto
o de correlación. Luego, se someten a prueba y se establecen las conclusiones a
base de los resultados. Esta metodología no implica una secuencia lineal de procesos;
de hecho, no es lineal. En cada etapa del proceso, pueden hacerse ajustes para
revisar procedimientos específicos de etapas anteriores. Por último, queremos hacer
énfasis en que el proceso de la búsqueda del conocimiento, de acuerdo con esta
metodología, no es inductivo pero la inducción puede estar presente en muchas
ocasiones. En esencia es deductivo: característica derivada del razonamiento lógico, a
partir de los datos para establecer las generalizaciones.

La investigación descriptiva

La fuente de problemas para la investigación científica es el mundo natural. En
la naturaleza ocurren fenómenos que, generalmente, pertenecen al mundo físico —
entre los que se incluyen los químicos— o al biológico. Sin embargo, cuando ocurre
un fenómeno en la naturaleza, no siempre sabemos o tenemos información suficiente
sobre él. La razón principal para ello es que, en ocasiones, no tenemos los

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mecanismos ni la tecnología adecuada para observar el mundo natural. Quizás, uno
de los mejores ejemplos sea el descubrimiento del mundo microscópico, luego de la
invención del microscopio, el cual, a su vez, surge del desarrollo de los lentes de
aumento.

El descubrimiento de ese fascinante mundo microscópico ni siquiera se
imaginaba, hasta que el científico holandés Anton Van Leeuwenhoeck (1632-1723)
descubrió los “animálculos” con un microscopio rudimentario utilizado para observar
una gota de agua de una charca. Toda la investigación que se generó al principio
consistió en la descripción de ese mundo desconocido, en la que se incluyeron los
eventos y los procesos que ocurrían en él.

Las características de una investigación descriptiva

Cuando se hace una investigación descriptiva, se describe lo que ocurre, cómo
ocurre y cuándo ocurre. La descripción puede partir de la observación directa del
fenómeno en la naturaleza o bien, de un experimento de laboratorio. Sin embargo,
existe la creencia de que, si se realiza un experimento, se está llevando a cabo una
investigación de tipo experimental, que no puede ser descriptiva. Nada más lejos de lo
que implica este concepto. Incluso, puede realizarse un experimento sin siquiera ser
científico.

La Real Academia de la Lengua Española nos ilustra lo anterior con la primera
acepción del término experimentar, “probar y examinar una cosa” (Diccionario de la
Real Academia de Lengua Española, 1992). Si unimos esta definición a lo que ya
sabemos sobre las ciencias, nos daremos cuenta inmediatamente del error que
cometemos cuando pensamos que realizar un experimento es hacer ciencia. Es
importante recordar que, si la pregunta que examinamos no es científica, entonces, no
estamos realizando tampoco una actividad científica. Por el contrario, estos

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experimentos pueden ser psicológicos, esotéricos, religiosos o sociológicos y no
necesariamente, científicos. Cuando hablamos de que se realiza un experimento
desde el punto de vista científico, se implica que hay un diseño para recopilar los
datos de un modo sistemático con un fin particular: contestar una pregunta de
investigación (véase el capítulo 3). Los datos que se recogen durante el proceso de
investigación pueden ser tanto cualitativos como cuantitativos.

El diseño de un experimento se hace, generalmente, de dos modos: mediante
un diseño experimental o mediante un diseño no experimental. Es decir, pueden
diseñarse experimentos científicos en los cuales el diseño no es experimental, si
contesta una pregunta o varias de las formuladas previamente en la investigación
descriptiva. En otras palabras, describe el qué, el cómo y el cuándo. Parte del
problema se relaciona con el uso de la palabra experimento. La Real Academia define
el vocablo experimento en su segunda acepción como “la acción de experimentar”,y
experimentar, como: “en las ciencias fisicoquímicas y naturales,hacer operaciones
destinadas a descubrir, comprobar o demostrar determinados fenómenos o principios
científicos” (Diccionario de la Real Academia Española, 1992). Esta definición es
suficientemente amplia como para acomodar, bajo experimento, una gama de
acciones y resultados inmensos. Por lo tanto, para que a una investigación se la
considere con un “diseño experimental”, debe tener unas características específicas,
las cuales veremos en la próxima sección.

La investigación experimental

En la investigación con diseño experimental se contesta la pregunta: ¿Por qué
ocurre...?. Por lo tanto, se buscan relaciones de causa y efecto, esto es, ¿qué causa
que tal “cosa” ocurra? Este modo de ver los fenómenos naturales establece la
causalidad entre las variables que se investiguen. El diseño experimental requiere,
entonces, que identifiquemos todas las posibles variables (factores físicos, biológicos

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e interacciones entre éstos) que intervienen en un determinado experimento, y que
las manejemos de cierto modo para encontrar relaciones de causa y efecto entre
ellas. Por la naturaleza misma del diseño, en este caso, las observaciones son, sobre
todo, cuantitativas. Cuando se investiga con un diseño experimental, se conoce
suficiente sobre el fenómeno. El qué, el cómo y el cuándo se conocen lo
suficientemente bien como para hacer preguntas que conlleven relaciones de causa y
efecto.

Un mito importante que debemos atacar es que la investigación con un diseño
experimental es más importante que la descriptiva. Esta percepción se produce,
incluso, entre las diferentes ciencias naturales. Por ejemplo, a la Física se la considera
como la ciencia con diseños experimentales más sólidos, lo cual es cierto, pero no
implica que sea más importante que, digamos, la Biología. Parte de esta realidad es
su antigüedad como campo del saber. Hay muchos —por no decir todos— eventos
conocidos de la naturaleza del mundo físico (sin incluir la Química en esta ocasión)
sobre los cuales conocemos el qué, el cómo y el cuándo ocurren y, por ende, se
buscan relaciones de causa y efecto. En otras palabras, se quiere saber por qué
ocurren. Sin embargo, esto no hace que la Física sea más importante que la
Bioquímica del cerebro o que los procesos químicos que ocurren en la producción de
fito hormonas que se están describiendo actualmente y que representan dos áreas de
investigación importantísimas tanto económicamente, como desde el punto de vista de
la aplicabilidad en los seres humanos.

Las características de una investigación de tipo experimental: las variables en el
diseño

Como mencionamos anteriormente, la identificación de las variables
importantes que afectan o pueden afectar la relación de causa y efecto que se quiere
investigar es necesaria en el diseño experimental. Lo primero que tiene que

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