INSTITUCIÓN EDUCATIVA MARIA MONTESSORI ACACIAS
ÁREA DE CIENCIAS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
GRADOS
SEPTIMOS
PRIMER
PERIODO
LA CIENCIA: UNA HERRAMIENTA DE BÚSQUEDA DE CONOCIMIENTO
TEMA UNO: EL MÉTODO CIENTÍFICO
OBJETIVOS:
·
Conocer y
comprender el método de investigación que se usa en ciencia.
·
Utilizar el
método científico para llegar a comprender diferentes
hechos de la naturaleza.
·
Potenciar la
construcción de una mentalidad científica.
·
Desarrollar la
capacidad de observación.
·
Desarrollar la capacidad
de formular hipótesis
INTRODUCCIÓN:
La ciencia es una forma de
búsqueda de conocimiento. Está constituida por una parte teórica y otra
práctica.
La parte teórica o producto
de la ciencia es el conjunto de conocimiento obtenidos a través de años de
investigación.
La parte práctica la forman
todas las habilidades y técnicas de investigación. El dominio de estas
habilidades permite avanzar en los conocimientos científicos.
MARCO TEÓRICO:
El método científico es una
serie de mecanismos que usa el ser humano para llegar a comprender un hecho de
la naturaleza. Para resolver un problema, el científico sigue una serie de
pasos que generalmente no son lineales ni fáciles, sino llenos de dificultades
y retrocesos, algunos de ellos sin salida.
Aunque no existe el “método
científico” entendido como un conjunto de normas que se apliquen
consecutivamente y que sean válidas para cualquier rama de las ciencias, si
podemos referirnos a algunas características generales de cualquier
investigación.
Así los pasos básicos que,
en general, se siguen para llevar a cabo una investigación son los siguientes:
1. Observación.
2. Formular la hipótesis.
3. Experimentación.
4. Obtención de resultados.
5. Interpretación de los
resultados.
6. Conclusiones sobre los
resultados y la investigación.
ESQUEMA DEL METODO CIENTIFICO
En un esquema, se podría
representar los pasos del método científico de lasiguiente forma:
PROBLEMA
OBSERVACIÓN
Observar la realidad
Realizar dibujos y esquemas
Hacerse pregunta.
FORMULARHIPÓTESIS
Una o varias ideas
Tendrán que ser verificadas
por la experimentación.
DISEÑAR Y REALIZAREXPERIMENTO
Diseñar y construir montajes
experimentales
Creatividad y espíritu crítico
Lo más económico y fácil
posible.
Experimento control o
testigo.
Variables:
Controladas
Independientes
Dependientes
INTERPRETARRESULTADOS
Analizar los datos.
Deducir.
Extrapolar:
Se confirma la hipótesis:
Llegar a conclusiones.
No se confirma la hipótesis:
Volver sobre los pasos
anteriores.
RECOGER YREPRESENTAR LOS DATOSSACAR CONCLUSIONES
Idea general que sirva como
conclusión del experimento.
LA OBSERVACIÓN.
Cuando estemos desarrollando
una investigación, lo primero es observar la realidad, lo que hay, haciéndonos
preguntas sobre lo que observamos, planteándonos posibles problemas que habrá
que ir solucionando en la investigación. Hay que tener curiosidad científica,
intentando extraer de la realidad a investigar la mayor información posible,
por eso una observación detallada y cuidadosa, interesándose por aquellos
aspectos que sean más relevantes, es fundamental en cualquier investigación
científica.
La observación puede ser
directa, mediante nuestros sentidos, sin necesidad de ningún instrumental, o
indirecta, utilizando alguno de los instrumentales de laboratorio que están a
nuestra disposición, como la lupa, el microscopio, la balanza, etc. ...
Para una buena observación a
veces es necesario realizar dibujos, fotografías, esquematizar, clasificar, o
realizar cualquier otra técnica que se volverán a citar en otros puntos del
método científico. En ocasiones una adecuada observación a conducido posteriormente
a grandes descubrimientos.
LA HIPÓTESIS
Generalmente, a partir de la
observación surge el planteamiento del problema que se va a estudiar y que debe
formularse de la forma más precisa posible. El planteamiento del problema suele
ir acompañado de alguna suposición que lo explica, a ésta se la llama
hipótesis.
Para emitir una buena
hipótesis que explique el comportamiento de los fenómenos observados, es
indispensable la imaginación y la reflexión.
La hipótesis debe ser
verificada posteriormente mediante la experimentación, pero el hecho que una hipótesis
haya sido verificada mediante un proceso experimental no indica que dicha
hipótesis sea válida con carácter universal.
Una buena hipótesis debe
tener las siguientes características:
• Ser fruto de una
observación cuidadosa del hecho a investigar.
• Ser clara, que se entienda
perfectamente la explicación que se da.
• Que sea comprobable
experimentalmente.
• Que sea precisa, esto es,
que intente explicar una realidad, una observación, y no una multitud de
observaciones y hechos.
Una vez establecido el
problema y de establecer la hipótesis de trabajo, se procede a buscar
información bibliográfica sobre el tema, ya que normalmente una investigación
no parte de cero, y es necesario aprovecharse del trabajo previo que han hecho
otros investigadores.
LA
EXPERIMENTACIÓN.
Para saber si nuestra
hipótesis es acertada, debemos comprobar la experimentalmente. Hay por tanto
que diseñar y realizar el montaje experimental que intente confirmar nuestra
hipótesis.
La creatividad y el espíritu
crítico son dos cualidades que hay que desarrollar en esta etapa de
experimentación. Experimentar es repetir la observación de un fenómeno bajo
condiciones controladas. Un experimento debe ser siempre reproducible, es
decir, debe estar planteado y descrito de tal manera que cualquier persona con
los medios necesarios, pueda repetirlo. De no ser así, los resultados de este
experimento no serán aceptados por toda la comunidad científica.
Las VARIABLES de un experimento:
Se denominan variables a
cualquier factor que influye en un determinado experimento o fenómeno natural,
que pueden ser observados y medidos. De todos estos factores (variables) que
pueden afectar a una experimentación, algunos será el experimentador el que los
quiera modificar voluntariamente pero otros deberá, quedar sin modificarse para
qué la experimentación se desarrolle adecuadamente. Por tanto encontramos
diferentes tipos de variables que afectan a un experimento, éstas son:
• Variable independiente: es
aquella variable que la controla la define y marca el experimentador, y sólo
depende de éste.
• Variable dependiente: es
aquella variable que depende de la independiente, según cómo defina el
experimentador la variable independiente, así se modificará la variable
dependiente.
• Variables controladas: Son
un conjunto de variables que pueden influir en el resultado de la
experimentación, pero hay que evitar que esto suceda, por eso hay que
mantenerlas con unos valores fijos y conocidos durante todo el proceso
experimental. No pueden influir a la variable dependiente.
Las variables también se
pueden clasificar según cómo se puedan medir:
• Variables cuantitativas:
expresan características medibles en una escala numérica. Pueden ser continuas
(sus valores pueden expresarse con decimales- por ejemplo la altura de una
persona-) o discretas (variable que se mide con números enteros – por
ejemplo el número de hijos de una familia-).
• Variables cualitativas:
representan características expresadas en una escala sin valores numéricos. Por
ejemplo el color del cabello. Para comprobar la veracidad del diseño
experimental y si los resultados son satisfactorios, en muchas ocasiones se
hace indispensable un experimento control, que consiste en realizar una experimentación
paralela pero despreciando la variable independiente.
Las características de un
buen experimento se pueden resumir de la siguiente forma:
• Que se pueda repetir
tantas veces como sea necesario.
• Que sea lo más sencillo
posible de realizar.
• Que sea lo más económico
posible, sin que esto vaya en perjuicio de la investigación.
• Que sea realizable,
realista.
• Que intente confirmar una
hipótesis formulada anteriormente.
• Que estén claras y bien
definidas las diferentes variables que intervienen en el experimento.
• Que tenga establecido un
buen experimento control siempre que sea necesario
• Que los resultados se
puedan recoger de una manera lo más sencilla posible.
• Etc.
LOS RESULTADOS.
En esta etapa del método
científico se pretende recoger los datos y representar los gráficamente, para
facilitar las conclusiones posteriores.
I.- Registro de datos:
En la experimentación hay
que ir tomando los datos con gran precisión, dependiendo de la investigación
que se trate esto se podrá realizar de diversas maneras, pero el confeccionar
tablas es algo genéricoque ayudará a ordenar los datos para después poder
trabajar con ellos.
II.- Representación gráfica:
Las gráficas son una muestra
clara de la tendencia del experimenta, y ayudan a interpretarlo.
Las técnicas de
representación gráfica son muy variadas, pero siempre hay que tener en cuenta
los siguientes aspectos:
• Las variables
independientes y dependientes son los factores fundamentales de toda
investigación, son éstos por tanto los que se tienen que llevar a la gráfica
para ver cómo se relacionan entre si.
• La variable independiente
suele registrarse en el eje de abscisa (X) y la variable dependiente en el de
ordenadas (Y).
• Las representaciones
gráficas más utilizadas son la lineal, la de barras ola sectorial, pero
dependiendo de las necesidades de la investigación se pueden emplear muchas
otras.
INTERPRETACIÓN
DE LOS RESULTADOS.
En esta fase el investigador
tiene que saber leer los datos de la experimentación, y ayudado por las tablas
y gráficos, intentar darle una explicación al motivo de la investigación. Ésta
es una fase de análisis, de deducciones y de extrapolaciones.
Para poder formular una
conclusión acerca del problema o fenómeno estudiado, hemos de interpretar las
observaciones y datos registrados en el curso del experimento
Si los resultados confirman
la hipótesis, se pasa a la siguiente fase formulando una conclusión. Si los
resultados no verifican la hipótesis, hay que revisar cada una de los pasos
anteriores en busca de algún fallo o aspecto que no se haya tenido en cuenta,
antes de desecharla.
CONCLUSIONES.
Si los datos experimentales
verifican la hipótesis pasaremos a formular una idea general que sirva como
conclusión de la investigación.
Varias conclusiones de
diversas investigaciones sobre una misma temática, permiten al científico
formular progresivamente generalizaciones, principios científicos, teorías,
modelos,... que van dando contenido y explicación a una ciencia concreta.
ACTIVIDAD: UNO.
¿CÓMO SE OBTIENE
EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO?
Busca en el artículo
científico donde se expone ¿Cómo se obtiene el conocimiento científico? y
compara la forma de comunicar dicha investigación con lo explicado en este
tema. Describe los pasos que ha ido realizando el investigador, tanto a la hora
de investigar como a la hora de realizar su informe científico.
Cómo hacerlo:
A continuación encuentras,
en desorden, los diferentes pasos que sigue un ecólogo para determinar,
experimentalmente, cuál es la mejor manera de garantizar que el agua que
consume una población sea potable. Debes ordenar apropiadamente la secuencia.
Para hacerlo escribe el número correspondiente en el círculo que aparece al
comienzo de cada paso.
Anexo fotocopias para trabajo en clase.
ACTIVIDAD: DOS.
UTILICEMOS NUESTROS SENTIDOS.
OBJETIVOS:
·
Conocer
que existen objetos de distinta textura.
·
Saber
qué entendemos cuando hablamos de textura.
·
Reconocer
a través del tacto distintas formas, distintos tamaños, para después adivinar
de qué objeto se trata.
·
Conocer
nuevos sabores y ser capaz de reconocerlos.
·
Describir
lo que siente con los distintos sabores.
·
Despertar
en el alumno el espíritu de observación de la naturaleza según el medio en que
se halla.
RECURSOS:
Guía
de trabajo. Ecosistema natural. Material real de fácil consecución.
ACTIVIDADES:
·
DE ORGANIZACIÓN:
·
Hacer
grupos de 5 alumnos.
·
Nombrar
el relator.
·
ESPECIFÍCAS:
·
OBSERVAR el medio natural
del colegio.
·
DESCRIBIR detalladamente
la observación.
FUNDAMENTACIÓN:
UTILIZAMOS LOS SENTIDOS
Los
seres humanos tenemos cinco sentidos que nos sirven para conocer y
relacionarnos con nuestro entorno; son el gusto, la vista, el olfato, el oído y
el tacto
Los
órganos de los sentidos captan impresiones las cuales son transmitidas al
cerebro y éste las convierte en sensaciones.
Con la vista notamos lo que pasa a nuestro alrededor; con el gusto reconocemos los sabores; con el olfato olemos lo que está en el entorno; con el oído sentimos todos los sonidos y con el tacto reconocemos las cosas cuando las tocamos.
Vamos a realizar varias actividades con los ojos vendados para reconocer los distintos tipos de textura (suave, áspero, liso, duro, blando.) y tipos de gusto (dulce salado o amargo), para ello vamos a utilizar
MATERIALES:
§ Limón
§ Azúcar
§ Sal
§ Vinagre
§ Borrador de
pizarra
§ Lápiz
§ Chocolate
§ Agua
§ Pelota de
baloncesto
§ Pañuelos para
vendar los ojos
§ Globo
§ Lija
§ Cartón
Para diferenciar
los tipos de gusto:
§ Limón
§ Azúcar
§ Sal
§ Vinagre
§ Chocolate
§ Agua
Para diferenciar
los tipos de textura:
§ Pelota de
baloncesto
§ Globo
§ Lija
§ Cartón
§ Lápiz
§ Borrador pizarra
PROCEDIMIENTO
Después de diferenciar los distintos tipos de gustos y tactos, vamos a hacer un mural donde elaboraremos un cuadro en el que clasificaremos los distintos sabores y otro con las texturas que hemos percibido.
TEXTURAS
|
LISO
|
|
|
RUGOSO
|
|
|
ASPERO
|
|
|
SUAVE
|
|
|
DURO
|
|
|
BLANDO
|
|
GUSTOS
|
DULCE
|
|
|
SALADO
|
|
|
AMARGO
|
|
|
INSIPIDO
|
|
CUESTIONARIO
SOBRE LA ACTIVIDAD REALIZADA.
Ø ¿Cuántos tipos
de sabores podemos captar. Y
cuántos tipos de texturas?
Ø ¿Cuál es el
alimento que no tiene sabor?
Ø ¿Cómo
diferenciamos mejor los objetos, si lo tocamos con la yema de los dedos o con
el codo?
Ø ¿Cuáles son los
órganos de los sentidos?
Ø ¿Qué parte del
cuerpo es la que tiene mayor sensibilidad?
Ø ¿Qué entiende
por Ciencias?
Ø ¿Qué entiendes
por Ciencias Naturales?
Ø ¿Qué beneficio
proporciona la naturaleza que lo rodea?
Ø ¿Cómo influye
las Ciencias Naturales en el desarrollo de una comunidad.
ACTIVIDAD TRES: EL MÉTODO CIENTÍFICO
¿CÓMO SE UTILIZA EL MÉTODO CIENTÍFICO?
OBJETIVOS:
- Identificar y caracterizar preguntas que
puedan contestarse con el método científico.
- Definir hipótesis y sus características.
- Identificar y describir los componentes de un
experimento científico.
- Resumir y presentar los resultados en tablas y
gráficas.
- Discutir resultados y criticar experimentos.
- Diseñar un experimento científico.
- Interpretar y comunicar resultados.
MATERIALES: Un mechero, dos vasos de precipitados, agua, alcohol de 96 grados, hojas
verdes frescas (espinacas).
TEORÍA:
La clorofila es
un pigmento que se encuentra presente en las plantas. Este pigmento les
proporciona a las plantas su característico color verde. La clorofila absorbe
la luz necesaria para la fotosíntesis, proceso fundamental para fabricar
materia orgánica. La clorofila absorbe principalmente luz violeta roja y azul y
refleja luz verde.
La abundancia de
clorofila en hojas y su ocasional presencia en otros tejidos vegetales como los
tallos, es la causa de que esas partes de las plantas aparezcan verdes, aunque
a veces en las hojas de algunas plantas la clorofila es enmascarada por otros
pigmentos. La extracción y reconocimiento de estos pigmentos es interesante
para su estudio y conocimiento de sus propiedades.
PROCEDIMIENTO:
Teniendo en cuenta las
siguientes condiciones, comprueba experimentalmente la hipótesis.
OBSERVACIÓN: Seguramente has notado que la mayor parte de las hojas de las plantas
son verdes.
PROBLEMA: ¿Habrá alguna sustancia que pigmente las hojas de verde?
HIPÓTESIS: Existe una sustancia que pigmente las hojas de verde.
1. Corta las hojas en pedazos de 2 ó 3 cm,
aproximadamente.
2. Coloca un cuarto de litro de agua a hervir.
3. Vierta en el agua la mitad de las hojas y déjelas
hervir durante 2 minutos.
4. Deja enfriar el agua y colócala junto con las hojas el
vaso de precipitados y observa el color del agua y de las plantas.
5. Registra las observaciones en el informe de
laboratorio en el siguiente cuadro.
|
EXPERIMENTO
|
COLOR DEL
LÍQUIDO
|
COLOR DE LAS HOJAS
|
|
|
ANTES DEL EXPERI-
MENTO
|
DESPUÉS DEL EXPERI-
MENTO
|
||
|
HOJAS HERVÍ
DAS EN
AGUA
|
|
|
|
|
HOJAS HERVÍ
DAS EN
ALCOHOL
|
|
|
|
6. En otro vaso de precipitado, introduce el resto de los
pedazos de las hojas.
7. Agrega alcohol de 96 grados hasta cubrir las hojas.
8. Hierva el alcohol y las hojas al baño de María, como
se indica en la figura siguiente.
9. Retira el vaso del baño de María y déjalo enfriar.
10. Observe el color del líquido y el de las hojas.
11. Anota tus observaciones de la misma manera como lo
hiciste antes.
12. ¿De qué color eran los líquidos antes del experimento?
13. ¿Y después del experimento?
|
¡PRECAUCIÓN!
¡Ten mucho
cuidado de que el fuego no llegue al vaso de
Precipitados
para evitar que se encienda los vapores del
Alcohol!
|
