15 ejemplos de métodos científicos

El método científico es un enfoque estructurado y sistemático para investigar fenómenos naturales usando evidencia empírica.

El método científico ha sido un eje para mejoras rápidas en el desarrollo humano. Ha sido un procedimiento invaluable para probar y mejorar el ingenio humano. Ha llevado a asombrosos avances científicos, tecnológicos y médicos.

Algunos pasos comunes en un enfoque científico incluirían:

• Observación
• Formulación de preguntas
• desarrollo de hipotesis
• Experimentación y recopilación de datos.
• Análisis de resultados
• Sacar conclusiones

Preguntas de comprensión: Mientras lee este artículo, nuestro editor Chris planteará preguntas de comprensión y pensamiento crítico para ayudarlo a aprovechar al máximo este artículo. Maestros, si asigna este artículo como tarea, haga que los estudiantes respondan estas preguntas en casa y luego úselas como estímulo para la discusión en clase.

Definición de método científico

El método científico es un enfoque estructurado y sistemático para investigar fenómenos o eventos naturales a través de evidencia empírica.

La evidencia empírica se puede recopilar a partir de la experimentación, la observación, el análisis y la interpretación de datos que permiten crear generalizaciones sobre las razones probables detrás de esos acontecimientos.

Como se menciona en el artículo publicado en la revista Naturaleza,

“Como escolares, se nos enseña que el método científico involucra una pregunta y una explicación sugerida (hipótesis) basada en la observación, seguida por el diseño cuidadoso y la ejecución de experimentos controlados, y finalmente la validación, refinamiento o rechazo de esta hipótesis” (p. 237) .

El uso de métodos científicos permite la replicación y validación de los análisis científicos de otras personas, lo que conduce a la mejora de los resultados anteriores y a conclusiones empíricas sólidas.

Voit (2019) agrega que:

“…no solo prescribe el orden y los tipos de actividades que dan validez a un estudio científico y un sello de aprobación, sino que también ha moldeado sustancialmente cómo pensamos colectivamente sobre el esfuerzo de investigar la naturaleza” (p. 1).

Este método tiene como objetivo minimizar los sesgos subjetivos mientras maximiza la objetividad ayudando a los investigadores a recopilar datos fácticos.

Sigue procedimientos y pautas establecidos para probar hipótesis utilizando condiciones controladas, asegurando una precisión y relevancia óptimas al concluir mediante la evaluación de una variedad de aspectos (Blystone & Blodgett, 2006).

En general, el método científico proporciona a los investigadores una forma estructurada de indagación que busca explicaciones perspicaces con respecto a la investigación basada en evidencia basada en hechos adquiridos en una variedad de campos.

Punto de control de comprensión: Con base en la discusión anterior, escriba su propia definición parafraseada del método científico. Algunas palabras clave que puede usar incluyen "hipótesis", "evidencia" y "estudio".

15 Ejemplos de Método Científico

• Medicamento Entrega: Los científicos utilizan un método científico para determinar la forma más eficaz de administrar un medicamento en su ubicación objetivo en el cuerpo. Realizan experimentos y recopilan datos sobre los diferentes métodos de administración de medicamentos, controlando factores como la dosis y el tiempo de liberación.

• Investigación Agrícola: El método científico se utiliza con frecuencia en la investigación agrícola para determinar la forma más eficaz de cultivar o criar ganado. Esto puede implicar probar diferentes fertilizantes, métodos de riego o alimentos para animales, medir el rendimiento y analizar datos.
• Ciencia de los Alimentos y Nutrición: Los nutricionistas y los científicos de los alimentos utilizan el método científico para estudiar los efectos de los diferentes tipos de alimentos y la dieta en la salud. Diseñan experimentos para comprender el impacto de los cambios en la dieta sobre el peso, el riesgo de enfermedades y los resultados generales de salud.

• Estudios ambientales: Los investigadores utilizan métodos científicos para estudiar los ecosistemas naturales y cómo las actividades humanas los afectan. Recopilan datos sobre cosas como la biodiversidad, la calidad del agua y los niveles de contaminación, analizando los cambios a lo largo del tiempo.

• Estudios Psicológicos: Los psicólogos utilizan el método científico para comprender el comportamiento y la cognición humanos. Realizan experimentos bajo condiciones controladas para probar teorías sobre el aprendizaje, la memoria, la interacción social y más.
• Investigación sobre el cambio climático: Los científicos del clima utilizan el método científico para estudiar el clima cambiante de la Tierra. Recopilan y analizan datos sobre temperatura, niveles de CO2 y cobertura de hielo para comprender tendencias y hacer predicciones sobre cambios futuros.
• Exploración geológica: Los geólogos utilizan métodos científicos para analizar muestras de rocas de las profundidades de la corteza terrestre y recopilar información sobre procesos geológicos durante millones de años. Evalúan los datos estudiando los patrones dejados por estos procesos.

• Exploración espacial: Los científicos usan métodos científicos en el diseño de misiones espaciales para que puedan explorar otros planetas o aprender más sobre nuestro sistema solar. Emplean experimentos como misiones de exploración de naves de desembarco, así como técnicas de detección remota que les permiten examinar planetas lejanos sin tener que aterrizar físicamente en sus superficies.
• Arqueología: Los arqueólogos utilizan el método científico para comprender las culturas humanas pasadas. Formulan hipótesis sobre un sitio o artefacto, realizan excavaciones o análisis y luego interpretan los datos para probar sus hipótesis.
• Ensayos clínicos: Los investigadores médicos utilizan métodos científicos para probar nuevos tratamientos y terapias para diversas enfermedades. Diseñan estudios controlados que rastrean los resultados de los pacientes mientras varían variables como la dosis o la frecuencia del tratamiento.

• Investigación y desarrollo industrial: Muchas empresas utilizan métodos científicos en sus departamentos de I+D. Por ejemplo, los fabricantes de automóviles pueden evaluar la eficacia de los frenos antibloqueo antes de lanzarlos al mercado mediante pruebas con objetivos ficticios.

• Experimentos de ciencia de materiales: Los ingenieros han utilizado ampliamente los esfuerzos de experimentación de métodos científicos al diseñar nuevos materiales y probar qué opciones podrían ser lo suficientemente flexibles para ciertas aplicaciones. Estos experimentos pueden incluir la fundición de material fundido en moldes y luego someterlo a altas temperaturas para exponer las vulnerabilidades.

• Investigaciones de ingeniería química: Los ingenieros químicos también cumplen con los principios del método científico para crear nuevos compuestos químicos y tecnologías diseñadas para ser valiosas en la industria. Pueden experimentar con diferentes sustancias, cambiando la concentración de los materiales y las condiciones de calentamiento para garantizar la seguridad y confiabilidad del producto final del material.
• Biotecnología: Los biotecnólogos utilizan el método científico para desarrollar nuevos productos o procesos. Por ejemplo, pueden experimentar con técnicas de modificación genética para mejorar la resistencia de los cultivos a plagas o enfermedades.

• Investigación en Física: Los científicos utilizan el método científico en su trabajo para estudiar los principios fundamentales del universo. Buscan respuestas sobre cómo se descomponen los átomos y las moléculas y los eventos relacionados que se desarrollan de forma natural ejecutando muchas simulaciones utilizando modelos informáticos o diseñando experimentos sofisticados para probar hipótesis.

Punto de control de comprensión: Identifique un momento de su vida en el que creó una hipótesis y luego buscó evidencia empírica para probar su hipótesis. No tiene que ser un verdadero estudio científico, sino cualquier situación informal en la que haya utilizado evidencia empírica para probar sus creencias.

Orígenes del Método Científico

El método científico se remonta a la antigüedad, cuando filósofos como Aristóteles utilizaron la observación y la lógica para comprender el mundo natural.

Estos primeros filósofos se centraron en comprender el mundo que los rodeaba y buscaron explicaciones para los fenómenos naturales a través de la observación directa (Betz, 2010).

En la Edad Media, los eruditos musulmanes jugaron un papel clave en el desarrollo de la investigación científica al enfatizar las observaciones empíricas.

Alhazen (también conocido como Ibn al-Haytham), por ejemplo, introdujo métodos experimentales que ayudaron a establecer la óptica como una ciencia moderna. Hizo hincapié en la investigación a través de la experimentación con condiciones controladas (De Brouwer, 2021).

Durante la Revolución Científica del siglo XVII en Europa, científicos como Francis Bacon y René Descartes comenzaron a desarrollar lo que hoy conocemos como el método científico de observación (Betz, 2010).

Bacon argumentó que el conocimiento debe basarse en evidencia empírica obtenida a través de la observación y la experimentación en lugar de depender únicamente de la tradición o la autoridad.

Descartes enfatizó los métodos matemáticos como herramientas en la experimentación y riguroso procesos de pensamiento (Fukuyama, 2021).

Estas ideas luego se convirtieron en diseños de investigación sistemáticos, que incluyen pruebas de hipótesis, experimentos controlados y análisis estadístico, todos los cuales siguen siendo aspectos fundamentales de la investigación científica moderna.

Desde entonces, los avances tecnológicos han permitido instrumentos y mediciones más sofisticados, lo que ha producido conjuntos de datos mucho más precisos que los científicos utilizan actualmente en campos que van desde la medicina y la química hasta la astrofísica o la genética.

Entonces, mientras que los primeros filósofos griegos sentaron muchas bases para un enfoque basado en la observación para explicar la naturaleza, los eruditos del Islam ampliaron nuestra comprensión de las técnicas de razonamiento lógico y dieron lugar a una metodología más formalizada.

Punto de control de comprensión: En sus notas, escriba los contribuyentes clave al método científico (enumerados arriba) y anote su principal contribución. Trate de asegurarse de que esté parafraseado y, como extensión, busque información sobre estos colaboradores de otros sitios web o libros de texto para que pueda triangular la información de múltiples fuentes.

Pasos en el método científico

Si bien puede haber variaciones en los pasos específicos que siguen los científicos, el proceso general tiene seis claves pasos (Blystone & Blodgett, 2006).

Aquí hay una breve descripción de cada uno de estos pasos:

1. Observación

El primer paso en el método científico es identificar y observar un fenómeno que requiere explicación.

Esto puede implicar hacer preguntas abiertas, hacer observaciones detalladas utilizando nuestros sentidos o herramientas, o explorar patrones naturales, que son fuentes para desarrollar hipótesis.

2. Formulación de una hipótesis

Una hipótesis es una conjetura fundamentada o una explicación propuesta para el fenómeno observado en base a observaciones y experiencias previas o suposiciones de trabajo derivadas de una revisión válida de la literatura.

La hipótesis debe ser comprobable y falsable a través de la experimentación y el análisis posterior.

3. Prueba de la hipótesis

En este paso, los científicos realizan experimentos para probar su hipótesis mientras se aseguran de que todas las variables estén controladas además de la que se está observando.

Los datos recopilados en estos experimentos deben ser medibles, repetibles y consistentes.

4. Análisis de datos

Los investigadores examinan cuidadosamente los datos recopilados de los experimentos, generalmente utilizando técnicas de estadísticas inferenciales para analizar si los resultados respaldan sus hipótesis o no.

Esto les ayuda a obtener información importante sobre qué mecanismos previamente desconocidos podrían existir en función de la evidencia estadística obtenida sobre su sistema.

5. Sacar conclusiones

Con base en sus análisis de datos, los científicos llegan a conclusiones sobre si sus hipótesis originales fueron respaldadas por evidencia obtenida de las pruebas.

Si no hay suficiente evidencia de apoyo para sus ideas, a veces se vuelve a intentar con iteraciones modificadas de la idea inicial.

6. Comunicar resultados

Una vez que los resultados han sido analizados e interpretados bajo los principios aceptados dentro de la comunidad científica, los científicos publican los hallazgos en revistas revisadas por pares respetadas.

Estas publicaciones ayudan a las comunidades impulsadas por el conocimiento a establecer tendencias dentro de los campos respectivos, al mismo tiempo que someten indirectamente solicitudes de revisión de artículos que impulsan la calidad de la investigación en toda la disciplina científica.

Punto de control de comprensión: Después de comunicar sus resultados, ¿qué debe hacer a continuación? (Pista: muchos investigadores científicos, como David A. Kolb, ven el método científico como un proceso cíclico en lugar de lineal).

Importancia del Método Científico

El método científico es importante porque nos ayuda a recolectar datos confiables y desarrollar hipótesis comprobables que pueden usarse para explicar fenómenos naturales. (Haig, 2018).

Aquí hay algunas razones por las que el método científico es tan esencial:

• Objetividad: El método científico requiere que los investigadores realicen experimentos y análisis imparciales, lo que conduce a conclusiones más imparciales. De esta manera, la replicación de los hallazgos por parte de pares también garantiza que se pueda confiar en los resultados como basados ​​en principios sólidos, lo que permite a otros confiar en la construcción de más conocimientos sobre la investigación existente.

• Precisión y poder predictivo: Los métodos científicos generalmente incluyen técnicas para obtener mediciones de alta precisión, asegurando que los datos recopilados sean más significativos con menos incertidumbres causadas por errores de medición limitados que conducen a resultados estadísticamente significativos que tienen fundamentos lógicos firmes. Si las predicciones desarrollan condiciones definidas generalizadas probadas científicamente que se tienen en cuenta en el análisis, ayuda a generar expectativas realistas.

• Validación: Al seguir los principios científicos establecidos definidos dentro de la comunidad, los académicos independientes pueden replicar los datos de observación sin verse influenciados por sesgos o prejuicios subjetivos. Asegura la aceptación general entre las comunidades científicas que siguen protocolos similares cuando investigan en los campos respectivos.

• Aplicación e Innovación: Los avances en conceptos científicos que ocurren en base a pruebas de hipótesis correctas comúnmente conducen a los científicos hacia nuevos descubrimientos, identificando posibles avances en la investigación. Allanan el camino para las innovaciones tecnológicas que a menudo se ven como cambios en el juego, como mapear el ADN del genoma humano para crear nuevas terapias contra enfermedades genéticas o desbloquear secretos del universo actual a través de descubrimientos en LHC.

• Toma de decisiones impactante: Los formuladores de políticas pueden aprovechar estos hallazgos científicos para invertir recursos en decisiones informadas que nos lleven hacia un futuro sostenible. Por ejemplo, la investigación recopilada sobre el impacto de la contaminación por carbono en el cambio climático informa el debate sobre la toma de decisiones de acción política sobre el medio ambiente de nuestro planeta, proporcionando información útil y valiosa que beneficia a las sociedades (Haig, 2018).

Punto de control de comprensión: Identifique cinco formas en que el método científico ha tenido un impacto en su vida. Considere áreas como la atención médica, la educación y la ingeniería.

Conclusión

El método científico es una herramienta esencial que ha revolucionado nuestra comprensión del mundo natural.

Al enfatizar la experimentación rigurosa, la medición objetiva y el análisis lógico, los científicos pueden obtener evidencia más imparcial con validez empírica.

El uso de esta metodología ha llevado a descubrimientos innovadores y a la expansión del conocimiento que ha dado forma a nuestro mundo moderno, desde la medicina hasta la tecnología.

El método científico juega un papel crucial en el avance de la investigación y nuestro consenso social general sobre información confiable al proporcionar resultados confiables, asegurando que podamos tomar decisiones más informadas hacia un futuro sostenible.

A medida que los avances científicos continúan rápidamente, garantizar que estamos aplicando los principios básicos de este proceso permite que los objetivos progresen, allanando nuevas formas para la investigación interdisciplinaria en todos los campos, alimentando así la curiosidad humana siempre activa.

Referencias

Betz, F. (2010). Origen del método científico. Gestión de la ciencia, 21–41. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-7488-4_2

Blystone, RV y Blodgett, K. (2006). WWW: El método científico. CBE—Educación en Ciencias de la Vida, 5(1), 7–11. https://doi.org/10.1187/cbe.05-12-0134

De Brouwer, PJS (2021). The big r-book: de la ciencia de datos a las máquinas de aprendizaje y big data. John Wiley & Sons, Inc.

Definición del método científico. (2009). Métodos de la naturaleza, 6(4), 237–237. https://doi.org/10.1038/nmeth0409-237

Fukuyama, F. (2012). El fin de la historia y el último hombre.. Nueva York: pingüino.

Haig, BD (2018). La importancia del método científico para la ciencia psicológica. Psicología, Crimen y Derecho, 25(6), 527–541. https://doi.org/10.1080/1068316x.2018.1557181

Voit, EO (2019). Perspectiva: Dimensiones del método científico. PLOS Biología Computacional, 15(9), e1007279. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007279