Fundamentos Esenciales de la Ciencia y el Proceso de Investigación Científica

Definición y Naturaleza de la Ciencia

La ciencia se define como la disciplina o el conocimiento que trata de explicar el medio o entorno basándose en la observación y la experimentación. La ciencia es inherentemente objetiva.

Avanza porque en diferentes disciplinas se generan preguntas o problemas que producen nuevos conocimientos. Este conocimiento describe el orden de la naturaleza y las causas de dicho orden. La ciencia es también una actividad humana que recoge, ordena y resume el conocimiento en leyes y teorías.

La Naturaleza del Conocimiento Científico

Para comprender la naturaleza de la ciencia, es fundamental entender que:

• El conocimiento científico es fiable, pero también cambiante.
• En ciencia se utilizan métodos elementales como la observación empírica, la inferencia y/o la inducción, la discusión, la revisión entre iguales y la capacidad de réplica.
• Se utiliza la creatividad en la producción de conocimientos.
• Uno de sus objetivos es la producción de leyes y teorías.
• Es un proceso, no es lineal.
• Está construido sobre lo que sabemos o creemos previamente.
• Está mediado por el entorno social.
• Es un modo de comprender, pensar, conocer y dominar el mundo físico.

El Método Científico

El método científico es un procedimiento definido, aunque a la vez muy flexible, que se sigue para generar conocimiento científico. Es importante destacar que no hay un único método científico; aunque los pasos son secuenciales, algunos se pueden omitir.

Pasos Secuenciales del Método Científico

1. Reconocer un problema/inquietud/duda (suceso sin explicar).
2. Formular una hipótesis (proponer cuál puede ser la respuesta; normalmente se proponen dos, una nula).
3. Prever las consecuencias de la hipótesis (prever qué pasaría en un caso o en el otro).
4. Realizar los experimentos o cálculos necesarios para probar las consecuencias de la hipótesis (prueba, experimento, observación...).
5. Formular la regla más simple que relacione los tres elementos: hipótesis, efectos previstos y hallazgo experimental.

El método tiene un componente muy importante de imaginación y creatividad. Lo que se prueba no es que la hipótesis sea real o cierta, sino que no es falsa.

Conceptos Fundamentales

Leyes y Teorías

Las Leyes son hipótesis universales que explican el comportamiento de un aspecto del mundo natural en unas condiciones concretas. También se conocen como principios.

Las Teorías son una síntesis de un gran conjunto de información que reúne hipótesis probadas y verificadas. Son más amplias y dan explicaciones más generales.

Observación

La observación es una característica intrínseca, generadora del pensamiento y de los mecanismos de acción y actitud más básicos. Implica la percepción y asimilación de la realidad. Todos nos relacionamos con nuestro entorno. Posibilita el desarrollo de las habilidades perceptivas, ayudando a discernir qué es relevante y qué no. Puede ser natural o sistemática.

Experimentación

La experimentación surge de la necesidad humana de saber, conocer y comprender. Es el proceso mediante el cual se pretende dar respuesta a interrogantes planteadas, buscando un análisis profundo para solucionar situaciones problemáticas.

Moviliza habilidades y destrezas relacionadas con la percepción, asociación y manipulación. Requiere reunir y utilizar factores de resolución, aprovechando la capacidad intuitiva y la fuerza motivadora del interés y la curiosidad infantil.

Aspectos Clave de la Experimentación

1. Planteamiento del problema.
2. Aportación de soluciones posibles.
3. Planificación de la experiencia.
4. Realización de la experiencia.
5. Validación de resultados.
6. Establecer conclusiones.

Organizaciones Científicas

La National Science Teachers Association (NSTA) se refiere a la agrupación sistemática de información mediante la observación directa o indirecta, y esa información se prueba mediante diferentes métodos, incluida la experimentación. El principal producto de la ciencia es el conocimiento, es decir, los conceptos naturalísticos y/o las leyes y teorías que están relacionadas con esos conceptos.