DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA

La experiencia didactica "Aprendienco a ser y actuar como científico" se desarrolla en 4 etapas que titulamos:

1. CÓMO TRABAJA LA CIENCIA

2. COMO TRABAJAN LOS CIENTÍFICOS

3. UN EJEMPLO DE INVESTIGACIÓN REAL EN CLASE

4. HACIENDO INVESTIGACIÓN

1. CÓMO TRABAJA LA CIENCIA

(La tormenta es presagio de bonanza, del desengaño surge la esperanza...)

      Generalmente, los profesores de Ciencias Experimentales, en la primera clase del curso comenzamos explicando que nuestra disciplina es una Ciencia Experimental que estudia... y nos centramos en lo que, específicamente, trata nuestra materia y pasamos de puntillas o nos olvidamos del significado de esas dos primeras palabras Ciencia y Experimental.

      En esta primera etapa de la Experiencia Didáctica trataremos de llenar de contenido el significado de esas dos palabras:

      ¿Qué es la Ciencia?. ¿Qué es lo que distingue a una disciplina científica de otra que no lo es?. ¿Qué tienen en común la Física, la Química, la Biología, la Geología, la Sociología, la Psicología, etc., además de que a todas las llamamos Ciencias? Lo que es Ciencia, lo que distingue a una disciplina científica de otra que no lo es, lo que todas Ciencias tienen en común es que todas siguen, en la adquisición de sus conocimientos, el mismo método, el método que denominamos CIENTÍFICO o HIPOTÉTICO-DEDUCTIVO-EXPERIMENTAL y que podemos decir, de forma resumida, que sigue los cuatro pasos siguientes:

1º) Observación y medida de lo que ocurre en el entorno.

      El hombre tiene sentidos y no puede sustraerse a la observación de lo que sucede a su alrededor. Incluso, inventa aparatos para observar mejor, como microscopios, telescopios, espectrógrafos etc. Además, para hacer las observaciones con mayor precisión utiliza aparatos de medida como la balanza, el reloj, la probeta, etc. La Ciencia no sólo observa, también toma nota y cuantifica para, así, poder hacer comparaciones.

      Vamos a seguir como ejemplo, los pasos que el hombre (la humanidad), como científico, ha seguido para estudiar y comprender un fenómeno tan cercano a nosotros, como es el movimiento de los cuerpos. Desde el momento en que el hombre observa que los cuerpos de su entorno y él mismo se mueven, enseguida se da cuenta de que si quiere dar sentido al movimiento de los astros en el firmamento, de un cuerpo que cae en la Tierra o a cualquier otro tipo de movimiento, no le queda otra alternativa que la de que esas observaciones queden plasmadas en unos datos recogidos a partir de una medidas. Es decir, observación y medida van juntas, si queremos hacer Ciencia.

      Hemos tomado como ejemplo el movimiento, fenómeno que estudia la Física, pero igual podíamos haber tomado el fenómeno de la constitución de las sustancias y su transformación, que estudia la Química, o el de la formación de tribus, poblados, ciudades, grandes urbes, etc., que estudiaría la Sociología, etc., y el método sería el mismo.

2º) Elaboración de teorías.

        Pero el hombre, además de observador de su realidad circundante, es sujeto pensador, y consecuentemente, tampoco puede evitar el hacerse preguntas de porqué las cosas suceden así y no de otra manera, de explicarse las causas de los fenómenos observados. Para ello se elaboran las Teorías, que contienen los conceptos, leyes, principios, modelos, etc., con los que se da explicación a los acontecimientos que suceden.

      Así, para explicar el movimiento, utilizamos, conceptos (masa, tiempo, velocidad, aceleración, fuerza, etc.), leyes (como la de la Gravitación Universal o las de Newton), principios (como el de la conservación de la energía), modelos (como el del cuerpo rígido), etc. Por ejemplo: para explicar el movimiento de caída de los cuerpos en la Tierra decimos que, según la ley de la "Gravitación Universal", la "fuerza" gravitatoria hace que los cuerpos adquieran una "aceleración", aumentando progresivamente su "velocidad".

      En este punto conviene insistir en la distinción entre lo que es observación, que pertenecen al mundo de la realidad, y lo que es teoría, que pertenecen al mundo del pensamiento (no tienen realidad manifiesta), ya que muchas veces se confunden. Por ejemplo: si 2 coches chocan contra una pared y el uno rompe 20 ladrillos y el otro 50, decimos que el golpe del 2º coche ha sido más "fuerte", pero la fuerza no tiene existencia real, lo único real son los ladrillos rotos y la "fuerza" no es más que el concepto con el que damos explicación a los ladrillos rotos.

      Igualmente podríamos argumentar si queremos explicar, por ejemplo, la oxidación del hierro. Lo real es que el hierro se oxida y forma un polvillo que llamamos óxido de hierro, y otra cosa es la teoría que lo explica y que incluye conceptos como el de oxidación y reducción, modelos como los de átomos, moléculas o iones, leyes como las que rigen la unión entre átomo o iones, etc.

3º) Formulación de hipótesis.

      Pero el hombre no elabora teorías sólo para explicar lo que ya ha sucedido, lo que ya se ha observado. Más bien, tenemos que decir, que aunque las teorías se inducen a partir de los datos recogidos de lo observado, a la vez que se les da explicación, el auténtico sentido de las teorías es que puedan predecir, mediante deducciones, lo que sucederá en el futuro o cómo puede comportarse un fenómeno no observado hasta ahora. Cuando un científico formula una hipótesis, lo que hace es una conjetura, una proposición, deducida de la teoría, acerca de qué o cómo sucederá algún fenómeno.

      Por ejemplo, siguiendo con el ejemplo del movimiento, si un móvil va a velocidad de 10 m/s y otro va a 8 m/s y los dos salen del mismo punto y en la misma dirección y sentido, podremos formular la siguiente hipótesis:

      "El primer móvil se aleja del segundo 2 m cada segundo".

      Otra hipótesis semejante que podría formularse, si uno de los cuerpos es la luz (que viaja a 300.000 km/s) y el otro un astro que se mueve desde el mismo punto a 100.000 km/s en la misma dirección y sentido, es:

      "La luz se aleja del astro 200.000 kilómetros cada segundo".

      Para que la predicción sea completamente precisa, no basta con decir que un cuerpo se aleja del otro, tenemos que indicar la cantidad de lo que se aleja y en cuanto tiempo, sólo si decimos que se aleja 2 m (u otra cantidad) cada segundo la predicción es completa. Es decir, para que una hipótesis pueda ser considerada como científica, con suficiente valor de predicción, debe contener variables que de una u otra forma puedan medirse. Además, sólo si las variables de la hipótesis se pueden medir, estaremos en condiciones de poder comprobar si lo que se formula en la hipótesis es verdadero o falso, si nos hemos equivocado o no en nuestras predicciones hipotéticas.

4º) Realización del experimento.

      Pero ... ¿Para qué comprobar si la hipótesis es verdadera o falsa? ¿Es que tenemos dudas de sí los razonamientos realizados a partir de la teoría son los adecuados o de si la misma teoría es válida?. Efectivamente, y es que, aunque tanto las inducciones para pasar de las observaciones a las teorías como las deducciones para pasar de las teorías a las hipótesis se hayan realizado siguiendo las más estrictas normas de la lógica, hemos de admitir, que en este mundo nada hay perfecto y que, por tanto, ni siquiera las teorías científicas tienen la garantía de la perfección. Cuando un científico realiza un experimento, lo que hace es tratar de comprobar, con la realidad de los hechos, si lo que predice la hipótesis es verdadero o falso y lo hace porque la Ciencia no se fía de sus razonamientos y teorías, necesita comprobar si sus predicciones hipotéticas son, efectivamente, ciertas.

      Cuando a partir de una teoría un científico formula una hipótesis y, a continuación, realiza el experimento para comprobar si se verifica o no, pueden suceder, naturalmente, 2 cosas:

      a) Que la hipótesis se confirme con el experimento. En este caso no sólo se habrá confirmado la hipótesis concreta, también se habrá confirmado que la teoría general de la que se dedujo sigue siendo válida para la explicación y predicción de fenómenos.

      b) Que la hipótesis no se confirme con el experimento. En este caso, no sólo no se habrá confirmado la hipótesis concreta, también se habrá llegado a la conclusión de que la teoría, origen de la hipótesis, no es válida, al menos para explicar el fenómeno al que se refiere la hipótesis.

      Es preciso destacar que para la Ciencia es más importante que surja la sorpresa de que una hipótesis no se confirme, ya que, una hipótesis no confirmada es el medio en el que se basa la Ciencia para avanzar. Si una hipótesis se confirma, también pensaremos en la bondad de la teoría de la que se dedujo y que, por tanto, no hay que modificarla. Pero si una hipótesis no se confirma, de la misma manera, pensaremos que la teoría de que procede no es suficientemente válida y que, por tanto, hay que modificarla o cambiarla por otra que, necesariamente, será mejor que la anterior, ya que deberá explicar tanto lo que ya explicaba la anterior teoría como el nuevo fenómeno a que se refiere la hipótesis no confirmada. El descubrimiento científico que supone una hipótesis que, sorprendentemente, va en contra de lo esperado, hará posible el avance teórico de la Ciencia Y así, sucesivamente, ha de suceder con cada nueva teoría: en un principio todas las hipótesis deducidas de ella se confirmarán, pero, más tarde o más temprano, se formulará una que no se confirme y esto posibilitará la elaboración de otra nueva teoría que será mejor que la anterior. Así progresa la Ciencia, invalidando unas teorías para elaborar otras mejores, otras con mayor poder explicativo y predictivo.

      Volviendo a los ejemplos de las hipótesis sobre el movimiento, para el primer ejemplo, si en un laboratorio ponemos un móvil a 10 m/s y otro a 8 m/s, partiendo ambos del mismo punto, probablemente, no tendríamos muchas dificultades en comprobar que eran 2 m la distancia, que cada segundo, se aleja el 1º móvil del 2º, y aunque, no se comprobara con total exactitud que eran 2 m, diríamos que los pequeños errores encontrados eran debidos a la imperfección de los aparatos experimentales e instrumentos de medida. Es decir, diríamos que el experimento había servido para confirmar la hipótesis y, consecuentemente, dar validez a la teoría newtoniana en que se basa.

      Pero si dispusiéramos de las condiciones e instrumentos para la realización del experimento con el que verificar la segunda hipótesis, comprobaríamos (¡sorpresa!) que no se confirma. Lo que los científicos han comprobado es que la luz se aleja de cualquier cuerpo, independientemente de su estado de movimiento, siempre a 300.000 km/s, y consecuentemente, nuestra hipótesis, lógica dentro de la teoría de Newton, no se confirma. Este descubrimiento será el origen de una revolución científica. La teoría de Newton ya no es válida para explicar todo tipo de movimiento y, consecuentemente, necesitaremos una nueva teoría que sí lo haga. Cambiarán los modos de pensar del hombre sobre el movimiento, surgiendo así la teoría de la Relatividad de Einstein. Pero la historia no acaba aquí, aunque de momento todas las hipótesis formuladas dentro de la teoría de la relatividad se han ido confirmando, es seguro que más tarde o más temprano un nuevo "Einstein" formulará una hipótesis, lógica dentro de la teoría de la relatividad, que no se confirmará y que, por tanto, dará lugar a otra nueva teoría, a otro descubrimiento, a otra revolución científica, a otra explicación del movimiento, y así sucesivamente.

      Lo mismo sucede con todas las demás teorías, como por ejemplo la teoría atómica. El concepto de átomo ha ido necesariamente variando conforme se han descubierto nuevos fenómenos que no podían ser explicados por el modelo atómico anterior. Todos estos modelos de átomos, modelo de Dalton, modelo de Thomson, modelo de Rutherford, etc. que se estudian en la asignatura de Química a lo largo del curso, surgen como respuesta a un nuevo fenómeno experimental que no se puede explicar por el modelo anterior.

      Llegados a este punto, mas o menos a mitad de clase, después de estas arduas explicaciones un tanto filosóficas, no es infrecuente que algún alumno realice alguna pregunta como la siguiente (y si no surge de forma espontánea puede ser adecuado que la plantee el mismo profesor):

      - Oiga, profe, ¿y esto para qué sirve? Yo creía que los científicos se dedicaban a inventar la televisión, a mejorar el rendimiento de los coches, a descubrir métodos para curar el sida o cosas así y no a filosofar y a andarse por las ramas -

    - Buena pregunta- contesta el profesor un poco confundido y disimulando su enfado, pero te voy a responder.

      Empecemos desmitificando lo que la palabra Ciencia y lo científico lleva consigo. Y es que la Ciencia no trabaja de forma muy diferente a como, por ejemplo, lo hacen los policías, en sus investigaciones sobre delitos, ya que siguen los mismos 4 pasos indicados anteriormente:

        1º) Observación de fenómenos. A lo largo de su experiencia, el policía seguro que ha tenido la oportunidad de observar (o estudiar lo que otros han observado) numerosos delitos.

      2º) Elaboración de teorías. El policía, como cualquier otra persona, habrá sentido la necesidad de elaborar unas "teorías" que den explicación a las motivaciones de los delincuentes para cometer delitos, a las causas, externa e internas que llevan a cometerlos, etc.

      3º) Formulación de la hipótesis. Ante un delito, por ejemplo, un asesinato, habiendo recogido todos los datos y partiendo de la "teoría" anterior, el policía estará en condiciones de formular una hipótesis:

      "El asesino ha sido Fulanito"

      4º) Realización del experimento. El juez le dirá al policía que no basta con los razonamientos, aunque sean muy lógicos, que hay que buscar las pruebas que confirmen, sin ningún género de dudas, que Fulanito es el asesino. Si las pruebas confirman la hipótesis, el policía, no sólo habrá encontrado al asesino, también habrá confirmado que es un buen policía, que su "teoría" sobre los delitos es útil para resolver casos de delitos. Pero si las pruebas no confirman la hipótesis, lo que el policía tendrá que admitir es que su "teoría" no era tan buena como pensaba y que, por tanto, tendrá que mejorarla, esperando que, cuando formule otra nueva hipótesis, a partir de la nueva teoría, entonces sí se confirme su hipótesis. En este último caso, el policía habrá aprendido algo nuevo a partir de sus errores, habrá evolucionado, habrá mejorado su "teoría".

      Aún podemos desmitificar más lo científico si logramos entender, que, en realidad, el camino que sigue la Ciencia no es muy diferente del que todos seguimos en la adquisición de nuestros conocimientos más vulgares. Supongamos un muchacho que quiere "ligar" con la chica que le gusta:

      1º) Observación de fenómenos. El muchacho, seguro que ha tenido experiencias en interacciones con personas del sexo femenino, hermanas, amigas, compañeras, etc.

      2º) Elaboración de teorías. Es seguro que a partir de lo observado en esas interacciones, tiene ideas acerca de cómo son las chicas, de cuáles son sus gustos, de lo que hay que hacer para mostrarse atractivo, etc.

      3º) Formulación de la hipótesis. Ante la chica que le gusta, y utilizando la teoría anterior, formulará una hipótesis:

      "A esta chica puedo "ligarla" invitándola al cine"

      4º) Realización del experimento. Es evidente que sólo formulando hipótesis nunca "ligará". El siguiente paso que debe realizar, si quiere llevar a cabo sus propósitos, es llamarla por teléfono y comprobar si la hipótesis se confirma o no. Si la chica acepta, el muchacho pensará que es un "ligón", que su "teoría" sobre el "ligue" es buena, que no hay chica que se le resista. Y si recibe "calabazas" y no quiere renunciar a ser un "ligón", está claro que lo más adecuado será reconocer que su "teoría" no era tan buena como pensaba y que deberá elaborar una nueva teoría que, además de explicar todas las experiencias anteriores con personas del sexo opuesto, también permita la explicación de este reciente fracaso. Sólo así estará en condiciones de formular una nueva hipótesis con mayores garantías de éxito, pero teniendo presente que si vuelve a recibir "calabazas", deberá volver a modificar "su teoría" para mejorarla, y así sucesivamente.

      Entonces, ¿en qué se diferencia el conocimiento científico del que no lo es?. La diferencia no está tanto en los pasos que se siguen, sino en el modo en el que se siguen. En Ciencia, los datos recogidos de la observación y de la experimentación deben ser contables o medibles de forma válida y fiable, las teorías deben estar elaboradas para que puedan dar lugar a hipótesis que contengan variables también medibles y las operaciones lógicas que se realizan en la elaboración de las teorías, en la formulación de las hipótesis o en el diseño de los experimentos, deben seguir las más estrictas normas de la lógica. Es decir, podemos afirmar, que lo científico es una cuestión de grado; un conocimiento será más científico, cuanto mayor sea el rigor que se ha empleado, tanto en las operaciones lógicas (inducciones y deducciones) como en las observaciones y manipulaciones experimentales.

      Conclusión, lo científico es más una forma de ser o de acercarte al mundo que una forma de trabajo que sólo se hace en los laboratorios. Científicos somos todos, podemos serlo todos, lo seremos más o menos dependiendo de la objetividad, del imprescindible rigor científicos con el que tratemos los fenómenos. A la educación en ese rigor en el acercamiento al mundo real que nos rodea nos dedicaremos, después de estas primeras explicaciones sobre "cómo trabaja la Ciencia" en las siguientes partes de esta experiencia didáctica.

      - Buena pregunta esa de que para qué sirve toda esta filosofía sobre lo científico- repite el profesor un poco más seguro.

      Sirve para que, cada día, querido alumno, seas un poco más "ligón", sirve para que el policía sea cada día más eficaz en su labor, sirve para que, cualquiera que adquiera la metodología científica como forma de actuación en la vida, se enfrente a su realidad cotidiana, con mayores probabilidades de éxito. Sirve para que, aunque te puedas considerar muy "ligón", hagas ejercicios de humildad, reconociendo que siempre se puede mejorar y sirve, para que, cualquier fracaso que tengas (hipótesis no confirmada), sea motivo para mejorar tus "teorías" y no para abandonar o deprimirte, diciéndote a tí mismo que no vales para eso. Y también serás tolerante, porque como científico reconocerás que la perfección no existe, que tu VERDAD es sólo una verdad relativa.

      Y si te conduces, cada día, de forma más científica, también exigirás que los demás lo hagan. Por ejemplo, no serás tan ingenuo de creer, por las buenas, que por llevar el perfume de una determinada colonia vas a "ligar" más, según indica la publicidad; exigirás información objetiva, exigirás el experimento que demuestre la hipótesis que se dice o se sugiere en la propaganda. En este mundo, en el que la información cada vez va a tener mayor influencia, sólo los mecanismos de formación personal te harán libre, evitarán que te manipulen (y no me digas que tú ya no te creías lo de la colonia, porque si el anuncio está es porque funciona).

      Y si todos actuamos, cada día, un poco más de modo científico, también funcionarán mejor las empresas y las organizaciones, los pueblos y las ciudades; toda la sociedad, en definitiva, se beneficiará de ese mejor funcionamiento.

      Pero no sólo se intentará cambiar tus actitudes ante el mundo por otras más eficaces e integradoras, también se intentará que mejores en tus aptitudes, ya que, en la última parte de esta experiencia didáctica, tendrás que realizar una investigación sobre aspectos del mundo que te rodea y, en ella, tendrás la oportunidad de poner a prueba tu creatividad cuando realices el proyecto investigador, de utilizar tus aptitudes de razonamiento lógico en los planteamientos, de dar constancia de tus habilidades manipulativas y capacidad de iniciativa cuando realices los experimentos y de mostrar tu formación lingüística cuando redactes el informe experimental, y todo esto, no de una manera abstracta, sino aplicada a tu mundo real circundante y en la que tú serás el principal protagonista, ya que la investigación te pertenecerá a tí y sólo a tí, ya que tendrás que llevarla a cabo desde los primeros planteamientos hasta las últimas conclusiones.

      Después de estas últimas argumentaciones no exentas de emoción, el alumno debe comprender que esto va en serio, que no nos vamos a quedar en las nubes sino que aterrizaremos y que en la pista de aterrizaje espera un trabajo real, un trabajo de investigación.

      La clase puede terminar realizando algunas consideraciones acerca de las limitaciones de la Ciencia ya que la Ciencia también tiene sus limitaciones. La Ciencia no es la solución a todos los problemas, ni mucho menos. Hemos dicho que lo científico exige el uso de variables que puedan medirse de forma objetiva, esto supone que hay que eliminar lo subjetivo, lo emocional, aquello, que de una u otra forma no se puede medir. ¿Qué diríamos de una persona que al oír una bella melodía, sólo le preocupara la frecuencia de las vibraciones del instrumento musical o la longitud de onda que se trasmite, o de un enamorado que lo único que ve en un amada son medidas de longitud o moléculas de proteínas y ADN?. Y sin embargo, el sentido artístico y el amor existen, están en nuestro mundo, pero como pertenecen al mundo de lo emocional, de lo subjetivo, de lo no medible, la Ciencia no puede tratarlo, no entra ni siquiera a considerarlo. Lo mismo ocurre con temas como los O.V.N.I.s, que en la medida en que son "no identificados", no pueden tratarse en Ciencia; cuando los O.V.N.I.s sean O.V.S.I.s (objetos voladores sí identificados) podrán tratarse en Ciencia. Y lo mismo ocurre con temas tan trascendentales como la existencia de Dios; si alguien te dice que se ha demostrado científicamente que Dios no existe, te está engañando, y si alguien te dice que se ha demostrado que Dios existe, también te está engañando. Dios no puede ser objeto de la Ciencia, por su propia definición, la Ciencia no entra a considerarlo. Además la Ciencia admite que nunca puede alcanzar la VERDAD absoluta, y, precisamente, en eso basa su progreso; si admitiéramos que una teoría es tan perfecta que no pudiera invalidarse, ya no se podría mejorar y, consecuentemente, ya no se podría avanzar.

      Concluyendo, podemos decir que la Ciencia nos proporciona el mejor método para acercarnos al mundo que nos rodea, pero sólo al mundo objetivo, material y medible. Dejemos a la Ciencia en el lugar que le corresponde, no sea que queramos encontrar en ella respuestas a problemas que ni siquiera aborda.

 

2. COMO TRABAJAN LOS CIENTÍFICOS

(¿Adónde el camino irá?. Yo voy cantando, viajero a lo largo del sendero)

En el segundo día de explicaciones comenzamos a descender de las más altas nubes de la filosofía, aunque aún nos mantendremos volando porque vamos a seguir los pasos de un muchacho que soñó con ser investigador y analizaremos los planteamientos que tuvo que realizar y las decisiones que tuvo que tomar. Sin embargo el vuelo no será muy alto ya que esos pasos, más o menos imaginados, son los mismos por los que tiene que pasar cualquier investigador, sea profesional o aprendiz.Los primeros planteamientos se dirigen, sin disimulo, en la línea de motivar a los alumnos a seguir las explicaciones con argumentos como el siguiente: partiendo de la idea de que cualquiera puede ser investigador científico y siendo la aportación de conocimientos a la sociedad una de las tareas más nobles a la que el hombre puede dedicarse, cualquiera de vosotros podría plantearse la posibilidad de llegar a ser investigador profesional. Esto, que para un alumno de 2º de Bachillerato pudiera parecer una ilusión, no está exenta de realismo, pues es seguro que alguno de vosotros se dedicará a ello. Sumergidos, así, en esa ilusión, seguimos, a modo de ejemplo imaginado, los pasos de ese muchacho que, cargado de los más nobles sentimientos, sueña con contribuir a la humanidad investigando sobre el cáncer (a cualquiera le gustaría pasar a la historia por haber contribuido a solucionar este problema). El análisis de estos pasos tiene por objetivo fundamental el proporcionarnos unas orientaciones iniciales para que cuando tengamos que realizar nuestra propia investigación, nos enfrentemos a ella con las suficientes garantías de éxito.Los pasos a seguir podrían ser los siguientes y se explican a continuación:

1º) Elección del fenómeno a investigar.

Investigar se puede investigar de todo, aunque, naturalmente, siempre habrá temas más relevantes que otros. Entre investigar sobre el cáncer (que es el ejemplo que vamos a seguir) o sobre la acción de los caracoles sobre las lechugas (por poner otro ejemplo), resulta evidente la mayor relevancia de lo primero (aunque habría que preguntar al agricultor que pierde una buena parte de su cosecha de lechugas por los caracoles). Sin embargo, también hay que decir que la Historia de la Ciencia está llena de ejemplos de investigaciones que, en principio, no parecían tener importancia, pero que han dado lugar a grandes descubrimientos. Aunque importante es, a la hora de elegir el tema a investigar, tener en cuenta su relevancia, esto no debe preocupar en exceso ya que lo verdaderamente importante es hacer investigación y que la investigación sea de calidad y no tanto la mayor o menor relevancia, muchas veces aparente, de lo investigado. Algo semejante puede decirse cuando se discute sobre la conveniencia de realizar investigación aplicada, que busca conocer para sacar rendimiento económico o de otro tipo, o investigación pura, que busca conocer, simplemente, por conocer.Si los alumnos preguntan acerca de qué se puede elegir para investigar, no conviene que se den muchas pistas, pues limitaría su capacidad creativa. En este sentido, en una ocasión se me ocurrió hablar sobre la variable ritmo cardiaco y se presentaron hasta 14 investigaciones en la misma clase que de una forma u otro trataban sobre esa variable (su variación en un examen de matemáticas, con besos de amor, antes, durante y después de un ejercicio físico, con variaciones bruscas de temperatura, etc.). Sin embargo, lo que si se debe trasmitir es que la tarea no es tan difícil, pudiendo consistir básicamente en encontrar relaciones entre variable cercanas a nosotros, haciéndote preguntas como ¿piensas que el rendimiento escolar es función del número de horas de estudio o del coeficiente de inteligencia?, o ¿estos factores influyen de distinta forma según la asignatura?, o ¿cómo varía el rozamiento de una superficie (como la suela de las zapatillas) con otras al estar secas o mojadas?, etc. En cualquier caso, en el ambiente que nos rodea existen infinidad de relaciones entre variables y una de las misiones más importantes del investigador novel será decidir cuál es la más adecuada, original, creativa o relevante para investigar, contando siempre con las posibilidades de que dispone.

2º) Estudio y documentación sobre el fenómeno a investigar.

Si lo que se quiere es llegar a ser investigador, de lo que nadie se va a poder liberar es de estudiar, y así, el camino, que nuestro ilusionado muchacho podría seguir para llegar a ser investigador sobre el cáncer, podría ser el siguiente: al terminar sus estudios de Bachillerato seguir con estudios de Licenciatura, por ejemplo en Medicina y después realizar los cursos de Doctorado, por ejemplo, en un departamento de Oncología. Los cursos de Doctorado tienen por principal misión formar investigadores, que es, a su vez, la principal misión de la Universidad. La verdad es que el fenómeno del cáncer, es tan amplio que podría estudiarse e investigarse desde muchos puntos de vista y lo mismo un químico (los aspectos bioquímicos del cáncer) que un matemático (la estadística del cáncer, por ejemplo) o un antropólogo (incidencia del cáncer en restos arqueológicos, por ejemplo), por poner sólo tres disciplinas, podrían investigar sobre él. Terminado el Doctorado, la realización de la investigación exige, en la mayoría de los casos, un gran esfuerzo previo de obtención de documentación que nos informe sobre los aspectos, ya más concretos y específicos, a los que se refiere la investigación. Todo este esfuerzo de estudio y documentación tiene por objetivo el convertirnos en expertos en el tema a investigar, ya que en la medida en que seamos más expertos, estaremos en mejores condiciones para realizar el siguiente paso, que es la formulación de la hipótesis. (Estos aspectos de los estudios y documentación expuestos aquí de forma escueta suelen interesar y dar lugar a numerosas preguntas, que no siempre da tiempo a contestar, pues hay que seguir con el tema).Algo que se acoge con agrado es el comentario de que para hacer la investigación que se exigirá como práctica, este estudio previo (imprescindible en una investigación de nivel) no habrá necesidad de realizarlo, ya que como se va a investigar sobre aspectos de nuestro entorna más cercano, supondremos que ya se dispone de los suficientes conocimientos "teóricos" como para poder formular las hipótesis. Naturalmente si se aporta documentación de alguna revista científica (es bueno acostumbrarse a buscar información científica) que trate sobre el tema mejor, pero no será imprescindible. Nuestro mayor esfuerzo no lo pondremos en la búsqueda de la información previa o de lo que ya se sabe sobre el fenómeno, el mayor esfuerzo lo pondremos en descubrir cosas nuevas, es decir, en los planteamientos y pasos a seguir para conseguir una investigación de suficiente calidad.

3º) Formulación de la hipótesis.

En la formulación de la hipótesis, junto con la elección del tema, es donde se encuentra la labor creativa del científico. Aunque la formulación de la hipótesis estará muy condicionada por la línea de investigación del departamento en el que se trabaje, por el tema elegido para investigar e, incluso, por su condición de experto, es en este punto en donde se podrá distinguir al genio del simplemente experto (que no es poco), es aquí donde podrán exponerse las ideas productivas e ingeniosas de científico. No veamos en el científico sólo a un sabio, con autoridad en un tema, el científico es también, al igual que el poeta o artista, un creador. Además, las hipótesis científicas tienen otro condicionante que conviene destacar insistentemente: la hipótesis tiene que ser formuladas para que se pueda comprobar su falsedad o veracidad y, por tanto, deben de contener variables que se puedan cuantificar o medir (de forma válida y fiable). Es decir, cuando se formula una hipótesis, se debe estar pensando también en el experimento que la verificará y en cómo se van a medir las variables. Habiendo estudiado todas las teorías existentes sobre el cáncer y habiéndose documentado convenientemente en otros aspectos más concretos, nuestro experto, podría formular la siguiente hipótesis: "La radiación de longitud de onda de 5890 angstroms es causa de la conversión de células epiteliales normales en cancerosas". Nuestra hipótesis contiene dos variables medibles: la radiación de 5890 angstroms, que podríamos manipular, haciendo que tome distintos valores de intensidad (o valores de "radiación si" y "radiación no"), y la conversión de células normales en cancerosas, que podríamos medir contando el número o proporción de células normales transformadas en cancerosas. Como también se puede diseñar un experimento para la verificación de la hipótesis, manipulando la primera variable y viendo el efecto que se produce en la segunda, podemos concluir que nuestra hipótesis puede considerarse científica. Las variables deben ser medidas de forma válida y fiable. La validez se refiere a si el instrumento de medida mide, realmente, lo que se quiere medir; por ejemplo, para medir el grado de afición de las personas por un tipo de música, podríamos medirlo a partir de las puntuaciones valorativas que las personas nos proporcionan, o a partir del tiempo que utilizan escuchando ese tipo de música al mes, o a partir del dinero que estarían dispuestos a pagar por ver un concierto de ese tipo de música; pero, ¿cuál de esos procedimientos mide mejor, es más válido para medir, la afición por ese tipo de música?. La fiabilidad se refiere a que siempre que se realice una medida de una variable con un instrumento, a las mismas magnitudes de la variable le correspondan el mismo resultado en la medida; por ejemplo, medir la inteligencia de una persona con tests puede no ser muy fiable, porque puede depender del estado emocional de la persona o de otros factores el que esa persona obtenga unas puntuaciones u otras.La hipótesis, además de las variables, también contiene una relación entre ellas. Hipotéticamente, las variaciones de la primera variable (que se denomina variable independiente) causa variaciones en la segunda (que se denomina variable dependiente). En Ciencia se puede hablar de dos tipos de causas, que podríamos llamar causa "esencial" y causa "múltiple". En la primera sólo existe una causa, de tal forma que la variable dependiente depende de la variable independiente y sólo de ella. Por ejemplo, la dilatación de una varilla metálica depende de la temperatura y sólo de ella, es decir, la temperatura es condición necesaria y suficiente para que se produzca la dilatación. En la causa "múltiple" son 2 o más las variables independientes que pueden afectar a la variable dependiente. Por ejemplo, el mayor o menor ruido ambiental puede ser causa de cometer más o menos errores en una prueba de atención, pero también podrían variar estos con la mayor o menor iluminación, con el mayor o menor cansancio del sujeto que realiza la prueba, etc. Es decir, sobre la variable errores cometidos en la prueba de atención pueden estar influyendo muchos factores, de tal forma que podremos decir que la variable ruido ambiental es condición suficiente para producir variaciones en los errores pero no es necesaria, ya que otras variables también pueden producir esas variaciones. La existencia de causas "múltiples", que es el caso más frecuente con el que se van a encontrar los alumnos, va a tener importantes repercusiones en el diseño del experimento, repercusiones que explicaremos más adelante.Otro tipo de relación que puede buscarse entre variables es la correlación. Si por ejemplo, se quiere comprobar los efectos de la variable coeficiente intelectual o de la variable estado de salud sobre el rendimiento escolar, nosotros no podemos manipular las variables independientes ya que no podemos hacer variar la inteligencia en las personas (impedimento natural) o su estado de salud (no sería ético), pero lo que sí podemos hacer es formar grupos de personas que varíen en inteligencia o en estado de salud y comprobar si también, esos grupos, se diferenciaban en el rendimiento escolar. Aún en el caso de que se obtuvieran diferencias significativas en rendimiento escolar entre los grupos de más y menos inteligentes (o de mejor y peor estado de salud), no podríamos estar seguros de que las variaciones de inteligencia son causa de las variaciones en el rendimiento escolar, ya que, los grupos que se diferencian en inteligencia, también podrían diferenciarse en otras variables como la condición social, el grado de motivación, en las calificaciones del curso anterior, etc., y podrían ser éstas y no la diferencia de inteligencia, las que verdaderamente causan las diferencias en rendimiento escolar. Naturalmente, no podríamos estar seguros, pero sí constituiría un indicio, más o menos importante, dependiendo de la significación de las diferencias encontradas, de causalidad. Por otro lado, en las correlaciones puede ocurrir que no sepamos qué variable hace de dependiente y cuál de independiente; por ejemplo, si encontráramos correlaciones positivas entre inteligencia y nivel social, ¿es la mayor o menor inteligencia causa del mayor o menor nivel social o lo contrario?El planteamiento de investigaciones con variables independientes manipulables que nos conduzcan a relaciones de causalidad son, desde el punta de vista científico-experimental más interesantes, sin embargo, no debemos despreciar los planteamientos de búsqueda de correlaciones entre variables, que además de proporcionarnos valiosos indicios de causalidad, pueden constituir un importante punto de partida para el acercamiento a fenómenos complejos, para después poder plantear investigaciones con variables si manipulables o que nos proporcionen mayores indicios de causalidad. Por ejemplo, para un primer estudio acerca de los factores que pueden influir en el consumo de drogas, podríamos plantear la búsqueda de correlaciones con muchas variables, tanto personales, como sociales o políticas y económicas, lo que podría ser un buen punto de partida para nuevos planteamientos, en los que se comprobara con, mayor rigor, la posible causalidad de estos factores.

4º) Diseño y realización del experimento.

Muchas veces se diseñan los experimentos para que "salgan" como predice la hipótesis (sobre todo si el científico tiene interés en defender una idea o criterio preconcebido). Los experimentos no hay que diseñarlos para que "salgan", hay que diseñarlos para someter a la hipótesis a contrastación "dura", imaginándose en las peores condiciones, es decir, en aquellas situaciones que hagan que la hipótesis más fácilmente no se confirme, de tal forma que si, a pesar de ello, se confirma, no nos quede ninguna duda de su verificación. Si además queremos estar seguros de que la relación es de causalidad, debemos diseñarlo para que se eliminen todas las variables "extrañas" que pudieran, de una forma u otra, estar influyendo (salvo que se trate de una relación de causa "esencial").En nuestra investigación sobre el cáncer, que es un caso de posible causa "múltiple", un diseño adecuado para eliminar el posible efecto de las "otras variables" sería formar dos (o más) grupos de, por ejemplo, ratas, igualados en todos los factores (genéticos, alimenticios, de movilidad, etc.) que presumiblemente pudieran afectar a la variable dependiente, de tal forma que únicamente se diferenciaran en la variable intensidad de radiación de 5890 angstroms. En el caso más sencillo, en el que la variable independiente tomara sólo dos valores, podríamos poner un grupo de ratas sometido a radiación natural pero con un filtro que evitara la exposición de las ratas a la radiación de 5890 angstroms (grupo no irradiado) y otro grupo, en el que, además de la radiación natural, estuviera expuesto a una determinada intensidad de la radiación que constituye la variable independiente (grupo irradiado). Sólo la seguridad de que es esta la única variable en la que se diferencian los dos grupos de ratas, nos llevaría a la seguridad de que las diferencias encontradas en el número de cánceres en uno y otro grupo, se deben, a las variaciones en la intensidad de radiación. Como puede entenderse, todas estas precauciones no sería necesario tomarlas en los casos de causa "esencial" ya que no habría otras posibles causas "extrañas" que pudieran estar afectando, pero es difícil que en nuestro entorno más cercano encontremos relaciones de este tipo. También podríamos haber utilizado monos en vez de ratas, ya que, de cara a generalizar los resultados al hombre, tendría mayor interés al estar más cercanos en la escala filogenética, pero también sería más caro. Esto se plantea porque el científico, sea del nivel que sea, siempre se tendrá que enfrentar con el problema económico. Desde el científico de alto nivel, que utiliza instrumentación de alta precisión, hasta el alumno que hace fotocopias de un cuestionario para medir cierta variable, casi nunca disponen del presupuesto que sería deseable; sin embargo, ni el uno ni el otro deben renunciar a la realización de la mejor investigación posible con los medios reales disponibles. Y otro tanto cabe decir con lo que podríamos llamar la economía del tiempo. Sobre este último aspecto conviene advertir que existen alumnos de todo tipo, desde los que empiezan a hacer el trabajo 2 días antes de la fecha límite de entrega, hasta los que se sumergen tanto en la investigación que no hacen otra cosa, dejando abandonadas otras asignaturas. Naturalmente que ninguno de estos 2 extremos es deseable.Y también podríamos haber utilizado seres humanos en vez de ratas, pero, naturalmente, no sería ético. La ética, al igual que en cualquier otro aspecto de nuestra vida, debe siempre estar presente en la conducta del científico, que debe hacerse siempre responsable, no sólo de sus descubrimientos, también de sus planteamientos y manipulaciones de las variables ambientales. En los niveles en los que se investiga en esta experiencia didáctica no suelen ser frecuente los problemas éticos, aunque conviene advertir que si la medida de alguna de las variables implica la observación de la conducta de personas concretas (por ejemplo, si se quiere investigar acerca de diferencias en conducta pedagógica entre profesores y profesoras), éstas deben ser conscientes de esa observación (aunque ese conocimiento reste validez a la observación) y también, que si se recogen datos que pertenecen a la intimidad de las personas (por ejemplo, si se quiere investigar acerca de la influencia de algún factor en la conducta sexual de las personas), se debe garantizar el anonimato de los datos.La realización del experimento debe corresponderse, punto por punto, con lo diseñado. Cuanto más celosos seamos en la realización de los experimentos, de acuerdo con lo diseñado, menos probabilidad tendremos de que surjan imprevistos que deterioren la calidad o, incluso, invaliden la investigación, aunque en muchas ocasiones, éstos imprevistos surgen de forma inevitable. Cualquier modificación en el experimento, respecto de lo diseñado, que como consecuencia de circunstancias no previstas tuviera que realizarse, deberá comunicarse y valorarse en el informe experimental, pudiendo incluirse en esta valoración la posibilidad de abandono de la investigación en el caso de que las modificaciones sean lo suficientemente importantes. Por ejemplo, si los dos grupos de ratas fueran atacados por una enfermedad que disminuyera su población, habría que valorar hasta qué punto esta circunstancia podría afectar a los resultados experimentales (aunque los dos grupos fueran afectados por igual) e incluso plantearse la posibilidad de abandono de la investigación.

5º) Obtención de resultados y cálculos experimentales

De la realización del experimento se obtendrán unos datos que será preciso procesar convenientemente.En muchas ocasiones, la verificación de la hipótesis en las investigaciones más formales puede requerir la realización de complicados cálculos experimentales; sin embargo, todo Centro de Investigación importante o Universidad dispone de un Centro de Cálculo con personal especializado que ayuda y asesora al investigador, y es que, la principal labor del investigador no debe centrarse en el cálculo, sino en la formulación de las hipótesis y en la realización de los experimentos. En otras ocasiones los cálculos pueden ser muy sencillos, como en nuestro ejemplo de investigación, en el que podría ser suficiente con el recuento de ratas que desarrollaron cáncer en cada grupo y su comparación.En las investigaciones que los alumnos planteen en esta experiencia didáctica, los cálculos, aún dependiendo del nivel educativo de los alumnos, no conviene que sean excesivamente complicados, pues podrían distraer la verdadera labor investigadora, siendo suficiente, en la mayoría de los casos, la realización de recuentos, medias aritméticas, correlaciones, regresiones y poco más. Lo que sí parece conveniente es estimular la presentación de los resultados en tablas y gráficos que permitan una mejor visualización de los datos. En este sentido, el uso del ordenador, tanto para el cálculo como para la presentación de los resultados, puede ser una herramienta muy útil, siendo, en muchas ocasiones, la primera vez en la que tienen la oportunidad de comprobar las ventajas de sus conocimientos en el manejo de una Hoja de Cálculo. En cualquier caso, puede considerarse conveniente el uso del ordenador, pero nunca imprescindible.

6º) Valoración del experimento y de los resultados experimentales.

Terminado el experimento y realizados los cálculos oportunos, se habrán obtenido unos resultados que habrá que valorar, al menos, en dos sentidos: en primer lugar, hasta qué punto se diseñaron y llevaron a cabo todas las manipulaciones experimentales, de tal forma que no podamos dudar de la validez de los resultados obtenidos, y en segundo lugar, hasta qué punto permiten los resultados obtenidos confirmar la verdad o falsedad de la hipótesis.En nuestro ejemplo, para realizar el primer tipo de valoración habría que contestar a preguntas como: ¿hasta qué punto se diseñó el experimento en las condiciones mas "duras" posibles?, ¿hasta qué punto se midieron las variables de forma válida y fiable?, ¿hasta qué punto los dos grupos de ratas estaban igualados en todas variables "extrañas" para poder afirmar que únicamente se diferenciaban en la variable intensidad de radiación?, ¿hasta qué punto circunstancias no previstas en la realización del experimento han podido alterar o invalidar los resultados obtenidos?, etc.En la realización del segundo tipo de valoración, conviene distinguir entre tres tipos de posibles resultados:a) Si en el grupo no irradiado no se produce ningún cáncer y en el grupo irradiado todas o un número apreciable de ratas lo desarrollan, o bien, si la diferencia entre el número de cánceres desarrollados en el grupo irradiado y el no irradiado fuera lo suficientemente grande, se podría afirmar que la hipótesis se confirma. También habría que valorar hasta qué punto la radiación de 5890 ansgtroms puede considerarse como causa "esencial" o "múltiple" en la formación de cánceres de piel. Igualmente, valoraciones sobre la validez de la "teoría" de la que partió la hipótesis podrían ser adecuadasb) Si en ninguno de los grupos se desarrollan cánceres, o si se desarrollan en los dos grupos el mismo número o las diferencias son despreciables, estaríamos en condiciones de afirmar que la hipótesis no se confirma. Cuando aparecen resultados de este tipo, no debe decirse que el experimento "no me ha salido", lo que es totalmente incorrecto, ya que tan importante es saber que la radiación de 5890 angstroms no es causa del cáncer como que sí lo es (recuérdese que, desde el punto de vista científico, este resultado puede ser, incluso, más interesante) También convendrá hacer valoraciones acerca de la posible invalidez de la "teoría" que dio lugar a la hipótesis.c) Sin embargo, es muy frecuente en investigación que los resultados no salgan tan claros como para poder afirmar, de manera rotunda, que la hipótesis se confirma o no; muy a menudo suele ocurrir que los resultados pueden ir en la línea de lo esperado pero con diferencias poco significativas, lo que nos llevará a la necesidad de valorar hasta qué punto esas pequeñas diferencias nos permiten afirmar que la hipótesis se verifica.Es importante destacar la importancia que tienen todas estas valoraciones ya que el trabajo científico estaría incompleto sin estos juicios de valor. Por otra parte, también se potencia la capacidad de crítica, en ocasiones superdesarrollada, de los jóvenes, aunque no siempre suficientemente juiciosa.Un tercer tipo de valoración que podría incluirse se refiere a las posibilidades de generalización. Muy a menudo se tiende a realizar generalizaciones con mucha ligereza, pensando que, por ejemplo, lo descubierto en una pequeña muestra muy específica puede generalizarse a otras muchas poblaciones. Así, en nuestro ejemplo, lo único que podríamos decir, con suficiente rigor, es que lo que hayamos encontrado en nuestra investigación se refiere en exclusiva a las ratas y a la intensidad de radiación utilizada y no a otros animales o al hombre ni a otras intensidades de radiación. En todo caso, las posibles generalizaciones podrían proponerse como objeto para otras investigaciones.

7º) Propuesta de nuevas investigaciones

Generalmente, cuanto más se investiga o se profundiza en un asunto, más nos damos cuenta de que fenómenos que, en principio, parecían sencillos son, en realidad, más complejos de lo esperado, lo que nos hace, también, darnos cuenta de lo poco que sabemos sobre esos fenómenos. Supongamos, por poner un ejemplo, que a pesar de haber confirmado nuestra hipótesis inicial, el fenómeno se nos complica porque encontramos que antes de producirse los cánceres en el grupo irradiado, las ratas afectadas hubieran desarrollado unas infecciones víricas que nos pudieran hacer sospechar que los mencionados virus pudieran estar mediando en el desarrollo de los cánceres. Es decir, ante la sospecha de que la radiación fuera, en realidad, la causa del desarrollo de los virus y que los virus fueran la verdadera causa del desarrollo de los cánceres, sería adecuado proponer investigaciones concretas que precisaran esta posibilidad.Otro tipo de investigaciones que podrían proponerse, mencionadas anteriormente, son las conducentes a dar mayor generalización a los resultados. En nuestro ejemplo, se podría proponer la realización de experimentos semejantes con otros animales y con otras intensidades de radiación.

Y también podría ocurrir que observaciones más o menos imprevistas que, en principio, no tenían nada que ver con lo investigado, pudieran ser motivo para la propuesta de nuevas líneas de investigación. Imaginemos que, por ejemplo, en el grupo no irradiado se observa que las ratas fueron progresivamente perdiendo su pelo y que en el grupo irradiado, por el contrario, desarrollaron una mayor cantidad de vello. ¿No sería adecuado proponer nuevas líneas de investigación que confirmaran la posibilidad de que la radiación fuera un factor importante en el crecimiento capilar?

 

3. UN EJEMPLO DE INVESTIGACIÓN REAL EN CLASE

(Caminante no hay camino se hace camino al andar...)

Con las explicaciones del tercer día nos iremos acercando poco a poco a la realidad, a la pista de aterrizaje de la que hablábamos antes. Y es que no basta con el convencimiento de que la actitud científica es la forma más eficaz para enfrentarnos a nuestro mundo medible siguiendo los pasos del Método Científico, no basta con soñar con un mundo cada día más eficaz porque los demás son científicos, no basta con saber como actúan los científicos, también nosotros, cada uno de nosotros, tenemos que aprender a ser y a actuar como científicos, ya que tanto la observación y la experimentación como la elaboración de teorías y la formulación de hipótesis exigen una serie de actuaciones concretas que requieren de unas técnicas que conviene entrenar. Tanto las operaciones lógicas como las manipulaciones experimentales tienen dificultades, problemas y limitaciones y sólo enfrentándonos a ellas mediante el planteamiento y realización de investigaciones concretas, aprenderemos a superarlas. El propósito a conseguir en este tercer día de explicaciones es comprender que idear, plantear y realizar una investigación por sí mismo no es difícil, que no hay que tenerle miedo. La realización de una investigación concreta, realizada con los mismos alumnos en la propia aula, nos permitirá seguir los pasos del Método Científico, a la vez que sirva de modelo para indicar los contenidos de los documentos que se deben redactar en el informe experimental. Naturalmente que no vamos a investigar sobre la naturaleza de los quarks o sobre los efectos de la manipulación genética, bastará una sencilla investigación en la que participen los propios alumnos para comprender que a investigar se aprende investigando. Hacer investigación en el aula con alumnos se puede hacer sobre innumerables temas, desde comprobar el efecto de la "practica distribuida" de las horas de estudio en el rendimiento escolar hasta averiguar el efecto de la "permisividad" familiar en el consumo habitual de tabaco, desde comprobar el efecto del mayor o menor habito de cepillado de dientes sobre la salud dental hasta averiguar los efectos de diferentes métodos de distracción sobre una tarea de atención, etc. Bastaría con pedir a los alumnos que proporcionaran los datos de las variables mencionadas y realizar los cálculos y comprobaciones adecuadas. Nosotros realizamos una muy sencilla, correlacional, consistente en medir posibles diferencias en aptitudes espaciales y verbales entre sexo masculino y femenino y que se desarrolló haciendo especial énfasis en los documentos que debe contener el informe experimental.

Los apartados que un informe experimental podría contener son los siguientes:

  1. Título,

    2. Lo más conciso e informativo posible. El título de nuestro ejemplo de investigación va a ser:

    "Diferencias sexuales en memoria espacial y verbal".

  2. Introducción

En la introducción se deberían mencionar, al menos, dos tipos de exposiciones: unas dirigidas a destacar la importancia del tema que se ha elegido para la investigación ("vender" nuestra investigación), y otras que incluyan los fundamentos teóricos que dieron lugar a la hipótesis.En cuanto al primer tipo, en nuestro modelo de investigación, se podría, por ejemplo, destacar la importancia social, económica e incluso política que hoy día tiene la legítima lucha por la igualdad de derechos entre sexos, incluyendo datos concretos que reflejaran esta importancia (que no vamos a tratar aquí), pero que no debería evitar la aceptación de la existencia de diferencias entre hombres y mujeres en determinados caracteres, y de ahí, destacar lo oportuno o apropiado de nuestra investigaciónEn cuanto a los fundamentos teóricos, en nuestro ejemplo de investigación, basándonos en la teoría de la selección natural, podríamos argumentar de la siguiente manera: los hombres, que tradicionalmente se han dedicado a tareas como la caza o la guerra, que requieren de habilidades espaciales, habrían sido seleccionados preferentemente (elegidos por las mujeres para tener hijos) en esta habilidad; las mujeres, dedicadas, tradicionalmente a tareas domésticas, entre las que se encuentra la transmisión del lenguaje a los hijos, que requiere de habilidades verbales, habrían sido seleccionadas (elegidos por los hombres para tener hijos) en esta habilidad. Concluyendo, si esta argumentación es cierta, podríamos pensar que los hombres poseerían mejores habilidades para la memorización de estímulos espaciales, mientras que las mujeres poseerían mejores habilidades para la memorización de estímulos verbales.

Es preciso advertir que este apartado introductorio, a pesar de la importancia que puede tener el estudio de las teorías y de la documentación previa para el adecuado planteamiento de las investigaciones, no debe convertirse en una tarea fundamental, ya que la verdadera labor investigadora, en la que vamos a poner el mayor empeño, viene en los apartados siguientes.

 c. Hipótesis

Las hipótesis que van a guiar nuestro ejemplo de investigación van a ser las siguientes:"Los hombres, como grupo, respecto de las mujeres, presentan mayor retención memorística para estímulos que requieren procesamiento espacial"."Las mujeres, como grupo, respecto de los hombres, presentan mayor retención memorística para estímulos que requieren procesamiento verbal".Las variables que intervienen en las hipótesis son:

Como se ha mencionado anteriormente la relación entre las variables es correlacional

d. Diseño y realización del experimento

    La investigación se ha realizado en un curso de 2º de Bachillerato LOGSE. con 24 alumnos, 12 chicos y 12 chicas, a los que se les ha realizado dos pruebas de memoria, una con estímulos espaciales y la otra con estímulos verbales. La primera pruebas consistió en presentar en pizarra 14 estímulos espaciales como los siguientes

    Y la segunda en la presentación de otros 14 estímulos verbales como los siguientes

    ALO, ICU, APE, ETI, ERO, OSE, IDU

    Pasado un periodo de dos minutos tanto los chicos como las chicas tuvieron que escribir, de forma individual y en un papel preparado al efecto, los estímulos espaciales, en la primera prueba, y los estímulos verbales, en la segunda, y colocados en el mismo orden en que se habían escrito en la pizarra.

    Aunque por razones de espacio, aquí expliquemos este apartado de forma escueta, conviene indicar que el desarrollo de la realización del experimento debería redactarse de tal forma que otro investigador que quisiera replicar la experiencia no tuviera ningún problema en llevarla a cabo.

    e. Obtención de resultados y cálculos experimentales

Los resultados obtenidos se presentan en las siguientes tablas:

- Para los estímulos espaciales:

AlumnOs

7

5

8

4

9

8

8

4

4

5

9

8

Promedio = 6,583

ALUMNAS

6

6

6

4

7

4

12

2

6

5

10

7

PROMEDIO = 6,250

Alumnos

7

8

7

6

9

5

11

12

3

5

4

6

Promedio = 6,917

ALUMNAS

4

7

7

9

10

12

9

4

8

6

8

6

PROMEDIO = 7,5

 

f.Valoración del experimento y de los resultados experimentales

Por lo que se refiere a la hipótesis sobre memoria espacial:

La diferencia de 0,333, que corresponde a un 5,333% mayor en los chicos que en las chicas, no puede considerarse significativa, por lo que tendremos que concluir que, aún estando los resultados en la línea de lo establecido en la hipótesis no podemos afirmar que esta se ha verificado.

Por lo que se refiere a la hipótesis sobre la memoria verbal:

La diferencia de 0,583, que corresponde a un 8,429 % mayor en las chicas que en los chicos, sí que empiezan a ser apreciables, por lo que podríamos concluir que, en este caso, aún con no muy elevada significación de las diferencias, la hipótesis se confirma.

Lo más adecuado hubiera sido hacer un análisis de varianza para ver hasta que nivel de significación son importantes las diferencias entre medias, pero realizar estos cálculos en clase sería largo y, además, hay que insistir que, a pesar de la importancia que debemos dar a la formación en la realización de cálculos que nos permitan verificar con suficiente rigor si una hipótesis se confirma o no, a este nivel de Bachillerato, la lógica falta de formación en cálculo, no debe constituir una limitación importante para investigar (los cálculos los realizan las máquinas o algún experto puede hacerlos por nosotros, es la labor creativa y experimental la que nos permitirá afirmar que la investigación nos pertenece).

Las valoraciones anteriores, realizadas a partir de los datos obtenidos, se refieren a si se confirma o no la hipótesis, utilizando criterios de técnica estadística. ¿Pero son los datos obtenidos válidos?. En nuestro caso tenemos que decir que, aunque con los datos obtenidos pudiéramos llegar, desde el punto de vista estadístico, a conclusiones que no dieran lugar a dudas acerca de la verificación o no de las hipótesis, nuestro trabajo tendría escaso valor científico, debido, principalmente, al pequeño tamaño de la muestra. Además, sólo se han obtenido datos de sujetos de una determinada edad o nivel educativo, por lo que en rigor, lo encontrado podremos referirlo, exclusivamente, a ese rango de población. Por otro lado, incluso, podrían ponerse reparos a la bondad (validez y fiabilidad) de la prueba de memoria realizada para medir lo que hemos denominado memoria espacial y verbal.

También hay que comentar que durante la realización de la prueba de memoria espacial entró en clase una alumna, que perturbó preferentemente a sus amigas (del sexo femenino), circunstancia que pudo afectar a los resultados experimentales.

Igualmente, al ser los datos experimentales recogidos de grupos de chicos y chicas en el ambiente natural y, por tanto, no haber manipulado los grupos para que estuvieran igualados en todas las posibles variables "extrañas", no podremos estar seguros de que la única variable que diferencia a un grupo y a otro es el sexo, lo que quiere decir que los resultados obtenidos pudieran ser debidos, no a la variable sexo, sino a esas otras variables "extrañas" en las que pudieran los dos grupos también diferenciarse. Por ejemplo, podría argumentarse que las diferencias encontradas pudieran deberse a las diferencias educativas que los dos sexos han recibido, o las diferencias en motivación o inteligencia que pudieran tener, etc., y no tanto a la variable sexo, propiamente dicha. Aunque nuestros grupos hayan sido elegidos al azar y puedan estar igualados en muchos factores (como edad y trayectoria educativa escolar), nunca podremos estar seguros de la igualdad en esas "otras" variables que también pudieran ser relevantes en la obtención de las diferencias experimentales.

Concluyendo, a pesar de los indicios encontrados, en la línea de lo expresado en las hipótesis, indicios más importantes para la segunda hipótesis que para la primera, exponemos nuestras dudas razonables, acerca de la validez de los descubrimientos realizados.

g. Propuesta de nuevas investigaciones

Algunas de las propuestas de nuevas investigaciones podrían ser las siguientes:

- De cara a dar mayor generalidad a los resultados, podrían proponerse investigaciones en otros niveles educativos y/o edades, con otras pruebas de memoria, etc.- Para dar mayor valor estadístico a los datos recogidos, aumentar el tamaño de la muestra.- Si lo que queremos es eliminar alguna de las posibles variables "extrañas", sería adecuado formar grupos igualados en alguna de esas variables. Por ejemplo, realizar la investigación con grupos de chicos y chicas igualados en el factor inteligencia o en cualquier otro factor que se considerara relevante. Esto nos llevaría a mejorar el grado de seguridad en los indicios de causalidad de la variable dependiente encontrados.- En esta investigación se comprobó que los estímulos colocados al principio y al final de la lista tendían a recordarse con mayor frecuencia; esto podría ser motivo para proponer investigaciones que confirmaran y precisaran este efecto de la colocación de los estímulos. También se apreció, a partir de la forma de actuar de los que realizaban las pruebas experimentales, la posibilidad de la existencia de dos formas distintas de memorizar, unos que parecían repetir los estímulos de forma verbal, moviendo incluso los labios, y otros, que manteniendo los ojos fijos en la pizarra, parecían fotografiarla; esto podría ser motivo para proponer investigaciones que confirmaran la existencia de estas dos formas de memorizar, y en su caso, de comprobar sus grados de eficacia para distintos tipos de estímulos.Al finalizar esta investigación se entrega un resumen con los contenidos de los apartados que un informe experimental debería contener y que viene en la siguiente página

ESQUEMA DE LOS APARTADOS Y CONTENIDOS FUNDAMENTALES DE UN INFORME EXPERIMENTAL

 

TÍTULO

INTRODUCCIÓN

FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS

DISEÑO Y REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO

CÁLCULOS EXPERIMENTALES

VALORACIÓN DE LOS RESULTDOS EXPERIMENTALES Y DE LA VERIFICACIÓN DE LA HIPÓTESIS

PROPUESTA DE NUEVAS INVESTIGACIONES

(Tómese como guía flexible en el camino investigador y no como dogma de obligado cumplimiento)

 

4. HACIENDO INVESTIGACIÓN

(Sólo queda poner el alma en las hipótesis, creer que todo en un experimento cabe, beber el veneno de lo comprobable,... esto es Ciencia, quién lo probó, lo sabe)

      Estando ya con los pies en la pista de aterrizaje, el viaje no ha terminado, ahora tienen que ser los alumnos los que deben hacer el esfuerzo de moverse para llegar a su destino, para llegar a ser científicos, para llegar a ser investigadores. Tienen que hacer su propia investigación.

      Unas últimas orientaciones pueden servir de mucho en esta inicial tarea de la elección de qué o sobre qué investigar. Estas orientaciones van en la línea de que, en definitiva, lo que hacen los científicos es convertir las opiniones, que normalmente hace la gente, en hipótesis científicas con las características que se han explicado antes y, por tanto, comprobables. Por ejemplo, un científico no opinaría si los horóscopos pueden o no predecir el futuro, su mentalidad le haría pensar en las variables a medir y en el experimento a realizar para poder comprobar, con el menor grado de incertidumbre posible, si se produce o no esa predicción futurista. Es decir, no se trata de opinar si el tabaco es malo o no para la salud, se trata de comprobar, por ejemplo, los años que por término medio viven los fumadores y los no fumadores y hacer comparaciones (o cuántas veces han ido el último año al médico, o la marca que hacen en una carrera de 200 metros, .... por poner variables que se pudieran medir con los compañeros de clase).

      En principio se exige que las investigaciones sean individuales, es decir, cada alumno debe realizar su investigación, aunque si en ella hay varias hipótesis y/o los experimentos son arduos y complicados, de tal forma que requieren mucha dedicación, se puede ver la posibilidad de formar grupos investigadores con 2 o más alumnos.

      Un plazo de 2 semanas para pensar en la investigación a realizar puede ser adecuado, al cabo del cual conviene se presente un pequeño proyecto en el que se incluyan la hipótesis a investigar con las variables a medir y cómo se van a medir y un breve resumen del diseño del experimento que se proyecta realizar para comprobar la hipótesis.

      También puede ser conveniente el discutir en clase diariamente, antes de presentar el proyecto, las primeras ideas de los alumnos acerca de su investigación. Las primeras ideas que surgen, a menudo tienen que ver con temas cercanos a ellos, como consumo de drogas, rendimiento escolar, etc., ideas que no parecen muy originales. A pesar de admitir que la originalidad puede no estar tanto en el tema a elegir como en los planteamientos a realizar, parece adecuado insistir en que existen muchos más temas sobre los que investigar. Otra cuestión en la que resulta imprescindible insistir es que concreten sus ideas iniciales, frecuentemente muy generales. En este sentido preguntas como: ¿y eso como los vas a medir?, ¿y eso como lo vas a comprobar?, etc., pueden ser muy convenientes

      Lo normal es que, poco a poco, se vayan concretando ideas y acotando posibilidades y todos desarrollen no sólo el proyecto sino también la realización de su primera investigación de forma aceptable.

      A continuación se hace una pequeña reseña de las investigaciones que se realizaron en clase durante el curso pasado:

      Se puede poner un plazo de 3-4 meses para la presentación de la investigación, aunque el tiempo puede incrementarse si las exigencias de la investigación lo justifican. También conviene realizar controles, al menos mensuales, para hacer un seguimiento del proceso investigador. En este proceso conviene insistir en que no basta con tomar los datos y realizar los experimentos, tarea que suelen hacer con entusiasmo, también tienen que redactar y elaborar el informe experimental, tarea que suele llevarles más tiempo y acarrearles más problemas, dándose el caso de investigaciones bien elaboradas pero que no quedan suficientemente bien plasmadas en el correspondiente informe. Una vez entregado el informe experimental parece oportuno devolverlos con las evaluaciones del profesor acerca de si las hipótesis están correctamente formuladas, si las variables han sido medidas con suficiente validez y fiabilidad, si los experimentos se han realizado con el suficiente rigor y si son válidos para verificar la hipótesis, si los cálculos tienen la suficiente profundidad, si las valoraciones han sido suficientemente juiciosas, si la presentación es la más adecuada, etc., procurando que destaquen las valoraciones positivas sobre las negativas y dando, si así se cree oportuno, posibilidades de mejora. En definitiva, el alumno debe comprender que ser investigador científico es fácil, pero que ser buen investigador puede requerir de un gran esfuerzo y de una gran formación en innumerables aspectos y que sólo el esfuerzo perseverante y el estudio continuo y profundo puede proporcionar.

VOLVER