cómo trabajan los científicos

FÍSICA Y QUÍMICA 2º ESO La actividad científi ca

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Nombre del alumno/a :

IES GONZALO TORRENTE BALLESTER

Física y Química

de 2º de ESO


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1.¿Cómo trabajan los científicos?

Los científicos describen las leyes que rigen la naturaleza y para ello aplican un

método fiable y aceptado en la comunidad científica que se llama método científico.

El método científico está constituido por un conjunto de etapas que permite responder

a una pregunta objeto de nuestro estudio con la seguridad de obtener un

conocimiento válido.

En realidad utilizamos este método en nuestra vida cotidiana con mucha frecuencia y

sin darnos cuenta: observamos, analizamos situaciones, formulamos hipótesis,

experimentamos, comparamos resultados y llegamos a una conclusión. Si se estropea

el mando de la televisión, rápidamente formulamos diferentes hipótesis:

¿Se ha roto?

¿se han gastado las pilas?

Entonces experimentamos en función de las hipótesis planteadas: comprobamos las

pilas, las cambiamos por otras nuevas y probamos de nuevo su funcionamiento, hasta

dar con la respuesta correcta que solucione el problema planteado.

1º ETAPA: OBSERVACIÓN

Observar es examinar cuidadosa y críticamente los fenómenos tal como se presentan.

¿Qué fenómenos se pueden observar? Infinitos.

Puede ser que el goteo de una llave de agua despierte tu curiosidad y quieras saber

cuánta agua se pierde en una hora, un día o un mes. Dependerá de nuestra inquietud

en particular.

Cuando se trata de observar, se quiere decir, entre otras cosas, que se debe mirar:

forma, color, apariencia, etc.

En muchos casos hay que valerse de instrumentos tales como la lupa o el microscopio,

que aumentan el tamaño de lo observado, permitiendo ver las características en forma

más detallada.

En otros casos hay que ayudarse de instrumentos de medición si se desea determinar

la variación del tamaño de un cuerpo, por ejemplo.


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OBSERVAR, EN LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA, SIGNIFICA USAR TODOS LOS SENTIDOS, MÁS

EL INGENIO, PARA OBTENER CONOCIMIENTO DE LOS HECHOS, OBJETOS, FENÓMENOS

Y SERES VIVOS.

2º ETAPA: FORMULAR UN PROBLEMA

Al observar un hecho o un fenómeno que nos genera dudas estamos frente a un

problema: ¿Por qué ocurre?, ¿Cómo ocurre?, ¿De qué factores depende que ocurra?

¿Cómo formular el problema?

Un problema debe plantearse como una interrogante: ¿Cómo….?, ¿De qué

manera…?, ¿Cuáles….?

Un problema debe llevar hacia la formulación de una posible respuesta, una

suposición que permita aventurar respuestas posibles.

Un problema debe dar la posibilidad de encontrar una respuesta a través de

una actividad práctica, ya sea en el laboratorio, en salidas a terreno o mediante

investigación bibliográfica.

3º ETAPA: HIPÓTESIS

Es una idea para explicar un hecho; será una afirmación que deberá ser comprobada;

sus resultados determinarán si es aceptada, modificada o rechazada.

La hipótesis se formula del siguiente modo: Si (algo es así)…………, entonces (eso

significa que)………………

1º: Cuando planteamos “Si” (algo es así), se quiere decir que después de la palabra “Si”

viene una suposición.

Una suposición es una afirmación que se considera siempre como algo verdadero en

ciencias.


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También ello es así en la vida diaria: estudiamos porque suponemos que obtendremos

buenas calificaciones, cruzamos la calle por el paso de cebra, porque suponemos que

es el lugar más seguro para hacerlo

2º: Después de la palabra “entonces” debe continuar con una predicción, es decir, con

aquello que podría ocurrir bajo la idea de que la suposición anterior es correcta.

Ejemplos:

SUPOSICIÓN: Si el estudio influye en las calificaciones escolares, PREDICCIÓN: Entonces

estudiando más horas al día obtendremos mejores calificaciones.

SUPOSICIÓN: Si las semillas germinan bajo ciertas condiciones ambientales,

PREDICCIÓN: Entonces poniendo semillas bajo condiciones ambientales adecuadas,

germinarán.

4º ETAPA: DISEÑO EXPERIMENTAL

En esta etapa se debe crear un experimento para comprobar la hipótesis planteada a

raíz del problema inicial. Se debe incluir:

Materiales a utilizar.

Procedimiento a seguir para desarrollar el experimento.

El diseño experimental debe ser claro, de manera que cualquier persona pueda

repetirlo, por lo que si es posible se debe acompañar de un dibujo o esquema.

5º ETAPA: RESULTADOS.


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En este momento, el científico registra lo que obtuvo del paso anterior, es decir, del

experimento.

Los resultados pueden ser observaciones, por ejemplo, cambios de forma que sufrió la

semilla, o pueden ser datos, como centímetros de crecimiento de la raíz o el tallo de la

nueva planta. Los datos se deben anotar en tablas y expresar en gráficos.

Una vez concluido el trabajo experimental, se debe discutir y analizar los resultados y

observaciones obtenidos para poder afirmar o rechazar la hipótesis. * También se

pueden construir las tablas de datos o los gráficos (si corresponde), es decir, se va

creando el informe de laboratorio.

El informe o comunicado científico Un informe debe incluir:

a) En la primera hoja (tapa): identificación del trabajo.

b) Introducción: pequeña explicación en la cual se da a conocer el problema que se

debe investigar, el o los objetivos y las actividades.

c) Planteamiento de la hipótesis.

d) Diseño de las actividades: en este punto debe estar claramente especificado: lista

de los materiales que fueron utilizados y procedimiento.

e) Resultados: en esta etapa del informe se describen las observaciones, mediciones y

los resultados obtenidos durante el desarrollo de las actividades. Organizar las

mediciones en tablas de datos con su correspondiente Nº y título. Lo mismo

corresponde hacer al confeccionar gráficos.

f) Presentación de esquemas y diagramas.

g) Interpretación de resultados: esta sección del informe es una de las más

importantes, ya que debe incluir la relación que se establece entre los datos. Análisis e

interpretación de las observaciones y resultados obtenidos.

Si la interpretación es profunda y de una buena relación entre los resultados, permitirá

a los investigadores recoger información que será fundamental para rechazar o

verificar la hipótesis planteada.

h) Conclusiones: con todo el análisis realizado en el punto "g", se podrá concluir si la

hipótesis fue verdadera o falsa. En ambos casos, se debe fundamentar por qué es

verdadera o falsa.


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2. La Medida de magnitudes

Hemos visto que en las etapas del método científico debemos medir de forma exacta y

precisa algunas propiedades de los objetos que estamos estudiando.

Medir es comparar una magnitud con otra de la misma

naturaleza que llamamos patrón de medida. Por ejemplo, si

EL METODO CIENTÍFICO

Observación

Preguntas

Hipótesis

Experimentación Hipótesis comprobadas

Leyes y teorías

Nuevos descubrimientos

Nuevas Preguntas

La ciencia está en

continuo cambio

SI

NO

Magnitud es todo aquello que se puede medir


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queremos medir la longitud de un objeto la comparamos con el patrón de medida de

longitudes que es el metro.

Las magnitudes pueden ser:

Fundamentales son las que no pueden expresarse como combinación de otras

magnitudes y son :

Longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad luminosa, intensidad de corriente y

cantidad de sustancia. En este curso nos centraremos en las cuatro primeras.

Derivadas son las que se pueden expresar como combinación de otras, dicho de otro

modo las magnitudes derivadas son todas las que no están en el grupo de las

fundamentales. Por ejemplo la velocidad, si nos dicen que un coche va a 100 km/h , la

información que nos dan es la relación entre la longitud recorrida por el coche y el

tiempo que invierte en recorrerla.

Velocidad =

Para evitar diferencias entre los científicos de distintos países se inventó el Sistema

Internacional de Unidades, en el que se han elegido unas unidades comunes para las

magnitudes fundamentales, que son:

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ( SI)

LONGITUD MASA TIEMPO TEMPERATURA

METRO (m) KILOGRAMO (kg) SEGUNDO (s) KELVIN (K)

Ejemplos de magnitudes derivadas y unidades en el SI

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ( SI)

SUPERFICIE VOLUMEN DENSIDAD VELOCIDAD

m2

m3

Kg/ m3 m/s

Cuando realizamos una medida no siempre la unidad del SI es la más práctica, por este

motivo necesitamos múltiplos para valores muy grandes de la magnitud y submúltiplos

Longitud

tiempo


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para valores pequeños. Es difícil encontrar la medida el radio de un átomo en metros o

la distancia de la Tierra a la luna en milímetros.

Múltiplos y submúltiplos de Longitud

Múltiplos y submúltiplos de área

Cambios de unidades

Para realizar los cambios de unidades de una determinada magnitud vamos a utilizar

los factores de conversión.

Los factores de conversión son fracciones que multiplican a las unidades que

queremos convertir, para transformarlas en las que interesa.

Km

hm

dam

m

dm

cm

mm

Multiplicar por 10 en cada escalón

Dividir por 10 en cada escalón

Multiplicar por 100 en cada escalón

Dividir por 100 en cada

escalón

Km2

Hm2

Dam2

m2

dm2

cm2

mm2


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Elegimos la fracción que deja la unidad que queremos eliminar en el lado contrario al

inicial .

Ahora podemos eliminar aquello que multiplica y divide a la vez y realizar las

operaciones indicadas

Ejemplo 2: 3000 mm a dam:

3000 mm x = 0,3 dam

Ejemplo 3: 240 min a h:

240 min x = = 4 h

Con las magnitudes derivadas se sigue el mismo procedimiento pero con dos o más

factores de convesión

Ejemplo 4: 144 km/h a m/s

X

Multiplicamos por una fracción que es la

relación numérica entre la unidad inicial y la final. En este caso 1g son 100 cg.

Podemos escribir la fracción de dos formas: 1g o también 100 cg

100 cg 1 g

1 dam 104 mm

1 h 60 min

144 km h

103 m 1 km

Efectuamos primero el cambio de km a m

Primer factor de conversión


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x x

Solo nos queda realizar las operaciones indicadas:

x x = 40 m/s

Ejemplo 5: 25 m3 a dl

Si nos fijamos en las relaciones vemos que si pasamos los m3 a cm3 , los cm3 coinciden

con los ml y después podemos pasar de ml a dl. Así que necesitamos dos factores de

conversión:

25 m3 x x x x = 250000 dl = 2,5 105 dl

3. Actividades de aplicación

1º. Observa el video que se encuentra en el siguiente enlace:

https://www.youtube.com/watch?v=zzHu-yqdlz0

Después de visualizarlo responde a las siguientes cuestiones:

a) Resume brevemente el contenido del video (indica el objetivo, los contenidos y

las conclusiones de forma ordenada)

b) Representa en un esquema en el que indiques las etapas del método científico

y las acciones que realizan los protagonistas del video en cada una de ellas.

2º. Lee detenidamente el siguiente texto:

Quizás alguna vez te ha sucedido que al observar tus plantas del patio, del balcón o del r incón de tu

casa, notaste que una de ellas no lucía bien Al acercarte, pudiste notar que sus hojas estaban

descoloridas y pegajosas, y además, en algunos casos estaban ennegrecidas y opacas, con una

Efectuamos el segundo de horas a segundos 144 km h

103 m 1 km

1 h 3600 s

Segundo factor de conversión

144 km h

103 m 1 km

1 h 3600 s

En este caso son dos unidades de volumen pero en distintas escalas

106 cm3

1 m3

1 ml

1 cm3 1 dl

102 ml

https://www.youtube.com/watch?v=zzHu-yqdlz0


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especie de depósito negro sobre ellas Debido a lo observado y a tus conocimientos previos,

consultaste en Internet sobre estas observaciones. Luego de buscar bastante y leer cuidadosamente la

información de sitios recomendados llegaste a la conclusión que tus plantas podrían haber sido

atacadas por los insectos del tipo cochinillas, y probablemente también presentaban negrilla, una

enfermedad producida por hongos que viven a expensas de la sustancia excretada por dichos

insectos.

Para saber si estabas en lo cierto, es decir, que la planta está infectada por dichos insectos y el hongo,

pensaste en obtener un producto para combatirlos. Para ello, fuiste a un vivero y compraste un

producto químico para combatir los insectos y un fungicida contra la negrilla. Luego, trataste

algunas de tus plantas afectadas con los productos adquiridos, respetando sus indicaciones y

teniendo las precauciones necesarias que requiere la manipulación de productos químicos. Si se

tratase de lo que tu sospechabas, al cabo del tiempo indicado, y habiéndose eliminado el agente

causal, tus plantitas tratadas con el producto químico deberían verse sanas y relucientes .

Pasado el tiempo indicado del tratamiento, efectivamente observaste que tus plantas volvieron a

verse relucientes como siempre, con sus hojas verdes y suaves, sin estar pegajosas ni con ese polvo

negro que las opacaba, mientras que las plantas que nos recibieron el tratamiento continuaron

viéndose así

En función de estos resultados pudiste concluir que estabas en lo cierto, es decir, que tus plantas

estaban infectadas con cochinilla y negrilla.

Ahora bien, sin querer y sin darte cuenta, has aplicado el método científico.

Texto adaptado del blog acercaciencia: http://www.acercaciencia.com/2012/07/31/aplicando-el-

metodo-cientifico-en-tu-jardin/

Preguntas:

a) Crees que según este texto se aplica correctamente el método científico

b) Falta alguna de las etapas

c) Indica en el texto donde están las siguientes etapas del método científico:

Observación

Planteamiento del problema

Hipótesis

Experimentación

Conclusiones

3º. Lee detenidamente el artículo siguiente y si encuentras alguna palabra desconocida

busca su significado en un diccionario antes de continuar leyendo

Pulseras con holograma (Power Balance).- Son una versión moderna del fraude de las

pulseras energéticas, mediante el empleo de palabras y propiedades rimbombantes que suenan a

última tecnología, a la par que citan a la "medicina oriental". La explicación resumida de las pulseras

holográficas, según quienes las venden consiste en que incorporan unos hologramas en los que "se

han grabado frecuencias naturales que resultan beneficiosas para el cuerpo humano", el cual en

estado sano posee una frecuencia específica entre 62 y 72 Hz, cuya alteración produce estados

patológicos. Las frecuencias grabadas en el holograma equilibran esta frecuencia natural del ser

http://www.acercaciencia.com/2012/07/31/aplicando-el-metodo-cientifico-en-tu-jardin/

http://www.acercaciencia.com/2012/07/31/aplicando-el-metodo-cientifico-en-tu-jardin/


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humano, con lo que no solo sirven para mejorar el equilibrio, la fuerza y la elasticidad, sino que

también curan dolores, estrés, mareos, fatiga, etc.

Un holograma no es más que una fotografía especial, registrada mediante un rayo láser en una

emulsión sensible especial. Por lo tanto, un holograma no emite nada diferente a lo que podría emitir

una fotografía convencional, es decir nada. Por ejemplo los billetes de euro y las tarjetas de

crédito/débito incorporan hologramas y no se percibe ningún efecto sobre las personas.

Información procedente de la página de la facultad de derecho de la universidad de Murcia:

http://www.um.es/docencia/barzana/II/ Ii01.html

Este texto aparece en una página en la que se habla del método científico y se

encuentra en un apartado titulado escepticismo y pensamiento crítico, sabiendo esto

responde a las siguientes preguntas:

a) Escribe las palabras que no conoces y su significado

b) Indica los tecnicismos o términos científicos que hay en el texto.

c) ¿Crees que es un artículo de divulgación científica o te parece más un artículo

de opinión? ¿Por qué?

d) Utiliza el autor el método científico en su valoración personal

e) Conoces algún caso en publicidad de televisión en el que se hable de los

beneficios que aporta un determinado producto utilizando una información

que supuestamente tiene base científica, aunque no esté muy contrastada.

4º. Utiliza factores de conversión y realiza los siguientes cambios de unidades

1. 290 g → hg

2. 0,60 kg → g

3. 0,025 cg → mg

4. 205 km → m

5. 0,03 hg → cg

6. 25 min → s

7. 3500 ml→ dal

8. 0,5 hl → cl

9. 120 ml → dm3

10. 500 dm2 → dam2

11. 90 cm2 → mm2

12. 125 cm3→ l

13. 0,25 mm3 → dl

14. 375000 mm3 → cm3

15. 675 l → m3

16. 25 g/cm3 → mg/mm3

17. 60 kg/m3→ g/cm3

18. 0,25 cm/s → m/s

19. 120 km/h → m/s

20. 20 m/s → Km/h

5º. Expresa en notación científica los siguientes números:

a) 0,0025

b) 12000

c) 0,3

f) 25,32

g) 436,200

h) 0,02056

http://www.um.es/docencia/barzana/II/Ii01.html


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d) 0,00076

e) 150000

i) 234000000000

6º. Experimenta “ La Caja Negra”

Planteamiento del problema: Queremos saber los materiales hay en la caja negra y si

es posible su forma, tamaño y composición

Para resolver este problema puedes hacer todo lo que consideres oportuno menos

abrir la caja, a tu disposición tienes alfileres, imanes, dinamómetro, regla.

Esta tarea se realiza en grupos de trabajo que serán elegidos por el profesor/a , y cada

uno individualmente debe tener en su cuaderno el informe del trabajo realizado. Los

apartados que vas a incluir son:

Título: La CAJA NEGRA

Objetivo: descubrir el contenido de la caja

Material:

Planteamiento de la investigación

Procedimiento

Conclusiones


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Algunos enlaces interesantes

Convertidor de unidades de monedas y magnitudes: http://www.convertworld.com/es/

Medir utilizando el calibre: http://www.educaplus.org/play-105-Calibre-.html

Escalas del universo (NASA): http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html

Ejercicios de cambios de unidades en línea:

http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html

http://www.educamix.com/educacion/3_eso_materi ales/b_i/ejercicios/bl_1_ap_2_06.htm

http://www.educamix.com/educacion/3_eso_materiales/b_i/ejercicios/bl_1_ap_2_07.htm


Video “historia del sistema internacional de unidades: https://www.youtube.com/watch?v=4tP_sjDvvEY

Para practicar la notación científica:

http://www.genmagic.net/educa/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=46

Webgrafía

Imágenes del método científico : http://dis.um.es/~barzana/ Imagenes/metodo_cienti.gif

Imagen de Magnigtudes: http://museovirtual.csic.es/medida/med3.htm

Imagen enlaces interesantes:

http://2.bp.blogspot.com/-2H-2VtIbGfM/TzTH8GrxepI/AAAAAAAAJX0/o39XIIU3mWA/s320/links.jpg

http://www.convertworld.com/es/

http://www.educaplus.org/play-105-Calibre-.html






https://www.youtube.com/watch?v=4tP_sjDvvEY

http://www.genmagic.net/educa/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=46

http://dis.um.es/~barzana/Imagenes/metodo_cienti.gif

http://museovirtual.csic.es/medida/med3.htm

http://2.bp.blogspot.com/-2H-2VtIbGfM/TzTH8GrxepI/AAAAAAAAJX0/o39XIIU3mWA/s320/links.jpg

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