LAS CIENCIAS FISICOQUÍMICAS - EL MÉTODO CIENTÍFICOLa Ciencia: Es el conjunto de conocimientos sistemáticamente organizados que se han adquirido a partir de un método objetivo, transmisible y propio, basado en la observación y el razonamiento.-La Física y la Química :Son dos ciencias que estudian la Naturaleza, razón por la cual se las denomina Ciencias Naturales.-El conocimiento de los secretos de la Naturaleza ha sido y es una constante preocupación del hombre, que es un ser esencialmente curioso.-Esta actitud de curiosidad y asombro permanente ante los fenómenos que ocurren a diario a su alrededor y que afectan profundamente su vida , ha generado desde siempre, miles de preguntas sobre el porqué, el cuándo y el cómo se generan y ocurren los hechos.-En sus orígenes, a falta de respuestas científicas el hombre ha recurrido tradicionalmente a explicaciones sumistradas por los mitos, las leyendas y las religiones.-En el siglo VI, sin embargo, el filósofo griego Tales de Mileto rompió con la mitología, desechó las respuestas dogmáticas y dio inicio al pensamiento científico, que es la búsqueda de respuestas a partir del conocimiento especulativo basado en el estudio de las causas naturales vinculadas con el problema .-La palabra griega que designa a la Naturaleza es “Physis” y de ella se deriva el término Física .-A partir del siglo XVI, la Física tomó un gran impulso con la aparición de insignes científicos como Leonardo da Vinci, Nicolás Copérnico, Galileo Galilei , Isaac Newton y otros, quienes descubrieron los principios y las leyes que rigen :el movimiento de los objetos (Mecánica), el comportamiento de la luz en lentes y espejos(Óptica), la Electricidad, el Magnetismo y el efecto del calor sobre los cuerpos(Termología).-.En el siglo XX, eminentes hombres de ciencia como Einstein, Planck , etc, abrieron nuevos caminos en la interminable búsqueda de respuestas a las incógnitas que plantea la Naturaleza.-También la Química tiene sus raíces en la más remota antigüedad . La practicaban como arte y como ciencia los chinos y otras antiguas civilizaciones desde tiempos ancestrales.-Fueron los árabes quienes luego de la conquista de Egipto, introdujeron en Europa los conocimientos tradicionales de numerosas ciencias, entre ellas la Química.-Durante la Edad Media, dos objetivos ilusorios movilizaron a los científicos y alquimistas:

1) La “Piedra Filosofal”: que pudiera convertir todos los metales en oro 2) El “Elixir de la larga vida”: que brindara la eterna juventud

Durante la búsqueda de estos utópicos objetivos, se hicieron importantes descubrimientos científicos que cimentaron la Química moderna.-Tanto la Física como la Química moderna son Ciencias Experimentales, pues sus conocimientos se adquieren a través de la experimentación metódica y sistemática, dentro de reglas precisas, que permita hacen confiables y transmisibles los resultados. A esta forma de encarar el desarrollo de la Ciencias Naturales se la denomina El Método Científico.-

EL MÉTODO CIENTÍFICO :Se define como: Las acciones y procesos que realiza el investigador en forma ordenada y sistemática para hallar respuesta a los problemas que le plantea la Naturaleza.-El Método sugiere, para el trabajo científico, una serie de pasos o etapas basados en la experiencia adquirida a lo largo de muchos años de trabajo e investigación.- La ejecución de estos pasos en forma cronológica garantiza la objetividad de la investigación y da credibilidad y solidez a los resultados y las conclusiones a los que se arribe.-Los pasos establecidos por el Método Científico son:

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a) Observación b) Planteamiento del Problema c) Formulación de Hipótesis d) Predicción de resultados e) Experimento f) Interpretación de los datos recogidosg) Conclusionesh) Generalización de los resultados formulación de Leyesi) Desarrollo de la Teoría científica.-Analizaremos uno a uno el significado y alcance de cada una de estas etapas del trabajo desarrollando, para mejor comprensión, un caso como ejemplo.-

a) Observación: Es el examen de los hechos y fenómenos con un objetivo preciso. No se trata solamente de mirar con curiosidad al mundo o a un experimento, sino de efectuar un cuidadoso examen de todos los hechos y factores que rodean al acto observado utilizando, no sólo los ojos, sino también todos los sentidos restantes.- La observación planteará al científico curioso y de mente abierta una serie de interrogantes, tales como ¿qué sucede?; ¿a qué se debe?; ¿qué factores influyen? ; etc.-

Ejemplo de observación:El científico observa que los líquidos, guardados en recipientes sin tapa, disminuyen su nivel a medida que pasa el tiempo, en tanto que en el ambiente se perciben los olores de las sustancias expuestas. Nota también que algunas sustancias requieren, para impregnar el aire, menos tiempo que otras. Se formula entonces, tomando debida nota, una cantidad de preguntas tales como:¿Porqué desciende el nivelen los recipientes?; ¿Porqué el aire se impregna de olores?; ¿Porqué algunos líquidos tardan menos que otros en impregnar el aire?; etc.-b) Problema : Como consecuencia de las observaciones; de su propio razonamiento ; de las preguntas que se ha formulado y del objetivo científico que se ha planteado, el investigador selecciona el problema que será el motivo de su investigación Ejemplo de planteo del problema:Basado en las preguntas formuladas y en su propia experiencia el investigador estima que podrá obtener una cantidad de respuestas si estudia la velocidad de evaporación de los diversos elementos que está investigando. Se plantea el siguiente problema: ¿Se evaporan todos los líquidos a la misma velocidad y con el mismo régimen?

c)Hipótesis: El paso siguiente es establecer un proyecto de respuesta, a modo de hipótesis, que será luego sometida a toda la experimentación necesaria para determinar su veracidad.-Ejemplo de hipótesis:El investigador sospecha que los líquidos tienen diferentes regímenes de evaporación, entonces plantea la siguiente Hipótesis:“La velocidad de evaporación es diferente para cada caso y depende de la naturaleza y características del líquido de que se trate”d)Predicción del resultado: Este paso de la especulación científica es como un puente entre la Hipótesis y el Experimento.-El científico razona que, si la Hipótesis que se planteó es correcta, entonces el Experimento deberá mostrar determinados resultados.-

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Ejemplo de predicción del resultado:“Si la velocidad de evaporación depende de la naturaleza del líquido entonces, iguales cantidades de líquidos diferentes, colocados en recipientes iguales y en idénticas condiciones ambientales mostrarán, al cabo de un tiempo, disminuciones de niveles diferentes en cada frasco, motivados por la evaporación diferencial.”

e) Experimento : Es aquí donde se pone a prueba de la validez de la Hipótesis, al verificar si las predicciones efectuadas son ciertas o no.-La correcta realización del experimento es esencial para que los resultados que se registren sean confiables. Se deberán tener en cuenta los siguientes aspectos:1°) La adecuada planificación de la experiencia2°) La selección de la técnica a utilizar3°) La habilidad y experiencia del investigador para extraer el máximo de datos útiles y para hacer un prolijo y racional registro de los resultados.-4°) Los materiales y enceres5°) El registro y diagramación de los resultados

Ejemplo de diseño de un experimento:El científico planea el experimento en todos sus detalles:Se expondrán durante 24 horas, en un ambiente ventilado, 5 recipientes iguales, numerados del 1 al 5 en los que se verterán cantidades iguales de : agua, nafta, éter, cloroformo y alcohol.-Transcurrido el tiempo establecido, se medirá nuevamente ,con el mismo procedimiento, la cantidad de líquido de cada frasco y se registrarán los valores obtenidos.-Con los resultados se completará el siguiente cuadro:

Hora Tiempo Volúmenes (ml) Volumen Volumen %Líquido Inicio Terminación (h) Inicial Final Evaporado(ml) Evaporado AguaAlcoholNaftaÉterCloroformo

f)interpretación de los resultadosEste paso significa que el científico tomará cada dato registrado y se interrogará sobre su significado, examinándolo cuidadosa y pacientemente para arribar a conclusiones valederas.-

Ejemplo de interpretación de los resultados:En nuestro ejemplo y con los datos recogidos a la vista, nos preguntaremos : ¿todos los líquidos se evaporaron de igual modo? . Si así no fue : ¿cuáles se evaporaron más y cuáles menos?, ¿qué relación encontramos entre la evaporación porcentual y la naturaleza de los líquidos?, ¿coinciden los resultados con las previsiones?, ¿se confirma la hipótesis planteada?.- g)Conclusión: Si la Hipótesis ha sido confirmada, se redactará la Conclusión que es la respuesta final al Problema que originó la investigación.-Puede ocurrir ( y ocurre muy frecuentemente) que las conclusiones de la investigación pongan en evidencia nuevas incógnitas y planteen nuevos Problemas.-

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En ese caso se realimentará el circuito y se repetirá el procedimiento completo buscando, de esta manera, las respuestas para las nuevas incógnitas planteadas.- Si el resultado del Experimento no confirmara las Predicciones, se deberá asumir que la Hipótesis no era correcta y deberá ser reemplazada por una Nueva Hipótesis que, al igual que la anterior, será sometida a Experimentación a los efectos de su comprobación.- El procedimiento se repetirá tantas veces como sea necesario hasta encontrar una Hipótesis que sea finalmente confirmada por la experiencia.-

Ejemplo de Conclusión:Verificada la evaporación diferencial de los 5 líquidos analizados, podremos redactar la Conclusión, que, en nuestro caso, será:“La velocidad de evaporación no es uniforme para todos los líquidos sino que depende de su naturaleza”Si queremos seguir profundizando el estudio del fenómeno, nos deberemos plantear nuevos problemas como, por ejemplo:¿Depende la velocidad de evaporación de la temperatura de los líquidos?.-Para encontrar respuesta a este nuevo Problema , repetiremos todos los pasos del Método científico.

h) Generalización de los resultados y formulación de Leyes y Principios: Cuando la Respuesta obtenida pueda significar un aporte científico, se deberá enviar un detallado Informe a los Centros e Institutos Especializados adjuntando todos los antecedentes , para su registro y comparación con otras experiencias similares en todo el mundo y para la difusión mediante Revistas y Publicaciones Especializadas.-En este contexto se elaboran y redactan los Princios , Leyes científicasi) Teoría científica: Cuando las Leyes y Principios han sido suficientemente verificados y cuando los estudios realizados cubren todos los aspectos del Problema científico, se elabora la Teoría que pasa a enriquecer el Conocimiento Científico Universal

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DIAGRAMA OPERACIONAL DEL PROCESO DEL MÉTODO CIENTÍFICO

OBSERVACIÓN |

PROBLEMA <-------------------- ( SOLUCIÓN )--------| |

--(NUEVA) --> HIPÓTESIS || | || PREDICCIONES || | || DISEÑO DEL EXPERIMENTO || | || EXPERIMENTACIÓN || | || ANÁLISIS DE DATOS || | || CONCLUSIONES

|| | |

RECHAZO DE <-------------|-------------> CONFIRMACIÓN DE -------------->| LA HIPÓTESIS LA HIPÓTESIS

| GENERALIZACIÓN <--PRINCIPIOS >LEYES |

TEORÍA CIENTÍFICA

CUESTIONARIO TIPOa) Exprese con sus palabras la diferencia entre Verdad Dogmática y Verdad Científica.-b) Enuncie los pasos ordenados del método científico.- c) Detalle qué significan: Observación; Predicciones y Conclusión.-d) Reflexione: Si el Experimento demuestra que la Hipótesis es incorrecta ¿Qué debe hacerse?: A) Cambiar la Teoría? B) Modificar el Problema? C) Plantear una nueva Hipótesise) Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas: (Tache lo que no corresponde)1) La Observación es posterior al experimento (V/F)2) El Experimento pone a prueba la validez de la Hipótesis.- (V/F)3) La Hipótesis es una respuesta tentativa al problema.- (V/F)4) La Predicción de los resultados se establece a partir de la Conclusión. (V/F)

EVALUACIÓN TIPO : EL MÉTODO CIENTÍFICOa) Exprese con sus palabras què es una Verdad Dogmática y què es una Verdad Científica y dé un ejemplo de cada una de ellas.-b) Enuncie en forma ordenada los pasos del Método científico.- c) Explique qué significan los siguientes pasos : La Observación; La Predicciones de los resultados y La Conclusión.-d) Reflexione: Si el Experimento no confirma la validez de la Hipótesis ¿Qué debe hacerse?: I) Cambiar el Experimento? II) Modificar el Problema? III) Plantear una nueva Hipótesise) Señale cuáles de estas afirmaciones son correctas:I) La Observación se hace después del Experimento II) El Experimento pone a prueba la validez de la Hipótesis.-III) La Hipótesis es una respuesta tentativa al problema.-IV) La Predicción de los resultados se establece a partir de la Conclusión.-

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