3. Diseño de una investigación científica

proceso de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), se regula por medio de la computadora. Asimismo, la secuenciación del ADN se logra con mayor eficiencia y rapidez a través de la computadora (fig. 1.12).

Uso de las TIC en la Biología En los actuales proceso de enseñanza-aprendizaje se ha incorporado la Tecnología de la Información y Comunicación (TIC) como medios para obtener la información sobre los avances científicos, como los biológicos, por medio del Internet, para procesarla y difundirla al grupo de personas al que se pretende proporcionarle la información; para lograrlo se requiere tener los conocimientos necesarios en el manejo de la computadora, como el poder acceder al sitio de la información y almacenarla, así como obtener de ella los conocimientos específicos de cada tema. Para la sociedad contemporánea las TIC son herramientas imprescindibles para la difusión y generación de conocimientos. En el desarrollo de esta obra encontrarás diversas actividades con TIC.

Figura 1.12 La incursión de la computadora en la biología ha sido muy importante, por ejemplo, la secuenciación de ADN se logra mejor y más rápido a través de ésta.

Una investigación científica consiste en la serie de actividades que el científico realiza encaminadas a descubrir nuevos conocimientos, los cuales no sólo deben su importancia como nuevos datos que se acumulan, sino por la relación que pueden tener con la información existente, es decir, pueden constituir una pieza importante en el contexto general de lo que ya se ha descubierto.

Método científico

La mayoría de los investigadores, aunque tengan su particular creatividad en el diseño de sus experimentos, emplean como marco de referencia los pasos del método científico. Por eso, en el referido método suelen presentarse algunas variantes que no demeritan la calidad de los resultados. A continuación se describen los principales pasos del método científico: • Observación. Consiste en fijar la atención en lo que ha despertado el interés, identificando sus características o sucesos específicos por medio de nuestros sentidos y auxiliado por instrumentos como la lupa, el microscopio, la regla y otros. • Planteamiento del problema. De la observación surgen las preguntas que deben ser congruentes con el material observado y apegadas a la lógica. Aquí surgen varios planteamientos: qué, cómo, dónde, cuándo, para qué. • Hipótesis. Son las respuestas lógicas que se tratan de dar a las preguntas. Es la explicación tentativa que puede servir de guía a la investigación, ya que supuestamente explica el fenómeno observado, el cual debe ser sometido a comprobación. • Diseño del experimento. Se refiere al plan a desarrollar para lograr la comprobación de la hipótesis, en este paso se deben contemplar los objetivos a lograr, los antecedentes de conocimiento, la investigación bibliográfica previa, la relación de material y equipo necesarios, el procedimiento experimental y los resultados y conclusiones que se obtengan. • Experimentación. Es la prueba rigurosa a que se somete la hipótesis. Consiste en crear las condiciones especiales para que hagan posible la repetición del fenómeno en estudio, controlando las variables involucradas en el proceso. • Confirmación de la hipótesis. Cuando los resultados que se obtienen en la experimentación confirman la veracidad de la hipótesis.

Evaluación formativa

Describe los pasos del método científico, empleando al menos tres ejemplos. Elabora una opinión sobre el impacto que éstos tienen en tu entorno familiar, social o cultural.

Actividad con TIC

Investiga por Internet los pasos del método científico aplicado a la biología y con la información obtenida elabora un mapa conceptual para presentarlo ante el grupo y solicita retroalimentación de tu profesor y compañeros.

• Teoría. El hecho de que la hipótesis resista las rigurosas pruebas a las que es sometida por medio de la experimentación y que sólo es válida para un lugar y tiempo definido la eleva a la categoría de teoría. • Ley. La continua validez de la teoría ante repetidas pruebas durante todo tiempo y lugar hace que adquiera el nivel de ley. Un ejemplo en el que un investigador haya aplicado los pasos del método científico es el siguiente: En 1928, el bacteriólogo escocés Alexander Fleming encontró que uno de sus cultivos bacterianos se había contaminado con el hongo Penicillium. Antes de desechar el contenido de la caja de cultivo, se percató de que las bacterias no habían crecido alrededor del hongo, lo que le hizo suponer que posiblemente éste desprendía cierta sustancia que destruía las bacterias. Para comprobar su hipótesis, Fleming sembró el hongo en una solución de caldo nutritivo, después filtró el caldo, aplicó el líquido a otro cultivo de bacterias y observó que éstas fueron eliminadas. En los años siguientes, el extracto obtenido de este hongo se utilizó para producir la penicilina, el primer antibiótico; medicamento que ha servido para combatir infecciones de origen bacteriano.

Observación Las bacterias no crecían alrededor del hongo Penicillium. Planteamiento del problema ¿Qué relación habrá entre el hongo y las bacterias?

Formulación de la hipótesis

Posiblemente el hongo desprenda alguna sustancia que inhibe el crecimiento de las bacterias.

Diseño del experimento

Experimentación

Confirmación de la hipótesis

Elaborar un plan para comprobar la hipótesis: se aplicará el líquido que se obtenga del medio donde crecen los hongos a nuevos cultivos de bacterias. Aplicación del líquido obtenido del filtrado del caldo donde se sembraron los hongos a cultivos de bacterias. El hongo Penicillium produce una sustancia que inhibe el crecimiento de las bacterias.

Los medios de divulgación, especialmente la televisión y el cine, se han encargado de distorsionar cómo es y qué hace un científico. Muy a menudo lo describen como el anciano distraído, aislado en su lúgubre laboratorio, dedicado a descubrir algo que por su acción le brinde poder o dinero a su poseedor. Esta descripción en nada favorece la inclinación de los estudiantes hacia una carrera científica. No resulta atractiva la dedicación de toda una vida a una función similar a la descrita.

Por eso es importante que los alumnos que reúnan las aptitudes necesarias para las carreras científicas, conozcan objetivamente la función del científico, el ambiente de cordialidad y cooperación que prevalece en un laboratorio, donde se desarrollan importantes líneas de investigación. La persona que aspira a estudiar una carrera científica además de tener la vocación hacia el área, debe poseer ciertas cualidades como la habilidad de análisis, es decir, no aceptar siempre como verdadero todo, sino tener la inquietud de cuestionar lo que parezca dudoso, para una posterior indagación y análisis. Otra cualidad necesaria es la perseverancia; los científicos no siempre logran sus objetivos en el primer intento; enfrentando fracasos y errores, que con la imaginación de las personas dedicadas a esta actividad se han superado. Por eso se afirma que la actividad científica está llena de obstáculos que exige un arduo trabajo y mucha responsabilidad, pero en nada parecido al viejito distraído, encerrado en su laboratorio, descrito por las novelas, la televisión y el cine.