¿Qué es el método científico experimental?

¿Qué es el método experimental? El método científico experimental es un conjunto de técnicas que se utilizan para investigar fenómenos, adquirir nuevos conocimientos o corregir e integrar conocimientos previos.

Se utiliza en la investigación científica y se basa en la observación sistemática, la toma de medidas, la experimentación, la formulación de pruebas y la modificación de hipótesis. Este método general se lleva a cabo no solo en biología , sino también en química , física , geología y otras ciencias.

A través del método científico experimental, los científicos intentan predecir y quizás controlar eventos futuros basados ​​en el conocimiento presente y pasado.

También llamado método inductivo, es el más utilizado dentro de la ciencia por los investigadores, siendo esta parte de la metodología científica.

¿Qué es el método experimental y sus características?

Se caracteriza por el hecho de que los investigadores pueden controlar deliberadamente las variables para delimitar las relaciones entre ellas.

Por ejemplo: en un experimento se puede administrar la cantidad de chocolate para darle a un perro y observar en qué tiempo puede intoxicar al can y causar su muerte. Al manipular la dosis de la causa, los estamos controlando los resultados, por tanto los datos son claros para la recopilación de la información en el método experimental

Estas variables pueden ser dependientes o independientes, siendo fundamentales para recopilar los datos que se extraen de un grupo experimental, así como su comportamiento. Esto permite descomponer los procesos conscientes en sus elementos, descubrir sus posibles conexiones y determinar las leyes de esas conexiones.

Listamos las características específicas:

• Se modifica de manera directa la variable independiente
• Manipulación directa de variable dependiente
• Se puede medir cada variable dependiente
• Se usa estadística inferencial
• Diseño que permite control de las variable extrañas
• Los resultados están orientados hacia el futuro
• Compara de dos grupos para es estudio

La capacidad de hacer predicciones precisas depende de los siete pasos del método científico experimental.

Pasos del método científico experimental

Paso 1- Observaciones

Estas observaciones deben ser objetivas, no subjetivas. En otras palabras, las observaciones deben poder ser verificadas por otros científicos. Las observaciones subjetivas, basadas en creencias y creencias personales, no son parte del campo de la ciencia.

Ejemplos:
– Declaración objetiva: en esta habitación, la temperatura está a 20 ° C.
– Declaración subjetiva: es genial estar en esta sala.
El primer paso en el método científico experimental es hacer observaciones objetivas. Estas observaciones se basan en hechos específicos que ya se han producido y que otros pueden verificar como verdaderos o falsos.

Paso 2- Hipótesis

Las observaciones nos dicen sobre el pasado o el presente. Como científicos, queremos ser capaces de predecir eventos futuros. Por lo tanto, debemos usar nuestra capacidad de razonar. Los científicos usan su conocimiento de eventos pasados ​​para desarrollar un principio general o explicación para ayudar a predecir eventos futuros.

El principio general se llama hipótesis. El tipo de razonamiento involucrado se denomina razonamiento inductivo (derivación de una generalización a partir de detalles específicos).

Una hipótesis debe tener las siguientes características:

• Debe ser un principio general que se mantiene a través del espacio y el tiempo.
• Debe ser una idea tentativa.
• Debes estar de acuerdo con las observaciones disponibles.
• Debe ser lo más simple posible.
• Debe ser verificable y potencialmente falso. En otras palabras, debe haber una forma de probar que la hipótesis es falsa, una manera de refutar la hipótesis.

Por ejemplo: «Algunos mamíferos tienen dos extremidades posteriores» sería una hipótesis inútil. ¡No hay observación que no encaje en esta hipótesis! Por el contrario, «Todos los mamíferos tienen dos extremidades posteriores» es una buena hipótesis.

Cuando encontremos ballenas, que no tienen extremidades posteriores, habríamos demostrado que nuestra hipótesis es falsa, hemos falsificado la hipótesis.

Cuando una hipótesis implica una relación de causa y efecto, declaramos nuestra hipótesis para indicar que no hay ningún efecto. Una hipótesis, que no afecta ningún efecto, se llama hipótesis nula. Por ejemplo, el medicamento Celebra no ayuda a aliviar la artritis reumatoide.

¿Cuáles son los métodos de la investigación experimental según el diseño?

1. Diseño pre experimental: es un diseño basado en la observación de un grupo luego de la manipulación de la variable independiente y se despliega en los siguientes tres tipos: diseño de investigación de un grupo, investigación de una instancia y comparación de dos grupos.
2. Diseño experimental verdadero: el diseño se basa en el análisis estadístico para refutar o probar la hipótesis y el único que puede establece la relación de causa y efecto e un grupo o varios. Este diseño experimental es usado mayormente en las ciencias físicas.
3. Diseño cuasiexperimental: en este diseño no se puede manipular el grupo de control, es decir, los participantes en el grupo del experimento no se elige al azar. Sólo se puede manipular la variable independiente antes de calcular la variable dependiente.

Paso 3- Predicción

A partir de la elaboración de la hipótesis que es tentativa y puede o no ser cierta, debemos hacer una predicción sobre nuestra investigación y la hipótesis.

La hipótesis debe ser amplia y debe aplicarse uniformemente a través del tiempo y el espacio. Los científicos generalmente no pueden verificar todas las situaciones posibles en las que se puede aplicar una hipótesis. Por ejemplo, considere la hipótesis: todas las células vegetales tienen un núcleo.

No podemos examinar todas las plantas vivas y todas las plantas que han vivido para ver si esta hipótesis es falsa. En cambio, generamos una predicción usando un razonamiento deductivo (Generando una expectativa específica de una generalización).

A partir de nuestra hipótesis, podemos hacer la siguiente predicción: si examino las células de una hoja de pasto, cada una tendrá un núcleo. Ahora, consideremos la hipótesis de la droga: el medicamento(pastilla) Celebra no ayuda a aliviar la artritis reumatoide.

Para probar esta hipótesis, tendríamos que elegir un conjunto específico de condiciones y luego predecir qué sucedería bajo esas condiciones si la hipótesis fuera verdadera.

Las condiciones que puede querer probar son las dosis administradas, la duración del medicamento, las edades de los pacientes y la cantidad de personas que se examinarán.

Todas estas condiciones que están sujetas a cambios se llaman variables. Para medir el efecto de Celebra (pastilla para reumatoide), necesitamos realizar un experimento controlado.

El grupo experimental está sujeto a la variable que queremos probar y el grupo de control no está expuesto a esa variable.

En un experimento controlado, la única variable que debe ser diferente entre los dos grupos es la variable que queremos probar.

Hagamos una predicción basada en observaciones del efecto de Celebra en el laboratorio. La predicción es la siguiente: los pacientes que padecen artritis reumatoide que toman Celebra y los pacientes que toman un placebo (una tableta de almidón en lugar del medicamento) no difieren en la gravedad de la artritis reumatoide.

Paso 4- Experimento

Recurrimos nuevamente a nuestra percepción sensorial para recopilar información. Diseñamos un experimento basado en nuestra predicción. Nuestro experimento podría ser el siguiente: 1000 pacientes entre las edades de 50 y 70 serán asignados aleatoriamente a uno de dos grupos de 500.

El grupo experimental tomará Celebra cuatro veces al día y el grupo de control tomará un placebo de almidón cuatro veces al día. Los pacientes no sabrán si sus tabletas son Celebra o placebo. Los pacientes tomarán los medicamentos durante dos meses. Al cabo de dos meses, se realizarán exámenes médicos para determinar si la flexibilidad de los brazos y los dedos ha cambiado.

Paso 5- Análisis

Nuestro experimento produjo los siguientes resultados: 350 de las 500 personas que tomaron Celebra informaron disminución de la artritis al final del período. 65 de las 500 personas que tomaron el placebo informaron mejoría.

Los datos parecen mostrar que hubo un efecto significativo en Celebra. Necesitamos hacer un análisis estadístico para mostrar el efecto. Tal análisis revela que hay un efecto estadísticamente significativo del efecto Celebra.

Paso 6. Conclusión

De nuestro análisis del experimento, tenemos dos posibles resultados: los resultados coinciden con la predicción o están en desacuerdo con la predicción.

En nuestro caso, podemos rechazar nuestra predicción de que el Celebra no tiene ningún efecto. Debido a que la predicción es incorrecta, también debemos rechazar la hipótesis en la que se basó.

Nuestra tarea ahora es reconsiderar que la hipótesis es una forma que es consistente con la información disponible. Nuestra hipótesis ahora podría ser: la administración de Celebrex reduce la artritis reumatoide en comparación con la administración de un placebo.

Con la información actual, aceptamos nuestra hipótesis como verdadera. ¿Hemos demostrado que es verdad? ¡Absolutamente no! Siempre hay otras explicaciones que pueden explicar los resultados.

Es posible que más de 500 pacientes que tomaron Celebra mejoren de todos modos. Es posible que más de los pacientes que tomaron Celebra también comieran plátanos todos los días y que los plátanos mejoraran la artritis. Puedes sugerir innumerables otras explicaciones.

¿Cómo podemos probar que nuestra nueva hipótesis es verdadera? Nosotros no podremos probar, porque El método científico no permite probar ninguna hipótesis.

Las hipótesis pueden ser rechazadas, en cuyo caso esta hipótesis se toma como falsa. Todo lo que podemos decir sobre una hipótesis que resiste es que no encontramos pruebas para refutarla.

Hay mucha diferencia entre no poder refutar y probar. Asegúrese de entender esta distinción ya que es la base del método científico experimental. Entonces, ¿qué haríamos con nuestra hipótesis anterior?

Actualmente lo aceptamos como cierto, pero para ser rigurosos, debemos presentar la hipótesis a más pruebas que puedan ser erróneas.

Por ejemplo, podríamos repetir el experimento pero cambiar el control y el grupo experimental. Si la hipótesis sigue en pie después de nuestros esfuerzos por derribarla, podemos sentirnos más seguros al aceptarla como cierta.

Sin embargo, nunca podremos afirmar que la hipótesis es verdadera. Por el contrario, lo aceptamos como cierto porque la hipótesis resistió varios experimentos para demostrar que era falsa.

Paso 7- Resultados

Los científicos publican sus hallazgos en revistas científicas y libros, en conversaciones en reuniones nacionales e internacionales y en seminarios en colegios y universidades.

La diseminación de los resultados es una parte esencial del método científico experimental.

Permite a otras personas verificar sus resultados, desarrollar nuevas pruebas de su hipótesis o aplicar el conocimiento que han adquirido para resolver otros problemas.

¿Qué es el método experimental ejemplos?

Como ya conocemos el concepto del método experimental, vamos aplicar en un ejemplo.

Averiguaremos si los gastos o los perros son más resistentes a la ingesta de 200 gramos de chocolate. 

• Rescataremos 10 gatos de la calle y 10 perros, ambos grupos indistintos en la raza.
• Llevaremos al veterinario para el análisis de estado de la salud de los animales.
• Separamos los gatos y los perros el dos grupos, en total serían cuatro grupos, animales en buen estado de salud y animales que presentan algún mal.
• El el desayuno le suministramos los 200 gramos de chocolate a cada animal y luego vamos a controlar el tiempo para observar los efectos.

Registro de la observación:

• Cuatro gatos  de cinco del grupo de enfermos presentaron hiperactividad en 15 minutos y tres de cinco perros del mismo grupo se desvanecieron en 25 minutos.
• Tres gatos de cinco del grupo de saludables presentaron hiperactividad dentro de 20 minutos y cuatro de cinco perros del mismo grupo presentaron hiperactividad y desvanecimiento a los  32 minutos.

Conclusión:

1. El efecto del chocolate en los gatos se presenta en corto tiempo y en los perros en mayor tiempo, entonces: los perros son más resistentes al efecto del chocolate en el tiempo.
2. Los gatos presentan hiperactividad mientras que los perros se desvanecen, entonces: los gatos son más resistentes que los perros.