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Método

Tema 1

Científico

FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.

Lourdes Álvarez Cid

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EL MÉTODO CIENTÍFICOEl método científico es el procedimiento sistemático y controlado que permite estudiar un fenómeno observado y establecer los modelos y las leyes por las que se rige. Es el método propio de la Física y la Química. Para comprender en qué consiste el método científico y como se desarrolla lee atentamente el siguiente texto:

Una vez, un muchacho se perdió en una isla desierta, abandonada por sus antiguos habitantes. Como hacía frío buscó materiales para encender una hoguera y, tras acarrearlos hasta

su campamento, descubrió que unos ardían y otros no. Para evitarse el trabajo de recoger materiales inútiles, el chico anotó los que ardían y los que no. Después de algunos acarreos, su

clasificación tenía el siguiente aspecto:

Arderán No arderánRamas de árbol RocasPalos de escoba Canicas

Lápices PisapapelesPatas de silla Platos viejos

La organización de la información fue al principio una buena ayuda para la búsqueda. Sin embargo, cuando empezaron a

escasear las ramas de árbol y los palos de escoba, el muchacho trató de encontrar una regularidad que le sirviera de norma para

encontrar nuevos materiales disponibles. Mirando en su clasificación la relación de objetos que ardían y comparándolos

con los que no lo hacían, apreció una aparente regularidad y pensó en una posible “generalización”. Tal vez:

“LOS OBJETOS CILÍNDRICOS ARDEN”

El chico se alegró mucho por su hallazgo, por lo menos, representaba un medio eficaz para recordar. Al otro día continuó

buscando combustibles pero se olvidó de llevar la lista. Sin embargo como recordaba la “regla cilíndrica” volvió a su

campamento con una rama de árbol, medio poste de teléfonos y una docena de bolos.

Cuando comprobó que todos ardían se puso aún más contento por no haberse molestado en traer un radiador viejo de automóvil,

un trozo de cadena y una gran puerta, ya que, no siendo cilíndricos, no deberían arder.

Por haber resultado ciertas sus predicciones, el chico llegó a tener confianza en su generalización y al día siguiente

deliberadamente dejó su lista en el campamento. Esta vez guiado por su regla, regresó con tres trozos de tubería, dos botellas de cerveza y el eje de un viejo coche, habiendo despreciado una

enorme caja de cartón llena de periódicos. Durante la larga y fría

noche siguiente, el chico llegó a las siguientes conclusiones:

- Es posible que la regla cilíndrica no tenga n inguna re lac ión con la combustibilidad.

- Sin embargo los palos de escoba, las ramas de árbol y los bolos arden realmente.

- Será mejor que mañana lleve conmigo la lista.

Pero reflexionando de nuevo sobre la famosa lista advirtió otra posible regularidad que armonizaba las observaciones anteriores con la

información recientemente adquirida. Tal vez:

“LOS OBJETOS DE MADERA ARDEN”

Se lamentó entonces de haber prescindido de la puerta de madera y regresó a buscarla, comprobando con

satisfacción que su predicción era acertada. El chico volvió a tener

confianza en sí mismo y decidió anotar todo lo que iba haciendo:

- Los objetos de madera seca arden mejor que los de madera húmeda. (Por lo tanto será mejor que proteja mis combustibles de la lluvia)

- L o s r e s i d u o s o c e n i z a s d e l a combustión ya no vuelven a arder. (¿Será que la madera tiene “algo” que se pierde en la combustión? Ese algo podría ser la llama que vemos escapar.)

- Cada día me resulta más complicado encontrar objetos de madera. (Eso me preocupa. ¿Qué haré cuando se terminen? Mañana probaré con cáscaras de nueces, una caña de pescar y unas raíces fosilizadas que he descubierto hoy)

El chico no pudo terminar su investigación porque al día siguiente fue

rescatado

Lourdes Álvarez Cid

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El método científico no es un conjunto de reglas que deban seguirse rigurosamente, sino una forma de aproximarse a la realidad en la que es necesario que se cumplan ciertos

requisitos, que permitan diferenciar si una afirmación relativa al Universo es o no aceptable para la Ciencia.

OBSERVACIÓN:

Durante esta etapa tiene lugar la recogida de datos, para lo cual muchas veces es necesario realizar medidas.

FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS:

Una vez finalizada la observación es necesario buscar una explicación al fenómeno que se estudia. Las hipótesis son conjeturas que intentan explicar los hechos observados.

Para que una hipótesis sea válida debe referirse a una situación real, ha de formularse de la manera más precisa posible y mediante variables concretas que deben relacionarse entre ellas de manera que se pueda observar y medir.

EXPERIMENTACIÓN:

Con los experimentos se busca producir de manera controlada el fenómeno, con el

Las etapas del Método Científico:

fin de comprobar la hipótesis. Estos experimentos deben ser reproducibles, para que cualquier científico pueda llegar a las mismas conclusiones. Si los resultados de los experimentos concuerdan con las predicciones, puede aceptarse la hipótesis como válida; sino fuese así, habría que reformularla o rechazarla.

ELABORACIÓN DE CONCLUSIONES:

Una vez verificada la hipótesis, ésta se convierte en una LEY EMPÍRICA; es decir, un enunciado que expresa regularidades observadas de la forma más exacta posible. En muchos casos se pueden expresar mediante una fórmula, un enunciado...

Una vez establecida la ley, el científico va más allá y se plantea por qué la naturaleza se comporta así. Para resolver esta nueva cuestión, establece otras hipótesis que implican nuevos experimentos que las confirmen. Así, varias hipótesis y leyes s o b r e u n c o n j u n t o d e f e n ó m e n o s interrelacionados forman una TEORÍA.

Lourdes Álvarez Cid

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MÉTODO CIENTÍFICOg.Medir la velocidad de un

coche de Fórmula 1.

h.Calentar agua para una experiencia.

3. Ordena las etapas que se siguen en una investigación científica:

- Análisis de resultados.

- Experimentación.

- Enunciado de leyes y teorías.

- Observación.

- Publicación de resultados.

- P l a n t e a m i e n t o d e hipótesis.

4. Deja caer simultáneamente, desde una altura de 2 m, dos hojas iguales de papel; una arrugada en forma de pelota y la otra no.

a. ¿Cuál llega antes al suelo?

b. Escribe una hipótesis sobre la influencia de la masa en el experimento.

c. ¿Qué crees que sucedería si realizases el experimento en la Luna?

5. El método científico te puede resultar muy útil en tu vida diaria. Imagina que al conectar tu ordenador observas que no funciona:

a. Escribe algunas hipótesis posibles.

b. ¿Qué experimentos podrías r e a l i z a r p a r a comprobarlas?

c. Escribe una conclusión final para cada hipótesis.

Pero ya sabes el truco que no falla: revisa las conexiones y ¡reinicia!

1. Busca información y discrimina entre ciencia o falsa ciencia.

a. Mal de ojo y amuletos.

b. Astrología: creencia en los horóscopos.

c. Astronomía y viajes planetarios.

d. Existencia de extraterrestres.

e. Utilización de los rayos X y rayos láser.

f. El tarot.

g. Telekinesia: mover objetos con la mente.

h. Radiestesia: exploración de pozos con un péndulo.

i. Vacunas.

j. Estudio del genoma humano.

2. ¿Señala qué ejemplos se estudian en las clases de física y cuáles en las de química?

a. Un vagón descendiendo por una montaña rusa.

b. El eco producido en un concierto.

c. El deshielo de una pista de nieve.

d. Encender una chimenea en invierno.

e. La explosión de fuegos artificiales.

f. Freír un huevo.

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La ciencia, la materiay su medida1

MAPA DE CONTENIDOS

1. Obtención de la información

2. Búsqueda de regularidades

3. Explicación de las leyes

observaciónde la

naturaleza

experimentación tablas

el SistemaInternacional de unidades

notación científica

cifras significativas

gráficas hipótesis teorías

mediante

necesita

se utiliza expresadas con

utilizando en el análisis mediante

tiene varias etapas

medidas directas medidas indirectas

EL MÉTODO CIENTÍFICO

• Aprender a diferenciar actividades cien-tíficas de pseudocientíficas.

• Saber diferenciar entre propiedades ge-nerales y propiedades características dela materia.

• Ser capaces de aplicar el método cien-tífico a la observación de fenómenos sen-cillos.

• Conocer el Sistema Internacional de uni-dades y saber hacer cambios de unida-des con los distintos múltiplos y submúl-tiplos.

• Conocer la importancia que tiene utilizarlas unidades del Sistema Internacionala escala global.

• Identificar las magnitudes fundamen-tales y las derivadas.

• Utilizar las representaciones gráficas co-mo una herramienta habitual del traba-jo científico.

• Saber expresar gráficamente distintasobservaciones.

• Aprender a trabajar en el laboratorio conorden y limpieza.

OBJETIVOS

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FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.

EJERCICIOS

Lourdes Álvarez Cid

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6. A partir de la siguiente hipótesis: «Todas las

sustancias líquidas disminuyen de volumen al

congelarse».

Diseña un experimento para comprobar si

esta hipótesis no se cumple para el caso del

agua.

7. ¿Corresponden las hipótesis a las preguntas

científicas?

- Pregunta. ¿Cómo afecta la temperatura a la

longitud de una varilla metálica?

- Hipótesis. Al aumentar la temperatura, se

incrementa la longitud de una varilla

metálica.

- Pregunta. ¿Cómo afecta la masa de un

cuerpo a su velocidad de caída libre

- Hipótesis. La masa de un cuerpo no afecta

a su velocidad de caída libre.

8. ¿Qué diferencia hay entre una ley y una

hipótesis? ¿Y entre una ley y una teoría

científica?

9. En 1896, el físico francés Henri Becquerel dejó,

por accidente, una placa fotográfica virgen en un

cajón que contenía sales de uranio y observó,

posteriormente, que la placa se había velado.

Esto lo llevó a deducir que el uranio emitía unas

radiaciones que velaban dichas placa. Investiga

qué nombre recibió el fenómeno descubierto por

Becquerel. Distingue entre observación y

descubrimiento.

EJERCICIOS10. A partir de 1920, Alexander Fleming,

microbiólogo escocés, se dedicó al estudio de

los agentes antimicrobianos y, en 1929,

observó que el hongo Penicillium notatum era

un poderoso agente que impedía e l

crecimiento de las bacterias patógenas

(causantes de una infección). Investiga a qué

descubrimiento dio lugar esta importante

observación. Distingue entre observación y

descubrimiento.

11. ¿Qué diferencias crees que existen entre una

observación y un experimento?

12. Antes de Galileo Galilei se creía que un cuerpo

pesado cae más deprisa que otro de menos

peso. Según cuenta una leyenda, Galileo subió

a la Torre inclinada de Pisa y arrojó dos objetos

de masa diferente para demostrar que el

tiempo de caída libre era, virtualmente, el

mismo para ambos. En realidad se cree hacía

rodar cuerpos en planos inclinados y así medía

de forma más precisa la aceleración.

Basándote en el texto de arriba relaciona

los conceptos que aparecen en la columna

izquierda con las descripciones de la

columna derecha.

13.

MÉTODO CIENTÍFICO

Ficha 1 Actividad de desarrollo

UNIDAD 1. El trabajo científico

1. Antes de Galileo Galilei se creía que un cuerpo pesado cae más deprisa que otro de menos peso. Según cuenta una leyenda, Galileo subió a la Torre inclinada de Pisa y arrojó dos objetos de masa diferente para demostrar que el tiempo de caída libre era, virtualmente, el mismo para ambos. En realidad se cree hacía rodar cuerpos en planos inclinados y así medía de forma más precisa la aceleración.

Derecha: Esquema del legendario experimento de Galileo

Galilei.

Basándote en el texto de arriba relaciona los conceptos que aparecen en la columna izquierda con las descripciones de la columna derecha.

1. Observación a) Galileo predijo que los cuerpos caían igual,

independientemente de su masa, tamaño y forma.

2. Búsqueda y selección de información

b) Un día de poco viento Galileo subió a la Torre de Pisa y dejo caer libremente objetos de distinta masa, tamaño y forma. A diferencia de pruebas anteriores, esta vez el científico conocía la altura de la torre y podía calcular el tiempo de caída.

3. Enunciado de hipótesis c) Galileo empezó a arrojar objetos desde lo alto de un puente y se dio cuenta de que todos tardaban lo mismo en llegar al suelo.

4. Experimentación d) El científico anotó todas las observaciones con el fin de llegar a una conclusión.

5. Interpretación de los resultados

e) Galileo confirmó lo que pensaba y rechazando teorías anteriores, propuso una nueva ley para la caída libre de objetos.

6. Formulación de leyes f) Interesado en el fenómeno, el científico italiano empezó a indagar y a leer estudios que Aristóteles había escrito anteriormente sobre el movimiento de objetos.

Soluciones:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Física y Química. 3º ESO

Lourdes Álvarez Cid