Investigacion Cientifica / Scientific Investigation

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Investigación Científica:

La investigación científica es la búsqueda de repuestas a preguntas utilizando el método científico. en cambio, el método científico es un proceso sistemático que involucra las observaciones medibles para formular, pruebas o modificar una hipótesis.  Finalmente, una hipótesis es una explicación propuesta para a algunos fenómenos que se han observado, basado en experiencia o en una investigación.

Investigación científica es lo que la gente como usted y como yo usamos para desarrollar mejores modelos y explicaciones del mundo que los rodea.  

Pasos para la Investigación Científica

Como se puede imaginar, hay varios pasos a una buena investigación científica. Estos pueden variar un poco en literatura, pero generalmente incluyen cinco pasos. 

Paso Uno - Observe algo de interés 

Un joven en una feria cientifica obviamente disfrutaba jugar con carros de juguete y noto que cuando aumentaba la inclinación de la rampa, los carros eran mas rápidos. El se preguntaba que relación había entre la inclinación de la rampa y la velocidad del auto, mas allá de los hechos esta el hecho de que el auto iba mas rápido al estar la rampa mas inclinada. Las personas que se comprometen en la investigación científica normalmente lo hacen porque no saben o no están seguros de algunos aspectos de la observación o porque desean confirmar algún presentimiento acerca de la observación. 

Paso Dos - Formular una pregunta que pueda ser respondida de una manera medible. 

Es importante hacer preguntas de manera que se pueda responder de una manera medible.  Es bueno empezar la pregunta con ´Que´, ´como´, o ´por que´.  La pregunta también debe estar enfocada.  Muchos investigadores cometen el error de tratar de saturarse con preguntas generales. Por ejemplo, ´Por que las personas se enferman?´ no se prestaría para una investigación ni en un millón de años, aunque es una pregunta pertinente.  Recuerde, el saturarse puede ser mas difícil a saturar una macetero de agua.   

Paso Tres - Formule una hipótesis que pueda dar repuesta a las preguntas basada en experiencia o investigación. 

Pueda que se pregunte, ´Por que tener una hipótesis acerca de algo que estamos tratando de descubrir?´ Es mas fácil analizar data y compararla con una teoría existente a tratar de desarrollar una teoría de la nada.  Ya existen buenos modelos de cosas que hemos observado,  así que usualmente se encuentran las semillas de una repuesta a su pregunta a través de la investigación.  Muchas veces, la investigación científica  se usa tener grandes avances a una teoría, proceso o producto.   En otras palabras, para hacer que una hipótesis lleve todo lo que ya sabemos acerca de la pregunta; nos da el contexto de lo que estamos estudiando.  

Cuando preguntamos a un niño acerca de su hipotesis, dijo, ´Cuando juego con carros, noto que cuando empiezo a aumentar la inclinacion de la rampa, la velocidad del carro cambia bastante.  Mi papa es maestro y cuando hablo con el acerca de eso, me dice que la fuerza de gravedad lo lleva directo hacia abajo.  Asi que la parte de la gravedad que afecta el cambio de mi carro con el angulo, pero cambia menos a un angulo mayor.  Dijo que tenia que ver con algo de trigonometria.  No se que es eso.  Igual, eso es lo que estoy esperando que suceda.

Paso Cuatro - Establezca un experimento de donde se pueda tomar datos para probar una hipótesis. 

Es divertido ser parte de esto,  pero también es el paso mas fácil de todo el enredo.  Los experimentos están cargados de variables incontrolables, tendencias, errores en mediciones y consecuencias no intencionadas, así que es importante entender todas estas cosas y tomar en cuenta tantas como sean posibles. 

Scientific Investigation

Scientific investigation is a quest to find the answer to a question using the scientific method. In turn, the scientific method is a systematic process that involves using measurable observations to formulate, test or modify a hypothesis. Finally, a hypothesis is a proposed explanation for some observed phenomenon, based on experience or research. Scientific investigation is what people like you and me use to develop better models and explanations for the world around them.

Steps for Scientific Investigation

As you can imagine, there are several phases to a good scientific investigation. These may vary a bit in the literature, but they generally include five steps.

Step one - Observe something of interest

The young man at the science fair obviously enjoyed playing with toy cars and had noticed that when he increased the pitch of the ramp, the cars went faster. He wondered what the relationship was between the steepness of the ramp and the speed of the car, beyond just the obvious fact that it went faster as the slope increased. People who engage in a scientific investigation usually do so because they don't know or are unsure of some aspects of the observation or because they want to confirm a hunch about the observation.

Step two - Formulate a question that can be answered in a measurable way

It's important to ask the question so that it can be answered in a measurable way. Beginning the question with 'what,' 'how' or 'why' is a good start. The question should also be focused. Many researchers make the mistake of trying to 'boil the ocean' with a question that is too general. For example, 'Why do people get sick?' would not lend itself to a good scientific investigation in anyone's lifetime, even though it's a pertinent question. Remember, boiling the ocean is quite a bit more difficult than boiling a pot of water.

Step three - Formulate a hypothesis that answers the question based on experience or research

You may be wondering, 'Why come up with a hypothesis about something we're trying to discover?' It's much easier to analyze data and compare it to an existing theory than to try to develop a theory from scratch. There are already good models for much of what we observe, so we can usually find the seeds of an answer to our question through research. Many times, scientific investigation is used just to make incremental improvements to a theory, process or product. In short, the hypothesis brings to bear all that is already known about the question; it gives us context for what we're studying.

When I asked the young boy about his hypothesis, he said, 'When I play with my cars, I notice that when I start increasing the slope of the ramp, the speed of the car seems to change a lot. Later on, at the higher slopes, the car goes fast but each change seems to have less effect. My dad's a teacher and when I talked to him about this, he said that the force of gravity goes straight down. So the part of gravity that is affecting my car changes with the angle, but it changes less at the higher angles. He said it has something to do with trigonometry. I don't know what that is. Anyway, that's what I am expecting to happen.'

Step four - Set up an experiment from which data can be gathered to test the hypothesis

This is the fun part, but it is also the easiest step to mess up. Experiments are fraught with uncontrollable variables, bias, measurement error and other unintended consequences, so it's important to understand all these things and take them into account as much as possible.