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“Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA COMPETENCIA CAPACIDADES DESEMPEÑO PROPÓSITO Explica el mundo Comprende y usa conocimientos sobre los Sustenta los pasos Conocer y utilizar el físico basándose en seres vivos, materia y energía, del método método científico a científico que se través del análisis de conocimientos sobre biodiversidad, Tierra y universo. realizan, para toda información para llegar a los seres vivos, investigación comprender diferentes Evalúa las implicancias del saber y del científica hechos de la naturaleza. materia y energía, quehacer científico y tecnológico. biodiversidad, Tierra y universo SESIÓN N02 ¿QUÉ ES EL MÉTODO CIENTÍFICO? L EC T U RA: Al final del siglo XVI en general se creía que la gravedad hacía que los objetos pesados cayesen más rápido que los objetos livianos. La leyenda dice que el científico italiano Galileo creía otra cosa. Galileo conjeturó que las fuerzas que actúan sobre un objeto que cae son independientes al peso de este objeto. En 1590, Galileo planeó un experimento. El subió a lo alto de la inclinada Torre de Pisa y, desde arriba, dejó caer varios objetos grandes. Los dos diferentes objetos caen exactamente a la misma velocidad. El experimento de Galileo probó que su hipótesis era correcta, las fuerzas que influyen sobre un objeto son independientes del peso del mismo. ¿Por qué? Galileo había descubierto que la fuerza de la gravedad (que no sería definida hasta varias décadas más tarde por un científico llamado Sir Isaac Newton) era constante. A pesar de sus pesos diferentes, dos objetos caerán (en realidad los objetos son jalados) al suelo exactamente a la misma velocidad. Método Científico. Es un sistema riguroso que cuenta con una serie de pasos metódicos y cuyo fin es generar conocimiento científico a través de la comprobación empírica de fenómenos y hechos. Los conocimientos que las personas tienen respecto a un hecho o fenómeno pueden ser de carácter científico o empírico, a continuación, mostramos un ejemplo de cada uno. Características del método científico: Riguroso. El investigador debe seguir el orden de todos los pasos del método, sin alterar ninguno de ellos. Objetivo. Se basa en hechos concretos y comprobables, y no en deseos, creencias u opiniones. Es responsabilidad del científico u investigador mantener su visión subjetiva al margen de la investigación. Progresivo. Los conocimientos que se obtienen son acumulativos. Pueden reafirmar o complementar las investigaciones y descubrimientos ya existentes, o incluso corregirlos. Racional. Utiliza la razón para realizar deducciones y se basa en la lógica y no en opiniones o creencias. Verificable. La hipótesis propuesta debe poder ser aplicada y comprobada empíricamente a través de la experimentación. Observa el siguiente vídeo: ¿Qué es el conocimiento científico e empírico? https://www.youtube.com/watch?v=HSDpiAExN8M CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA LOS PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO: 1. OBSERVACIÓN: Consiste en describir un fenómeno, objetos o situación empleando los sentidos. Se deben incluir los datos cuantitativos, cualitativos y los cambios producidos por diversas causas. - Cualitativos: Saludables, nutritivos, calidad de los insumos, agradables o desagradables, niveles educativos, rutina de ejercicios, variedad de alimentos, etc. - Cuantitativos: Cantidad de hierro, cantidad de alimentos, edad, peso, tiempo de consumo del plato nutritivo, 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN: Según Kerlinger y Lee (2002), los criterios para plantear adecuadamente un problema de investigación son: El problema debe expresar una relación entre dos o más conceptos o variables. El problema debe estar formulado como pregunta, claramente y sin ambigüedad; por ejemplo, ¿qué efecto……?, ¿en qué condiciones…?, ¿cuál es la probabilidad de……?, ¿cómo se relaciona…… con……?, ¿Existe….?,etc. El planteamiento debe implicar la posibilidad de realizar una prueba empírica. Es decir, la factibilidad de observarse en la “realidad única y objetiva”. Según Francisco Rodríguez, "un problema científico es una pregunta acerca de un hecho o fenómeno de la realidad cuya respuesta (o solución) no está contenida en el caudal de conocimiento existente hasta ese momento. Para Mario Bunge, el problema "es una dificultad que no puede resolverse automáticamente, sino que requiere de una investigación conceptual o empírica. Un problema es el primer eslabón de una cadena. Problema científico es, pues una interrogante que se formula o se plantea el investigador ante una realidad desconocida o ante el hallazgo de un defecto, laguna o incoherencias del conocimiento.  Ejemplo problema de investigación: ¿Cómo influye las recetas de platos nutritivos ricos en hierro para combatir y prevenir la anemia? 3. HIPÓTESIS: Son explicaciones tentativas del fenómeno investigado que se formulan como proposiciones, se simboliza como h0, h1, h2, h3, etc. (cuando son varias). en el caso de la hipótesis nula h0 son proposiciones que niegan la relación entre variables. Hipótesis: Es un enunciado que busca explicar o predecir algún fenómeno o hecho, el cual será debidamente verificado a través de la experimentación.  Ejemplo de Hipótesis: “Si investigas y consumes recetas de platos nutritivos ricos en hierro entonces se podrá combatir y prevenir la anemia.” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA ¿Qué es una variable? Una variable es una propiedad que puede vacilar y cuya variación es susceptible de medirse u observarse. Una variable según Ander-Egg, es una característica que puede tomar diversos valores o magnitudes. Son atributos o características que se miden en los sujetos de estudio. Como ejemplos de variables podemos citar: sexo, raza, tipo de población (urbana, rural), accesibilidad a los servicios de salud, número de hijos, peso en kilogramos, talla en centímetros, etc. Variable independiente (VI): Es la variable que el investigador mide, manipula o selecciona para determinar su relación con el fenómeno o fenómenos observados. Esta variable también es conocida como la variable estímulo. Un ejemplo de variable independiente podría ser: la investigación y consumo de recetas de platos nutritivos ricos en hierro. Variable dependiente (VD): La variable dependiente representa la consecuencia u efecto de los cambios en el sujeto bajo estudio o en la situación que se está estudiando. Del ejemplo anterior la variable dependiente será “combatir y prevenir la anemia”. Variable Interviniente (VI): Son aquellas que teóricamente afectan a la variable independiente pero no pueden medirse o manipularse. La dificultad con este tipo de variables es que estando presentes son difíciles de identificar y medir por parte del investigador. Por ejemplo: la edad sexo, condición económica, lugar donde viven, etc. 4. EXPERIMENTACIÓN: Se comprueba la veracidad de las hipótesis mediante experimentos y simulaciones controladas de los fenómenos observados. Ejemplo: investigar, seleccionar, preparar y consumir platos nutritivos ricos en hierro. Experimentación: Se comprueba la hipótesis mediante experiencias controladas y adecuadas, recogiendo los datos obtenidos y no dejar nada para la memoria o la improvisación 5. RECOLECCIÓN DE DATOS: Consiste en registrar los datos obtenidos de las observaciones y descripciones hechas del fenómeno. También se considera la información que se obtiene de la experimentación. Recolección de Datos: Es un paso del método científico mediante el cual el investigador recoge información relevante utilizando los cinco sentidos, para su trabajo. 6. RESULTADOS: Realizar la comparación entre las hipótesis y el experimento, para poder luego llegar a las conclusiones y verificar las hipótesis planteadas. Procesamiento de datos (modelos y/o gráficos). Análisis de datos (interpretación). Contrastación de la hipótesis. Verificación de los resultados obtenidos en la experimentación. 7. CONCLUSIONES: Las conclusiones son la confirmación – o no – de las hipótesis planteadas en la investigación. Cuando la hipótesis es verdadera (comprobada), entonces se generaliza y se formula un enunciado, teoría o ley. Ejemplo: Las recetas de platos nutritivos ricos en hierro combaten y previenen la anemia, al ser consumidos bajo un estricto control. Conclusiones o Enunciados: Es la búsqueda de contestaciones que lleva a establecer una teoría o ley que explique y de respuesta al fenómeno estudiado. CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA 8. COMUNICACIÓN: Comprobada la teoría es necesario comunicar su descubrimiento al mundo científico, para que este valore su importancia y sea un paso más en el avance de la ciencia. Comunicación: Los investigadores tienen que comunicar a la Comunidad Científica y valoren su importancia y aplicabilidad contribuyendo de esta manera con el avance de la Ciencia. DESARROLLA LA SIGUIENTE SOPA DE LETRAS X N F U P O X Y Z T A G A L G S C N O I C A T N E M I R E P C R Q T E I S O S Q F A K I E L I L A G P O C I N O B S E R T M E N E F C O N A K O S Ñ D Q R G N N E T I O Q O V A C I O M T P T R E I O C N O A R B I L L H E I G J F M S A C T E E I M I P O F T O N Q I R U L N F S L I A L I L E O V V C C W U E E B I E A C I S I F D W O P O S I M O T N O P O C M A E O N I V I M O P O T O B A C O N F G O R D O I M E X P E R I M E N T A C I O N C E R E P X E P Q O I M A R V S E O N B A C O H I P O T E S I S T S N O C R I S T A L P E S O P O L O O C A M P E O N E O N C O O A O I C BUSCAR: - Método científico. Observación. Hipótesis. Conclusiones - Conocimiento Galilei Fenómeno Física. - Pasos Gráfica. Empírico.  “Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA UTILIZAMOS LAS FASES DEL TRABAJO DE INVESTIGACION EXPLOREMOS Responde las siguientes preguntas. Luego, comparte tus respuestas con tus compañeros. 1. ¿A quiénes se observa en las fotografías? ____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2. ¿Qué actividad están realizando cada uno de ellos? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 3. ¿Todos los científicos usan las mismas fases para investigar? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 4. ¿Con qué fase inician los científicos sus trabajos de investigación? ____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 5. ¿Crees que los científicos revisan los resultados de investigaciones de otros científicos para teorizar su investigación? _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ¿SABÍAS QUÉ... Los grandes avances de la ciencia tienen su origen en el trabajo de investigación de los científicos y estos al transcurrir del tiempo, han establecido acuerdos en la comunidad científica para seguir fases, procedimientos, comunes, etc. Desde el punto de vista de la ciencia para tener validez un descubrimiento debe ser reconocido por toda la comunidad científica. ¿Qué pasaría si los científicos no seguirían las fases de investigación en su trabajo? APRENDEMOS  “Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA Actividad 1 Leemos la siguiente lectura. Fases del trabajo de Investigación La Ciencia se diferencia de otros conocimientos no solo por el tipo de problemas que se propone solucionar y por el lenguaje preciso y riguroso que emplea sino por el método que emplea. Para realizar el trabajo de investigación se sigue las siguientes fases: 1. Observación y planteamiento del problema El vocablo problema designa una dificultad que no puede ser resuelta de forma automática, sino que requiere de un grupo de acciones encaminadas hacia ese fin. En el lenguaje común el término problema se refiere a algo que nos resulta desconocido, cualquier tipo de dificultad u obstáculo, pero cualquier problema no necesita de la investigación científica. ¿Cómo surgen los problemas científicos? a) Son aquellos problemas acerca de los cuales los hombres toman conciencia. b) Los conocimientos existentes en tal esfera del saber resultan insuficientes para darles solución. c) La solución tiene una relación directa o indirecta con alguna necesidad social de relativa prioridad. ¿Qué podemos considerar como un problema científico? Una situación con rasgos bien definidos pero que no pueden ser exhaustivamente explicados. 2. Formulación de hipótesis Una hipótesis es cualquier suposición, conjetura o predicción que se base en conocimientos existentes, en nuevos hechos o en ambos, y que propone una respuesta anticipada del problema, por lo que será aceptada o rechazada como resultado de la investigación, las hipótesis serán entonces contrastadas, examinando sus consecuencias observables por lo que se requiere reunir cierto número de datos para poder averiguar cuál de las conjeturas es verdadera, si es que alguna lo es, entonces ésta pasará a formar parte de un nuevo cuerpo de conocimientos. 3. Diseño de experimentos Una vez formulada la hipótesis, debemos comprobar que es válida en todos los casos, para lo cual habrá que realizar experiencias donde se reproduzca las condiciones en las que tuvo lugar el fenómeno. Se debe considerar los factores que influyen en el fenómeno, los cuales recibe el nombre de variable:  Variable independiente. Es la supuesta causa de la hipótesis, la que altera o cambia el investigador.  Variable dependiente. Es el efecto provocado por la variable independiente.  “Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA  Variable interviniente. Es el efecto que retrasa o acelera el efecto de la variable independiente. 4. Recopilación de datos Se debe anotar todo lo que ocurre y los datos relevantes. Es imprescindible no alterar los datos obtenidos, aunque vayan en contra de nuestra hipótesis; el trabajo científico debe realizarse con absoluto rigor. 5. Análisis de resultados Todos los avances se comunican en revistas especializadas, ponencia y pagina web Después de haberse realizado la experiencia, se habrá obtenido resultados en forma de medidas, valores o datos que deben ser interpretados a la luz de la hipótesis, teorías o comparaciones con los resultados de otras investigaciones. Se elabora tablas de datos y los gráficos correspondientes que permitan una interpretación correcta. Luego se discute la validez de la hipótesis y se obtiene las conclusiones. Si en el proceso de análisis no se puede obtener la validez de la hipótesis se debe revisar nuestros datos, buscando el error cometido durante la experimentación y volver a realizar el experimento 6. Conclusión y formulación de teorías Al elaborar las conclusiones puede ocurrir que:  Los resultados no confirmen la hipótesis, entonces se tendrá revisar los datos, diseñar otro experimento, incluso, desechar la hipótesis.  Que los resultados confirmen la hipótesis. Entonces se formulará una Teoría. 7. Elaboración de informe Todo trabajo debe plasmarse en un informe científico. El informe debe ser claro y preciso, con vocabulario y expresiones científicas, para que otros científicos puedan repetir la experiencia. 8. Comunicación de resultados Actividad 2.- PREGUNTAS: Luego de la lectura pasamos a responder a las siguientes preguntas 1. En la expresión: “Los estudiantes que desarrollan las fases del trabajo de investigación en sus investigaciones desarrollan mejores trabajos de investigación”. Reconocerías como variable independiente: A. Desarrollan las fases del trabajo de investigación. B. Las fases de investigación. C. Las investigaciones. D. Desarrollan mejores trabajos de investigación.  “Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA 2. La expresión anterior correspondería a: A. Un problema a investigar. B. Formulación de hipótesis. C. Formulación de conclusiones. D. La interpretación de resultados. Actividad 3.- ANALIZAMOS Lectura: Fases del trabajo de investigación 2. For m de Hi ulación pótes Son re is spues 3. Dis p osible tas eñ 1. Observación y planteamiento s al Se d o de expe del problema p r oblem ebe rimen valide c tos La observación es la base de todo a inicia l z de omprobar realiza la h la n donde do exp ipótes is 4. Reco pilación datos de 5. Debes re A Result nálisis que gistrar to do lo ados de Al ob tener deben los da ser int tos 6. Conclusiones un n de de ació r ió n labo debe icac 7. E me un om s ient o r j o un C Info traba en 8. ultad scub alidez o ri m se de r v El rse debe Res o id d te n e c o noc To r e id.  “Año del Bicentenario, de la consolidación de nuestra Independencia, y de la conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” CIENCIA Y TECNOLOGÍA PRIMERO DE SECUNDARIA Lee el contenido del esquema en equipo y verbaliza sus ideas sobre cada una de las fases de investigación, luego responde en forma individual las siguientes preguntas: 1. La problematización es la fase que permite describir el fenómeno, objeto o situación para investigar ¿Cuál de las premisas responde a la problematización de un tema de indagación? A. ¿Cuál será el efecto del cambio climático en la diversidad biológica de la selva peruana B. ¿Cuál es el efecto de la luz artificial en la producción de las arvejas americanas? C. ¿Por qué la leche se vinagra? D. ¿Por qué flota el hielo en el agua? 2. Luis experimenta en un invernadero, con el crecimiento de dos grupos de plantas de lechuga, a un grupo de 5 plantas lo somete a la luz artificial las 24 horas del día por 10 días y a otro grupo de plantas se sometió a 8 horas diarias dé luz natural, por 10 días, ¿Cuál sería la variable independiente y dependiente en el caso presentado? A. La luz natural y luz artificial. B. Las plantas de lechuga y el agua. C. La cantidad de agua usada para regar. D. Tipo de luz y el crecimiento. 3. Luis y su equipo de trabajo plantean su hipótesis en función al crecimiento de las lechugas expuestas a la luz natural y luz artificial ¿Cuál de las siguientes hipótesis será la más pertinente? A. El grupo de plantas de lechuga expuestas a la luz natural crecerán más rápido. B. El grupo de lechugas expuestas a la luz artificial 24 horas tendrán mayor crecimiento. C. El grupo de lechugas expuestas a la luz artificial presentaran mayor crecimiento de las hojas. D. Las lechugas expuestas a la luz solar tienen crecimiento lento de las hojas.