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La geosfera
El método científico
Física y Química
La geosfera
La actividad científica
© Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 2
El método científico
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El método científico es la forma de trabajar de quienes se dedican a la ciencia. Todos lo utilizamos cuando nos enfrentamos a una situación nueva: observamos, nos planteamos hipótesis, tratamos de comprobar si estas son ciertas y, finalmente, construimos nuestra propia teoría.
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El método científico
Las observaciones pueden llevar a la realización de grandes inventos y a la construcción de teorías.
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Las etapas de cualquier investigación científica son:
1. Observación.
2. Planteamiento de hipótesis.
3. Experimentación.
4. Análisis de los resultados.
5. Formulación de leyes y teorías
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El método científico
La española María Blasco ha patentado técnicas para determinar el envejecimiento celular de una persona. En la actualidad, desarrolla experimentos con ratones para entender cómo funcionan moléculas que podrían retrasar el envejecimiento y curar enfermedades como el cáncer.
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El método científico
• Es la primera etapa del método científico.
• Las observaciones deben ser cuidadosas, exhaustivas y exactas.
Observación
• Una hipótesis es una suposición provisional que se formula para explicar un determinado hecho.
• Para que la hipótesis sea valida ha de referirse a una situación real, debe formularse de manera precisa y mediante variables concretas. La relación entre las variables debe ser observable y medible.
Planteamiento de hipótesis
• Para saber si una hipótesis es acertada debemos contrastarla con experimentos.
• Para que un experimento sea correcto han de mantenerse constantes todas las variables, excepto la que se pretende comprobar.
• Una variable es un factor cuya modificación provoca cambios en el resultado del experimento.
• La variable que se modifica es la independiente y la que se mide, la dependiente.
Experimentación
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El método científico
• Una vez realizados los experimentos y obtenidos los datos, hay que analizarlos y ver la relación que existe entre ellos.
• Las tablas y las gráficas son buenas herramientas para el análisis de los resultados de un experimento.
Análisis de los resultados
• El análisis de los resultados de un experimento nos permite describir, mediante una expresión matemática, la relación que existe entre las variables. Esta expresión matemática constituye una ley científica.
• Una ley científica es una hipótesis confirmada.
• Las teorías permiten hacer predicciones fiables sobre fenómenos aún desconocidos.
• Los modelos sirven para explicar los fenómenos de forma simplificada.
Formulación de leyes y teorías
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La medida
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El método científico
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El método científico
Una magnitud es cualquier propiedad de los cuerpos que se puede medir. Medir una magnitud es compararla con otra de la misma naturaleza, llamada unidad. Llamamos magnitudes fundamentales a aquellas que se definen por sí mismas: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. El resto de las magnitudes son derivadas de estas siete, ya que se pueden definir a partir de ellas mediante operaciones matemáticas.
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El átomo El método científico
Transformación de unidades
Para transformar unas unidades en otras es necesario hacerlo con las que aparecen en el numerador y en el denominador. Ejemplo:
Notación científica
Consiste en expresar una magnitud con un número decimal de una sola cifra entera, la de las unidades, y una potencia de base 10 con exponente positivo o negativo. Ejemplo:
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Los instrumentos de medida
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El método científico
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El método científico
Medir una magnitud es compararla con otra de la misma naturaleza, llamada unidad.
Instrumentos para medir longitudes
Cinta métrica, regla graduada
Instrumentos para medir intensidad de corriente
Amperímetro
Instrumentos para medir masas
Balanza analógica o digital
Instrumentos para medir tiempos
Reloj y cronómetro
Instrumentos para medir temperaturas
Termómetro
Instrumentos para medir volúmenes de líquidos
Probeta, pipeta, bureta
Características de un instrumento de medida
La precisión es la variación de magnitud más pequeña que un instrumento es capaz de apreciar. La sensibilidad es la capacidad de apreciar pequeñas variaciones en el valor de una magnitud.
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El método científico
La precisión de una medida se indica mediante el número de cifras que se utilizan para expresar el resultado. Reglas:
Cifras significativas
1. Cualquier dígito ≠0 es significativo.
22: Tiene dos cifras significativas 22,45: Tiene cuatro cifras significativas
2. Los ceros a la izquierda nunca son significativos, estén en la parte entera o decimal.
0,082058 tiene 5 cifras significativas.
3. Los ceros intermedios sí son significativos.
0,082058 tiene 5 cifras significativas
4. Los ceros finales de un dato real, después de la coma, sí son significativos.
14,00 tiene cuatro cifras significativas
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El método científico
Se llama redondeo el desprecio de las cifras situadas a la derecha de la última cifra significativa. Reglas:
Redondeo
Si la cifra que se omite es menor que 5, se elimina sin más: 3,673 se quedaría 3,67
Si la cifra eliminada es mayor que 5, se aumenta en una unidad la última cifra retenida:
3,678 se quedaría 3,68
Si la cifra eliminada es 5, se toma como última cifra el número para más próximo; es decir, si la cifra retenida es par se deja, y si es impar se toma la cifra superior:
3,675 queda 3,68 3 645 queda 3,64
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Estructura de un informe científico
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El método científico
Un informe científico consta de los siguientes apartados:
• Portada
• Introducción
• Metodología
• Resultados
• Discusión de los resultados
• Resumen
• Bibliografía
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La tarea de investigación
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Las tareas de investigación te van a permitir investigar, experimentar, elaborar los resultados, presentar la información obtenida, etc.
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El método científico
Formas de presentación de resultados:
• Póster • Presentaciones de
diapositivas • Artículos científicos • Fichas técnicas
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Progreso del pensamiento científico
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El método científico
PRINCIPALES CIENTÍFICOS Y SUS APORTACIONES A LA FÍSICA Y QUÍMICA
Ptolomeo ( Siglo II) Teoría geocéntrica
Nicolás Copérnico (1543) Modelo heliocéntrico
Galileo Galilei (1604) La ley de la caída de los cuerpos
Johannes Keppler (1609) El movimiento de los planetas
Isaac Newton (1666) Ley de la Gravitación universal
John Dalton (1808) Teoría atómica
A. Avogadro (1811) Mol y número de Avogadro
Christian Oersted (1820) Electromagnetismo
Friedrich Kekulé (1850) Estructura química
D. Mendeleyev (1860) Tabla periódica de los elementos
J. J. Thomson (1897) El electrón
Pierre y Marie Curie (1898) La radiactividad
Albert Einstein (1905) Teoría de la relatividad
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El método científico
o ¿Cuáles de estos científicos realizaron una aportación imprescindible para la ciencia y para la humanidad?
o ¿Cuál fue el papel de la mujer en la ciencia? o ¿Con qué barreras se toparon y qué estrategias se
desarrollaron para que su trabajo fuese aceptado?
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Investiga
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LAS MUJERES EN LA HISTORIA DE LA CIENCIA
María la Hebrea (Siglos I y II) Primera alquimista científica
Marie Curie (1898) Radiactividad y descubrimiento del polonio y el radio
Chien-Shiung Wu (1912-1997) Fue una de las físicas más importantes del siglo XX y participó en el desarrollo de la bomba atómica como parte del Proyecto Manhattan para enriquecer el uranio.
Rosalind Flanklin (1920-1958) Trabajó con técnicas de difracción de Rayos X y fue un elemento clave en la observación por primera vez de la estructura del ADN.
Evelyn Boyd Granville (1924-) Primera mujer en formar parte de los proyectos espaciales de la NASA
Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994)
Pionera en la aplicación de los rayos X a la bioquímica
Lisa Meitner (1878-1968) Participó en el descubrimiento de la fisión nuclear, además de investigar la teoría atómica y la radiactividad. Descubrió el protactinio
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Investiga o ¿Cuáles de estas científicas tuvieron que luchar en su infancia contra la
educación establecida para las mujeres para poder estudiar ciencia? o ¿Cuáles de ellas han sufrido discriminación por su raza o religión? o ¿Cuáles de estas científicas realizaron una aportación imprescindible para
la ciencia, para la humanidad?
o Elabora una línea del tiempo con las científicas y sus aportaciones del listado de científicas anterior. Añade otras científicas que hayan desarrollado su tarea investigadora en los siglos XX y XXI.
Debate o Debatid por grupos sobre el papel de las mujeres en la ciencia.
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