El Proceso Científico: _{Conceptos clave para pensar como científico}

Enfoques tradicionales para la enseñanza de la ciencia

La raíz del problema era más profunda que nuestras interacciones durante ese año. En el colegio se describe a la ciencia que se enseña en los libros de textos y hasta en el aula, como una serie de hechos y figuras "conocidas"; por ejemplo, los electrones están cargados negativamente, el ADN es una hélice doble, los terremotos ocurren en las placas tectónicas, etc. Lamentablemente, el proceso por el cual se descubrieron estos conceptos y la manera cómo encajan en el progreso científico, frecuentemente se ignoran en el aula.

Aun cuando se añade material en las lecciones de ciencia sobre el descubrimiento de estos conceptos, se los presenta como una conclusión obvia e inevitable. Por ejemplo, en las clases de química se analizan los experimentos de J. J. Thompson con el tubo de rayo catódico (Figura 1). Sin embargo, pocos maestros presentan los componentes críticos del proceso y que humanizan a Thompson, por ejemplo, que cuando Thompson primero presentó sus ideas sobre la carga del electrón a la comunidad científica, un colega le preguntó si estaba bromeando. Estos detalles ayudan a ilustrar la naturaleza de los descubrimientos científicos, el escepticismo que acompaña los nuevos descubrimientos, el proceso de revisión y validación que necesitan antes de ser aceptados. Sin embargo, en las clases pocas veces se describe esto cuando se habla de la materia, así que no es sorprendente que estas ideas parezcan conclusiones inevitables.

Entonces, ¿dónde se aprende la práctica de la ciencia? Aquellos que son suficientemente afortunados y que hayan estado expuestos a la investigación científica lo empiezan a entender porque están en la práctica del proceso científico. Después de mi experiencia con esta estudiante, discutimos sobre la idea de que la ciencia no es solamente una colección de hechos conocidos, sino que es un proceso mediante el cual adquirimos conocimientos sobre el mundo natural. Conversamos sobre el propósito de la experimentación, el papel de la revisión de la literatura existente para identificar las hipótesis posibles de investigación y la necesidad de permanecer abiertos a varias interpretaciones de datos. Una manera de aprender cómo se practica la ciencia es participar en la investigación supervisada.

Esta estudiante completó y publicó su investigación, se matriculó en un doctorado y se convirtió en una científica calificada (Mauclair, Layshock, & Carpi, 2008). Cuando se le preguntó recientemente, ella no recordaba esta interacción específica, pero sí se acordaba que a pesar de haber estudiado "El método científico" en sus numerosas clases de ciencia, no sabía mucho sobre la ciencia antes de empezar su experiencia de investigadora en su licenciatura.

Pensando como un cientifico

Es decir, los científicos necesitan entender cómo se hace ciencia, pero ¿por qué es importante para los que no quieren ser científicos? Porque más allá de lo que puedas creer, la ciencia y la manera científica de pensar tienen un impacto en mucho más aspectos de nuestras vidas cotidianas. Los avances científicos en nutrición y medicina han ayudado a aumentar la expectativa de vida en los EE. UU. en más de veinte años en el ultimo siglo. Desde un punto de vista personal, un pensamiento científico te puede ayudar a navegar diferentes informes con resultados contradictorios sobre la nutrición y, así, tomar mejores decisiones sobre una alimentación saludable. Los avances en la química, la física y las ciencias materiales han producido computadores más veloces y teléfonos celulares más pequeños, lo cual permite que saques fotos con tu teléfono y se las mandes a tus amigos. Y los avances en el modelaje y la meteorología nos ayudan a predecir y planificar mejor los desastres naturales como las inundaciones y huracanes, algo que todos esperamos nunca tener que enfrentar, pero que ahora estamos mejor preparados si ocurren.

Más que memorizar que los electrones contienen una carga negativa, entender la ciencia significa entender cómo se realizan, se validan y se interpretan los avances científicos. Significa tener la capacidad de interpretar la posición de un político sobre la investigación de células madre, el cambio climático o la exploración espacial. Y es tener la capacidad de adquirir información nueva sobre la dieta, los ejercicios y las enfermedades y aplicarla a nuestras vidas. Entender el proceso de la ciencia y la solución a los problemas científicos nos puede ayudar a tomar mejores decisiones todos los días.

¿Que es el proceso de la ciencia?

El proceso científico se refiere a las prácticas que se emplean en la ciencia para sacar a la luz el conocimiento e interpretar el significado de esos descubrimientos. Los libros de texto frecuentemente simplifican y distorsionan el proceso al hacer referencia a un "Método científico" en el que un científico en solitario va de la observación al cuestionamiento y a la experimentación. Empero, el proceso científico es mucho más vital, dinámico y diverso. De la misma manera, sin embargo, hay unos principios esenciales que unen las diversas disciplinas dentro de la ciencia. Los biólogos, químicos, geólogos, físicos y todos los científicos recopilan objetivamente datos sobre el mundo natural usando múltiples métodos de investigación, emplean técnicas similares para analizar estos datos, forman hipótesis basadas en estos datos y trabajan en una comunidad global de individuos y organizaciones que contribuyen a la ciencia (Fig. 2). Estos esenciales principios y métodos han evolucionado con el tiempo y distinguen a la ciencia de otras disciplinas.

Este es el primer módulo de una serie de módulos que detallan los diferentes aspectos del proceso científico y usa ejemplos históricos para conectarlos a casos de investigaciones actuales. Estos módulos se pueden leer juntos para crear una respuesta comprehensiva a la pregunta : "¿Qué es la ciencia y cómo funciona?" También se los puede usar por separado para entender mejor, por ejemplo, cómo trabaja un científico, qué es exactamente un experimento o cómo se desarrolla una teoría científica. Se usan doce conceptos esenciales para guiar el desarrollo de estos módulos y estos ofrecen un marco para el entendimiento de los materiales de estas series:

Los conceptos esenciales en el proceso científico

1. La ciencia es un proceso de investigación en el mundo natural y el conocimiento generado mediante ese proceso.
2. Los científicos usan múltiples métodos de investigación para estudiar el mundo natural.
3. Los datos recopilados mediante la investigación científica deben ser analizados e interpretados para que puedan ser usados como evidencia.
4. Las teorías científicas son explicaciones que se pueden comprobar y que están apoyadas por múltiples ramas de evidencia.
5. El conocimiento científico evoluciona con evidencias y perspectivas nuevas.
6. La ciencia se beneficia de la creatividad, la curiosidad, la diversidad y la diligencia de los individuos.
7. La ciencia está sujeta a las tendencias de los humanos y sus errores.
8. La comunidad científica participa en debates y mitiga los errores humanos.
9. La incertidumbre está siempre presente en la naturaleza, pero los científicos trabajan para minimizarla y cuantificarla en la recopilación de datos y el análisis.
10. Los científicos valoran la comunicación abierta y honesta en la transmisión de las investigaciones.
11. La ciencia influye y a la vez recibe la influencia de las sociedades y las culturas en las que se desempeña.
12. La ciencia tiene valor para los individuos y para la sociedad.

Cada módulo incluye entre tres a seis conceptos claves adicionales y añade detalles a las doce ideas generales recién enumeradas. Los conceptos clave aparecerán al principio de cada módulo. El material que contienen estos módulos no está presentado como una disciplina diferente dentro de la ciencia, sino como una red que vincula a todas las disciplinas científicas. Esperamos que con la lectura de estos módulos vean que la ciencia no es simplemente una serie de hechos y términos que hay que memorizar, sino que es un proceso dinámico que ayuda a entender mejor nuestro entorno y nuestro lugar en el universo. También es algo accesible a todos, como una manera de pensar que se puede usar cotidianamente y como una carrera donde tener formaciones y perspectivas diferentes constituyen una ventaja. El proceso científico es esencial para tu participación como ciudadano en la sociedad, ya sea que te conviertas en un banquero, un científico o un novelista.