1 Una forma de pensar

1. Una forma de pensar

Qu li passa al meu walkman ?

Ja ho has preparat tot. Thas ajustat els auriculars, has collocat el cassette i has tancat la tapa del walkman. Has agafat els llibres i has sortit de casa. Has tancat la porta i en comenar a baixar les escales, connectes el PLAY. Per ..., no sents res !

Imagina que el primer que has pensat ha estat una mala connexi entre els auriculars i laparell. Aleshores caldr revisar la connexi i si no est ben feta caldr ajustar el jac (la pea de connexi). Ara caldr tornar a engegar el walkman per veure si funciona. Funciona !!! Buff quin esglai !

Repassem tot el procs. Sembla que hi ha hagut un problema (el walkman no es sent). Per solucionar-lo has ems algunes hiptesis (possibles causes perqu el walkman no sescolti). De la hiptesi escollida (una mala connexi), sense adonar-te has fet una deducci que sha convertit en un petit experiment (la revisi de la connexi i la comprovaci del funcionament). El problema sha resolt !

Fem un esquema del procs:

1 PROBLEMA : el walkman no sescolta

2 HIPOTESI : els auriculars no estan ben connectats

3 DEDUCCIO : si els auriculars no estan ben connectats quan els connecti b llavors el walkman sescoltar.

4 EXPERIMENT : revisi i connexi adequada del jac

5 RESULTAT : el walkman sescolta

6 CONCLUSI : el walkman no sescoltava perqu els auriculars no estaven ben connectats

2. El problema a resoldre.

Les investigacions cientfiques tamb es basen en problemes. Per iniciar una investigaci cientfica cal haver definit prviament el problema que ser investigat. Per qu sentn per un problema cientfic ? Don surten els problemes ?

Un problema s una qesti relacionada amb un fenomen que, de moment, no t una soluci. Quan encara no sha comprovat una determinada predicci que fa una teoria, o el resultat dunes observacions no tenen explicaci, o les persones que investiguen no veuen massa clara la interpretaci que fan altres cientfics o cientfiques, ha aparegut un problema.

Per qu es dilaten els cossos ? Per qu sapaga la flama duna espelma que crema en un recipient tancat ? Com es contagia el virus de la immunodeficincia humana ? Per qu els volcans de la Garrotxa no entren en erupci ? Aquesta llista mostra diversos exemples de problemes cientfics. En tots ells es planteja una pregunta que ha hagut de resoldres en un procs dinvestigaci.

No sempre s fcil identificar un problema de forma clara i completa. El fet que els objectes caiguessin sobre la superfcie de la Terra, aix com quins eren els factors dels que depenia la seva caiguda, no semblava estrany per ning fins que Newton, al segle XVII, va centrar la seva atenci en aquest fenomen. Laparici de cucs i altres organismes en els aliments en descomposici o en les restes orgniques que es podrien era un fet acceptat com natural, la putrefacci els originava. Fins que Redi, contemporani de Newton, es va proposar demostrar el paper dels insectes que acudien a aquests materials orgnics a fer la seva posta dous.

Qu condueix a investigar un fenomen ? Perqu una persona cientfica s capa dadonar-se de lexistncia dun fenomen que mereix ser investigat ? Per qu Charles Darwin es va interessar en lorigen de les espcies ? Com s que Elizabeth Fulhame es va preocupar pel procs de la combusti ? Don provenia la curiositat de Johannes Kepler per les rbites dels planetes ? Qu va conduir a Barbara McClintock a investigar sobre els gens ?

No hi ha frmules per a identificar i formular problemes. Mentre que una persona pot veure un problema darrera un fenomen observat, una altra pot no identificar cap conflicte en ell. Sens dubte els coneixements en relaci al problema, el domini de les explicacions i prediccions que aporta una teoria cientfica, tenen a veure en la identificaci dels problemes investigables. Per no hem doblidar altres factors com la personalitat, els interessos, el carcter de cada persona, les seves preocupacions, la seva forma de viure i molts altres condicionants, no necessriament relacionats amb la cincia. En qualsevol cas, el principi bsic que cal destacar s el segent : si una persona cientfica vol arribar a la soluci d'un problema concret, ha de conixer quin s el problema. I conixer quin s el problema vol dir ser capa dacotar-lo tant precisament com sigui possible. En realitat, una bona part de la soluci consisteix en l'habilitat de delimitar exactament el problema.

Identificar i definir un problema a partir d'un conjunt de fets i fenmens sn estadis importants en el procs d'investigaci cientfica i el primer pas en el cam de trobar una soluci.

L'avan de la investigaci cientfica depn en gran manera de l'habilitat dels investigadors per a identificar i definir els problemes rellevants i significatius diferenciant-los dels trivials. Conv que quan sidentifica i es formula un problema es defineixi com una qesti, en forma de pregunta. A ms a ms, resulta molt til que en la pregunta es faci referncia a les relacions entre varis factors o fenmens.

Es comuniquen els dofins a travs dels sons que emeten ? Pot influir lincrement de la temperatura mitjana del planeta en el canvi climtic ? Es poden descompondre els protons en partcules ms elementals ? Aquests sn alguns exemples de problemes cientfics. Per a resoldre un problema general, conv escollir una qesti ms especfica, una pregunta ms concreta. En ella hi hauria dhaver referncia a les relacions entre varis factors o fenmens relacionats amb el problema.

Aix, a partir de la qesti general Quina s la causa de la inflamaci del turmell ?, es pot arribar a formular :

- La inflamaci s conseqncia dun esquin ?

- La inflamaci s conseqncia duna fissura als ossos ?

O b, el problema general, Quina s la causa dels atacs de cor ?, es pot transformar en

- Hi ha relaci entre lhbit de fumar i els atacs de cor ?,

- Es relacionen els atacs de cor amb un excs de greixos a la dieta ?

Sembla especialment interessant fer lesfor de plantejar els problemes dacord amb les segents formulacions :

Influeix ________________ en _____________ ?

Hi ha relaci entre ____________________ i ___________________ ? perqu en la formulaci del problema ja apareixen alguns factors entre els que volem estudiar la relaci que mantenen.

Normalment, abans que un cientfic o cientfica comenci a investigar un problema concret, ja ha pensat quina pot ser una soluci o explicaci concreta al problema. Aquesta explicaci no confirmada s'anomena hiptesi. Definit un problema, linvestigador o investigadora es dirigeix, a travs de les hiptesis, cap a experiments per obtenir resultats que puguin ajudar a resoldrel.

3. La hiptesi : una possible explicaci

Per a explicar qu s una hiptesi i el seu paper en la investigaci cientfica ens centrarem en una situaci prpia de la vida diria.

Primera hora del mat, la professora de Cincies passa llista. Avui no ha vingut el Miquel. El problema : Per qu no ha vingut el Miquel a classe ? s possible pensar raonablement en diverses causes : potser sha posat malalt, potser sha adormit, potser ha anat al dentista, potser hi ha hagut un problema familiar...

Aquestes afirmacions del tipus potser ... sn anomenades hiptesis. Com veus una hiptesi s una possible explicaci a un problema que cal resoldre o investigar.

La persona que investiga enuncia la hiptesi basant-se en els seus coneixements previs, en dades i informacions que ja li sn conegudes. Aprofundirem una mica ms en el cas del Miquel.

Si sabem que el Miquel acostuma a faltar a primera hora del mat de cada primer dimecres de mes, perqu t visita al dentista i avui resulta que s dimecres i s primera hora del mat, sembla raonable pensar que la hiptesi potser ha anat al dentista sigui encertada. Malgrat tot caldria fer una trucada telefnica a casa del Miquel, perqu podria passar que hagus agafat el grip i avui estigus al llit.

Les proves, els experiments, serveixen per determinar si una hiptesi s vlida o s equivocada.

Els cientfics i cientfiques emeten hiptesis en el marc de la teoria que defensen. Les situacions que investiguen aquestes persones sn molt particulars i diferents de les que poden presentar-se en la nostra vida quotidiana. Nosaltres no podem fer cincia tal com ho fan ells i elles. Entre daltres factors, perqu les persones cientfiques acostumen a plantejar-se problemes que fins ara no tenen soluci o que, quan la tenen, no s massa satisfactria. Abans de tot, han intentat saber tot el que es pot arribar a conixer sobre aquella situaci que han dinvestigar.

La hiptesi s un factor molt important en el procs dinvestigaci cientfica. Com passa quan una persona identifica un problema investigable, les hiptesis que formula una persona tamb estan infludes pels seus propis punts de vista. s possible que dues persones cientfiques, defensores de teories diferents, formulin diferents hiptesis a partir d'un mateix problema.

No hi ha cap mtode, no hi ha regles, per a formular "bones" hiptesis. Les hiptesis generalment sn formulades en forma dafirmacions temptatives: potser [A] s la causa de [B]. En la formulaci final de la hiptesi no s necessari comenar amb la paraula "potser" per tamb s veritat que es convenient fer-ho. Aix s, quan formulem una hiptesi ho hem de fer de manera que sigui coherent amb el problema que tractem. Les niques condicions que ens posarem en la formulaci dhiptesis s que siguin raonables (que ofereixin una explicaci raonable al problema) i que puguin ser verificades a travs duna prova o experiment.

No s raonable pensar que el Miquel no ha vingut a classe perqu els seus pares no lhan deixat venir. Mai es podr comprovar una hiptesi que digui que el Miquel no ha vingut a classe perqu potser era el seu dest. Aquestes dues respostes no poden considerar-se hiptesis.

No obstant aquesta condici pot ser relativa : algunes hiptesis que shan formulat al llarg de la histria de la cincia semblaven no tenir fonament quan van ser formulades per primera vegada; molt temps desprs poden ser verificades. Aquest s el cas de les primeres explicacions de Wegener sobre la deriva dels continents, o de les primeres idees sobre que la Terra girava al voltant de Sol, totalment insostenibles en el moment en qu van aparixer. Tamb s veritat que pot passar molt de temps fins que una hiptesis pugui ser verificada per experimentaci; pot ser que en el moment de ser formulada no es disposi de mitjans tcnics per poder-la verificar.

Lgicament la hiptesi que es formula ha de relacionar-se amb el fenomen sobre el que es centra el problema que s'investiga. Per s veritat que la naturalesa de la hiptesi depn dels coneixements i de l'habilitat i creativitat de cada persona cientfica. I aix depn ms lexperincia de la persona, de la seva filosofia de la vida (que no est necessriament relacionada amb els seus plantejaments cientfics). Si t xit en l'elecci de la hiptesi, aquesta es confirmar quan es faci l'experiment. Si no, la hiptesi ser refutada.

4. Descartant hiptesis

Freqentment per explicar certs fenmens s possible formular ms d'una hiptesi. La feina de les persones que investiguen consistir en verificar les seves hiptesis fent experiments i observacions.

La investigaci es far amb la intenci darribar a una explicaci el ms exacte possible. Si els resultats obtinguts no estan d'acord amb les hiptesis shaurien de formular hiptesis alternatives per explicar el fenomen. Recuperem el problema del Miquel. Per qu no ha vingut avui el Miquel a classe ? Lesquema segent proporciona una pauta de com actuar per anar descartant hiptesis a travs de diferents proves.

Hiptesi : potser el Miquel ha anat al dentista

prova 1 : fer una trucada telefnica a casa del Miquel

possibles resultats:

a) Agafa el telfon lvia del Miquel. Ens diu que s al dentista.

El resultat recolza la hiptesi.

El problema ha estat solucionat.

b) El Miquel agafa el telfon.

Es rebutja la hiptesi i cal escollir-ne una altra.

P. ex., potser hi ha un problema familiar

prova 2 : preguntar al Miquel si hi ha algun problema familiar

possibles resultats:

a) El Miquel ens diu que sha hagut de quedar per tenir cura del seu germ petit que est malalt mentre arriba la cangur

El resultat recolza la hiptesi.

El problema ha estat solucionat.

b) El Miquel ens diu que no hi ha cap problema familiar

Es rebutja la hiptesi i cal escollir-ne una altra.

P. ex., potser el Miquel est malalt

prova 3 : preguntar al Miquel si est malalt

possibles resultats:

a) el Miquel ens diu que t el grip

El resultat recolza la hiptesi.

El problema ha estat solucionat.

b) El Miquel ens diu que no est malalt

Es rebutja la hiptesi i cal ....

Ha fet campana el Miquel ????

Tot i que aquest cas no descriu lestudi dun problema cientfic, lesquema s prou vlid com per aplicar-lo a les investigacions cientfiques. Si les hiptesis, prediccions derivades dun model, no sn capaces de donar resposta a un problema, si els successius experiments no aporten dades que validin les prediccions fetes per una teoria, potser no hi haur arguments experimentals per sustentar aquest model o teoria.

5. Acostant-nos a lexperiment : la deducci.

En alguns casos s impossible fer una prova o un experiment directament a partir de la hiptesi. Per exemple, en el cas dels 2 germans que estan preocupats per la planta. El cas s ms difcil del que pot semblar. Suposem que han trobat les fulles plenes duns petits parsits. La hiptesi potser la planta t parsits sembla certa. Per com saber si els parsits sn la causa del mal estat ?

El problema : Per qu la planta t mal aspecte ?

La hiptesi : Potser la planta t parsits.

En aquest cas lexperiment es far a partir d'una deducci de la hiptesi.

La deducci : Si eliminem els parsits amb un insecticida apropiat, aleshores la planta es recuperar.

Una deducci s una conseqncia lgica d'una hiptesi. En cas que la hiptesi sigui certa, llavors cal pensar en una acci que proporcioni un resultat esperat. La deducci s una afirmaci en qu la primera part descriu l'acci que haurem de fer per verificar la hiptesi. La segona part, en canvi, descriu els resultats que s'esperen de l'acci. s fcil, veure que lacci no s ms que lexperiment o lobservaci que cal fer per comprovar si la hiptesi s certa.

Una forma til descriure una hiptesi i la seva deducci s seguint lesquema:

Si [Hiptesi] (s certa), llavors [si Acci, aleshores Resultat] (deducci)Si la planta t parsits

HIPTESI

llavors si eliminem els parsits amb un insecticida apropiat,

Acci

aleshores la planta es recuperar. DEDUCCI

Resultat

Si cal planificar un experiment per a trobar la soluci a algun problema, sempre s'ha de comenar per a definir exactament el problema que s'ha de solucionar. Llavors cal pensar o escriure diverses solucions en forma d'hiptesis i, tot seguit, formular una deducci que derivi de la hiptesi, escrita tal com s'ha explicat en l'exemple anterior. Aquest mtode sistemtic de pensar pas per pas permet centrarse en el problema i ajuda en el disseny de l'experiment, com podrem veure ms endavant.

Si el cientfic o cientfica contrasta la deducci a travs de les proves adequades i troba que els resultats no sn els esperats, la hiptesi pot ser rebutjada i caldria pensar en una nova hiptesi per explicar els resultats.

Sempre s possible reconsiderar el que creiem sobre una hiptesi. Si obtenim nova informaci, fins i tot s possible abandonar hiptesis que hem cregut vlides durant molt de temps. s a dir totes les hiptesis tenen la possibilitat de ser refutades en un futur.

Cada experiment, cada observaci que es faci sobre una hiptesi ha de proporcionar resultats que la recolzin o refutin. Un gran nombre de resultats experimentals que recolzin una hiptesi indica una probabilitat gran que la hiptesi sigui vlida, s a dir, que ofereixi una explicaci correcta del fenomen que s'est investigant.Dissenyar un experiment no s una feina fcil. s una tasca extensa i complexa.

Com s la situaci just abans de fer el disseny ? Vegem, el problema s'ha definit, s'ha formulat una hiptesi i s'ha fet la deducci. Quin s el pas segent ?

La primera condici, i la ms bsica, quan es dissenya un experiment s que aquest respongui a la hiptesi que s'investiga. Com ens podem assegurar que es compleix aquesta condici ?

Tornem al problema de la massa del pasts.

Si la massa no ha pujat perqu no ha posat llevat --- Hiptesi

Llavors si afegim llevat quan fen una nova massa --- Acci ( Deducci )

aleshores la massa pujar --- Resultat

Fixat b, el que hem anomenat la deducci consisteix en una acci que cal executar i el corresponent resultat esperat.

Acci: afegir llevat quan es prepara la massa

Resultat: la massa pujar.

L'acci, tal com es formula en la deducci, s una descripci de l'experiment que hem de dur a terme per verificar la nostra hiptesi. Fixat que si la deducci es formula correctament, l'experiment pot planificar-se a partir della. Com la deducci deriva de la hiptesi, segur que lexperiment s'hi adiu.

6. Les variables d'un experiment.

Per explicar qu sn les variables d'un experiment, quins sn els tipus de variables i la importncia de definirles, comenarem estudiant un cas.

Ja haurs observat que aix de fer iogurts no acaba de funcionar massa b a casa daquests germans. Analitzem els passos que segueix el pare per obtenir iogurts prou slids. De la xerrada amb els seus fills, ara sembla que t clar que cal afegir una cullerada de llet en pols. Per tant, posa la llet a cada un dels recipients, on prviament havia dipositat una mica de iogurt. Tot seguit posa la corresponent cullerada de llet en pols. Llavors connecta laparell que mant una temperatura a la vora els 35 C perqu es puguin fer els iogurts. Al mat segent, 12 hores desprs, el pare torna a constatar el seu fracs : els iogurts no estan slids. Pensa que sha equivocat i que afegir una cullerada de llet en pols no serveix per a res.

Per potser aquesta conclusi s precipitada. Analitzem amb una mica ms de detall el cas. Hi ha fora factors que poden incidir en el resultat de la prova que han fet amb els iogurts. Des del tipus de llet que fan servir, el tipus i quantitat de iogurt que safegeix a la llet en iniciar el procs, la temperatura a la que es produeix la transformaci en iogurt, al temps que dura la transformaci.

Si estudiem la prova veurem que el temps entre linici de la prova i lobservaci del resultat, 12 hores, s insuficient per completar el procs de transformaci de la llet en iogurt.

El desconeixement de l'existncia d'un factor addicional (en relaci al factor sobre el que sest experimentant) pot causar una falsa interpretaci dels resultats.

Suposem que cal investigar el segent problema : "influeix la temperatura en la multiplicaci dels microorganismes?". Per investigar-ho fem servir una mostra daigua que cont bacteris. Colloquem, durant 48 hores, diverses plaques de creixement amb medi nutritiu, on hem introdut 1 ml daigua amb bacteris, a vries temperatures : una a 15 oC, la segona a 25 oC, la tercera a 35 oC i la quarta a 45 oC. Volem veure com es multipliquen els microorganismes a diferent temperatura.

Per estar segurs que les variacions que potser observarem en la multiplicaci bacteriana sn causades nicament per les variacions de temperatura, hem dassegurar-nos que totes les dems condicions que envolten a les 4 plaques sembrades amb microorganismes sn idntiques. Aix vol dir que hem de sembrar les plaques amb la mateixa quantitat daigua, que laigua que introdum en totes les plaques ha de provenir duna mateixa mostra, que totes les plaques estaran en les mateixes condicions de lluminositat, humitat ...

Tots aquests factors, juntament amb la temperatura, sn les variables de lexperiment. Hi ha fora factors que poden incidir en el resultat dun experiment. Totes les variables de lexperiment excepte una, en aquest cas la temperatura, es fixen, es mantenen constants en les diverses parts de lexperiment. Totes les plaques han destar sotmeses a les mateixes condicions. La nica variable que no es mant constant s aquella que estem interessats en investigar com influeix, la temperatura.

Estudiem l'experiment de la germinaci de les llenties que estan fent al laboratori de linstitut. Ara volem fer una altra investigaci: "influeix laigua disponible en el creixement ?".

Pel que ja sabem, podem dir que ser necessari fer un experiment on es vari la quantitat daigua disponible entre els diferents grups de llavors, mentre que es mantenen constants les altres variables, la temperatura, la intensitat de la llum, el nombre de llavors en cada prova. El mtode utilitzat en el disseny de lexperiment anterior s el que es fa servir en la majoria dexperiments i sanomena control de variables.

La variable sobre la que linvestigador actua, alterant-la per analitzar la seva influncia en un determinat procs (en lexemple anterior la temperatura) s anomenada variable independent.

El factor que varia com a resultat dels canvis introduts en la variable independent (en el nostre cas el nombre de llavors que germinen) sanomena variable dependent.

Un procediment que sefectua per a determinar la influncia en certes condicions sobre un procs de la variable independent s el tractament. En general linvestigador fa varis tractaments donant diferents valors a la variable independent per a descobrir quins sn els canvis que resulten en la variable dependent.

Molts factors, les variables, poden influir en el procs que sinvestiga. En alguns casos la persona que investiga pot fixar totes les variables excepte una, la variable independent. En altres casos, quan la situaci s complexa i les variables depenen unes daltres, s ms difcil allar una variable. En cada cas s necessari identificar totes les variables implicades per poder ser capaos darribar a conclusions fermes basades en lexperimentaci.

7. El control de les variables

Per arribar a conclusions vlides i fiables a partir del seus experiments, les persones cientfiques dissenyen els experiments amb molta cura i prudncia, primer identifiquen i defineixen les variables. Desprs decideixen el control apropiat per l'experiment.

No es pot pensar en un experiment sense control. Lexistncia de control s la diferncia entre un experiment i una observaci o mesura. En un experiment la persona que investiga altera un o varis factors. Ho fa justament per a determinar la seva influncia.

En una observaci, o quan noms han de fer-se unes mesures directes, sestudia un fenomen sense tractar d'influir en ell.

El tipus de control depn de la naturalesa de l'experiment. En la majoria d'experiments el control s el tractament que reben totes les variables excepte aquella que el cientfic o cientfica creu que s la causa del fenomen que estudia - s a dir, la variable independent.

Per entendre la funci del control conv comprendre la pregunta que s fa la persona que dissenya una investigaci : que succeir amb el fenomen que investigo si mantinc constants totes les variables excepte la independent ? Per illustrar la idea del control analitzarem el segent exemple.

En un hivernacle volen saber quin de dos fertilitzants s millor pel creixement dels potus. Preparen un experiment en qu colloquen varis brots de potus que provenen duna mateixa planta en diversos testos. Fan 3 grups amb els testos. En tots hi posen la mateixa quantitat del mateix tipus de sl. Posen els testos en una sola fila, de manera que els arriba la mateixa quantitat de llum i els reguen amb la mateixa quantitat daigua. A un grup de testos hi afegeixen una quantitat dun fertilitzant, al segon grup hi afegeixen la mateixa quantitat de laltre fertilitzant. Als potus del tercer grup no hi afegeixen fertilitzant. Aquest tercer grup de testos, s el grup de control. Sutilitza per comparar els efectes dels fertilitzants comparant lestat dels potus que reben tractament, amb els potus que no sn fertilitzats.

Hi ha un altre tipus d'experiment on el control s lleugerament diferent. El segent experiment s un exemple d'aquest tipus.

Grcies a la investigaci anterior, les persones que treballen a lhivernacle shan adonat que un dels dos fertilitzants s millor que laltre. Per ara es plantegen un segon problema : quina quantitat daquest fertilitzant sha dafegir per un creixement ptim dels potus ?

Per resoldre-ho, tornen a plantar diversos brots daquesta planta en diferents testos. Fan 4 grups de plantes i vigilen que totes les condicions siguin idntiques. Desprs afegeixen quantitats creixents de fertilitzant des del primer al quart grup de testos.

En aquest experiment no hi ha un tractament sense fertilitzant. Aquest tipus d'experiment s un experiment comparatiu, ja se sap que un factor determinat influeix en un cert fenomen i estem interessats en determinar com influeix. L'investigador observa el creixement de les plantes per saber quina quantitat de fertilitzant s millor.

8. Repeticions o rpliques

s important considerar la possibilitat d'errades durant l'execuci de l'experiment. Hi ha unes errades que podem anomenar sistemtiques. Sn aquelles que depenen de la persona que investiga (per exemple la incapacitat per fer servir correctament un microscopi, o qualsevol altre instrument). Aquestes errades sn difcils de controlar. Altres errades, anomenades accidentals poden ser evitades si es preveu la possibilitat que es donin, ja que, en general, provenen del procediment experimental que s'utilitza.

En molts experiments en qu intervenen ssers vius hi ha una variabilitat individual deguda a la prpia naturalesa dels organismes. Per illustrar-ho farem servir un exemple. Hem comprat un peix tropical en una botiga de venda danimals. El colloquem al nostre aquari, seguint totes les instruccions que ens han donat a la botiga. Per el peix apareix mort al dia segent. Arribem a la conclusi que la temperatura de laigua s massa freda per aquesta espcie de peix.

Tornem a la botiga i expliquem el cas. El dependent senrotlla molt b i ens dna 3 peixos de la mateixa espcie perqu provem si sn capaos de viure a laquari de casa. Arribem a casa i els posem a laquari. Desprs de varies setmanes els peixos, no nicament segueixen vius, sin que ja shan reprodut i hi ha fora peixets que neden amunt i avall.

El que ha passat pot ser degut a la variaci natural entre els individus animals o vegetals. El fet de no considerar aquest factor pot conduir a la formulaci de conclusions incorrectes a partir de l'experiment. Aquesta espcie s pot viure a laquari de casa, amb laigua a la mateixa temperatura que no va suportar el primer peix.

La consideraci d'aquests tipus de problemes des del comenament, poden evitar-se interpretacions incorrectes dels resultats experimentals. Aquests problemes s'eliminen si realitzem l'experiment amb un nombre suficientment gran de mostres.

Fent servir una mostra representativa i repetint l'experiment ms d'una vegada, es disminueix la possibilitat que apareguin els errors per accident. En experiments quantitatius (el tipus d'experiment que es relaciona amb qestions numriques : mida, quantitat, pes), sha de repetir l'experiment i calcular la mitjana dels resultats de les repeticions per obtenir el resultat final.

Per aix, s desitjable quan dissenyem un experiment indicar quantes vegades es repetir l'experiment i quantes repliques es faran de cada tractament.

Ser necessari recopilar tota la informaci possible de les condicions de realitzaci de lexperiment, per tal de permetre que altres investigadors el puguin reproduir i comprovar els resultats obtinguts.

9. Cincia i no Cincia

Quan es dissenya un experiment per a comprovar la validesa duna hiptesi cal anar amb molt de compte. Durant el disseny de lexperiment cal analitzar tots els factors que podrien afectar als resultats de lexperiment i pensar de quina manera evitarem la seva influncia. En realitat el que es fa es mantenir constants, sense variar, tots els factors que poden afectar els resultats menys aquell que estem investigant.

En lexemple de la investigaci a Londres sobre el personal dels autobusos, inicialment els investigadors no havia pensat en lestil de vida de cada persona, en els antecedents familiars; noms havien pensat en lactivitat que mantenien en la seva feina. Conv tenir en consideraci tots aquells factors que poden influir en els resultats de lexperiment i prendre les mesures adequades per tal que no pertorbin les nostres accions. Daix en diem control dels factors que poden influir en lexperiment.

La Cincia treballa a partir dhiptesi o afirmacions que puguin ser demostrades en investigacions. A vegades hi ha hiptesis que no poden ser investigades. Es tracta dexplicacions o afirmacions que no sn cientfiques perqu no poden ser demostrades de cap manera :

- Em vaig posar malalt per mala sort.

- Kluivert s el millor davanter del mn.

- Les dones del signe Aquari sn molt independents.

- Ho vaig fer b perqu estava inspirada.

La Cincia a lInstitut pretn ensenyar-te conceptes i tcniques importants per al teu futur tant professional com personal. Per tamb intentar fer-te pensar amb criteri cientfic. Un primer pas en aquest pensament cientfic es saber diferenciar all que sn afirmacions comprovables (podrem dir-ne hiptesis) i all que sn afirmacions impossibles de comprovar. Lenciam cont molta aigua s una afirmaci cientfica perqu s comprovable. Nhi ha prou amb recordar una colla de missatges publicitaris per identificar afirmacions que no sn cientfiques, o repassar la llista que acabes de llegir.

10. Les investigacions cientfiques.

Les investigacions cientfiques es fan per resoldre problemes, tenen sentit quan es vol conixer quelcom desconegut. Les investigacions cientfiques ajuden a resoldre preguntes del tipus:

- Com podem fer ... ?

- Quina s la causa de ... ?

- Per qu ... ?

En l'exemple del walkman tu mateix/a, amb els medis que disposaves, vas simular una investigaci cientfica. Vas afrontat un problema de la mateixa manera com ho faria una persona cientfica. Vegem les fases duna investigaci cientfica :

1 La detecci dun problema.

Els problemes apareixen en la ment dels cientfics i cientfiques. No sabem massa b perqu una persona pot identificar un problema i una altra haver-lo ignorat. Segurament el context de treball, les preocupacions, els interessos, la forma de ser de les prpies persones que fan Cincia sn importants en la formulaci de problemes. Pensa sempre que un problema s una pregunta que de moment no t resposta.

2 La formulaci dhiptesis.

Les hiptesis sn explicacions possibles al problema; es tracta de respostes no comprovades a la pregunta.

Est clar que la imaginaci juga un paper molt important a l'hora de pensar el perqu de les coses, per tamb s veritat que hi ha una component deducaci : es pot aprendre a emetre hiptesis.

Per algunes vegades, quan es comena una recerca, els investigadors o investigadores no tenen massa clar quina potser la soluci o possible explicaci al problema. Vaja, que no tenen cap hiptesi!

3 La deducci i lexperiment.

A partir de la hiptesi hem dorganitzar un experiment per comprovar la validesa de la nostra resposta. Es tracta de fer una deducci de la hiptesi i elaborar un disseny experimental. En tot experiment cal fer una acci, una modificaci; a partir de la nostra modificaci podem observar uns resultats de lexperiment, unes conseqncies. El procs en qu es fa la modificaci i sobserven les conseqncies s lexperiment.

4 La interpretaci dels resultats i la formulaci de les conclusions.

Les modificacions que fa linvestigador/a en un experiment sn la causa que sobtinguin uns resultats. Els resultats que sobtinguin permetran determinar la validesa de la hiptesi que shavia formulat. Si els resultats sn els esperats, entendrem que la hiptesi s certa. Si els resultats soposen al que havem previst caldr reformular la hiptesi inicial, potser caldr canviar-la.

11. Investigar i la Cincia

Experimentar per avaluar hiptesis forma part del repertori de la Cincia, per no s lnic mtode de la Cincia. De vegades, fent una interpretaci simplista i equivocada de la Cincia es confonen les coses i es redueix lactivitat de les persones cientfiques al fet dexperimentar. Fins i tot, i anant ms enll en la confusi, sarriba a creure que les idees cientfiques, les teories, sorgeixen dels resultats de lexperiment, quan, en realitat, succeeix a la inversa.

Les teories neixen en la ment de les persones, sn models imaginats del funcionament de la naturalesa. Les teories cientfiques serveixen per explicar els fenmens observats per tamb per avanar o predir altres que es poden donar. Explicar i predir, aquestes sn les funcions de les teories cientfiques.Els experiments sutilitzen per a validar les prediccions que fan les diferents teories cientfiques que soriginen en la ment de les persones. Les teories difcilment neixen dels experiments, la correspondncia es dna ms b al contrari : una teoria permet dissenyar i predir els resultats dun experiment.

s veritat que la cincia moderna es fonamenta en gran part en el resultat dinvestigacions, siguin observacions o experiments. El mtode experimental sha associat a la prctica cientfica, per no ho s tot. La cincia no s sinnim dexperiments, a no ser que es vulgui donar una visi incompleta de la naturalesa de la cincia. Mentre que en diverses rees de la Fsica, de la Qumica i de la Biologia s possible dur a terme les proves experimentals que desitgem, aix no sempre es pot fer en camps com la Geologia, lAstronomia i resulta encara ms difcil en Paleontologia (lestudi dels fssils). Altres rees de la Cincia sn ms descriptives i pretenen aconseguir una representaci dall que estudien a partir de la observaci i posterior interpretaci. s el cas de la Zoologia i de la Botnica.

Quan es fa un experiment, la persona que investiga introdueix modificacions en el funcionament dun determinat fenomen. Interv modificant les condicions naturals en qu es realitza un determinat procs. Louis Pasteur volia demostrar les seves idees de que els microorganismes eren els responsables de la descomposici dels aliments i de la matria orgnica en general. La seva predicci era que si una substncia no era contaminada per microorganismes, no es podriria. Per demostrar-ho va fer un experiment. Va collocar en diversos matrassos diferents substncies que es descomponen amb molta facilitat. Desprs va allargar el coll dels matrassos de forma que es poguessin fer diferents corbatures. Aix evitava que els microorganismes poguessin penetrar des de lexterior. Desprs va fer bullir els lquids durant varis minuts, per eliminar els microorganismes vius que hi havia a linterior dels recipients.

Va deixar refredar els matrassos. Les diverses substncies que contenien els recipients no es feien malb, ni mostraven cap smptoma de descomposici. En part havia demostrat la seva predicci. Va completar el seu experiment trencant el coll dalguns matrassos i permeten aix lentrada de microorganismes. Les substncies que hi havia en aquests matrassos no van tardar en podrir-se. Lexperiment havia servit per validar la seva predicci.

A les unitats anteriors hem introdut diversos conceptes propis de les investigacions cientfiques. Problemes, hiptesis, deducci, variables, control, tractament .... sn elements que, conjuntament apareixen quan una persona es planteja una investigaci.

Hem dividit lestudi en diferents fases, per ho hem fet per facilitar la seva comprensi. Separar el procs dinvestigaci en diferents etapes pot ajudar a aprendre, per cal entendre que les investigacions sn activitats globals. No es poden separar unes fases daltres. Les persones cientfiques no saixequen cada dia pensant "Vegem, quin s el problema que investigar avui ?" o, "Quines sn les hiptesi que formular aquest mat ?". Els problemes apareixen a la seva ment a partir de la lectura dun article escrit per una altra persona, de la conversa amb altres persones cientfiques o b dels resultats inesperats dun experiment. I el mateix podem dir de les hiptesis que formulen.