Introducción
El campo de estudio de la biología es muy extenso y sus fronteras se amplían día con día debido al constante avance de la ciencia. Por ejemplo, el notable progreso de los conocimientos biológicos en el terreno de la genética y la ingeniería genética ha posibilitado en años recientes el proyecto “Genoma humano” en Estados Unidos y otros países. El campo de estudio de la biología abarca también, por ejemplo, las investigaciones y normas médicas, así como la investigación agrícola, ganadera, pesquera, avícola, apícola, etc. Los conocimientos biológicos igualmente son indispensables en la organización y funcionamiento de museos de historia natural, zoológicos, acuarios, parques y bosques, selvas, lagos, etc.
La biología es una ciencia y por medio de ella probamos ideas, y con base en nuestros hallazgos, las modificamos o las rechazamos.
El método científico
El proceso de la investigación científica requiere de un método riguroso para efectuar las observaciones de fenómenos específicos y buscar el orden subyacente de esos fenómenos; por definición, en el contexto de las ciencias experimentales “es un método que nos permite inducir relaciones empíricas entre variables o comprobar la veracidad de una hipótesis, ley o modelo, por medio de un experimento controlado“.
Para cumplir esto se utilizan seis operaciones interrelacionadas en este método.
1. Observación
2. Planteamiento del problema
3. Hipótesis
4. Diseño experimental
5. Análisis de resultado
6. Conclusiones
Observación
La observación es una capacidad inherente al ser humano e implica la observación sistemática de los cinco sentidos. Esto quiere decir que observar no sólo se limita a ver, sino que implica también analizar de manera exhaustiva las cualidades de cualquier fenómeno, y que también se puede llevar a cabo con la ayuda de instrumentos.
La observación lleva al científico a realizar una o más preguntas: Ésta es la única parte del método que pertenece al nivel empírico, esto quiere decir, que de la observación deriva el cuestionamiento, la formulación de una pregunta específica o problema.
Planteamiento del problema
Delimitar o definir el objeto de la investigación o problema consiste en formular cuestiones críticas (preguntas) basándose en la bibliografía existente para conocer el estado actual del tema de investigación y de esta manera, construir el marco teórico.
Es importante que el problema se plantee en términos que faciliten el camino para encontrar su solución. Hay que tener muy claro el propósito de la investigación y verificar que no haya sido solucionado antes por otros científicos, a menos que el inter´res sea el de comprobar sus resultados.
Hipótesis
Las hipótesis son explicaciones posibles a las preguntas planteadas, afirmaciones susceptibles de comprobación o bien la posible respuesta a una pregunta acerca de la naturaliza, basada en observaciones, lecturas y los conocimientos que posee el científico. Usando éstas hipótesis, los científicos plantean predicciones que pueden probarse con observaciones adicionales o de manera experimental.
La hipótesis se pone a prueba mediante técnicas y procedimientos apropiados de acuerdo con el tipo de problema de que se trate; se tiene que diseñar un plan de trabajo que, generalmente, comprende uno o más experimentos en los que se debe tomar en cuenta:
a) Las técnicas más apropiadas a utilizar.
b) Las constantes, que son las condiciones del experimento que no cambian.
c) Las variables, las cuales son características o cualidades del objeto de estudio que pueden asumir diferentes valores, tanto las que dependen del control del experimento como las que no.
d) La posibilidad de utilizar experimentos testigo.
Las hipótesis pueden plantear una relación entre alguna variable con los hechos, al posibilitar la identificación de la causa del fenómeno o el patrón que produce el cambio.
Diseño experimental
La experimentación es una prueba científica que puede probar una hipótesis.
Un experimento incluye, generalmente dos grupos sobre los que se van a hacer observaciones. A uno se le llama el grupo control o testigo, que va a servir como punto de comparación. El otro es el grupo experimental. Hay ciertas variables que deben mantenerse constantes en ambos grupos para que los resultados sean confiables y no varíen entre un grupo y otro.
A una de las variables se le llama variable independiente, y al resultado que se observa se le denomina variable dependiente. El control de las variables, aunado a la repetitividad del experimento, nos da como resultado un experimento controlado.
Experimentación
Durante esta fase se pone a prueba la hipótesis con la ayuda del diseño experimental. Se debe establecer una estrategia para asegurar las condiciones en las que pueda recrearse o reproducirse el fenómeno y probar la hipótesis que se planteó.
Mientras se realiza un experimento deben anotarse las observaciones exactas, tanto del grupo experimental como del grupo control. Una vez los datos deben organizarse y analizarse.
Análisis de resultados
Luego de realizado el experimento, los resultados se interpretan para obtener conclusiones. Éstas deben registrarse de manera sistemática mediante tablas y de ser posible someterse a pruebas estadísticas que les den validez.
Conclusiones
Los resultados nos conducen de nuevo hacia la hipótesis, es decir, es necesario saber si ésta puede ser aceptada o rechazada. A partir de las conclusiones se determinan nuevos experimentos que permiten complementar la investigación.