domingo, 7 de junio de 2009

Establecer un Método Científico en tus Estudios

Si realizas o tienes intención de realizar estudios de comportamiento, genética, taxonomía y biología en general, para obtener un resultado lo más ajustado a la realidad posible se hace imprescindible desarrollar una metodología a seguir, en aras de establecer un Método Científico que certifique la veracidad del resultado de tu estudio.

Finalidad de establecer un Método Científico en tus estudios:

La razón de ser del Método Científico radica en estudiar en fenómeno para revelar su realidad, comprender el entorno en el cuál se desarrolla y desvelar las etapas o funcionamiento del fenómeno estudiado.

Estructura básica de un Método Científico para nuestros estudios acuarófilos:

A continuación, enumeraré los puntos principales e introduciré algunas claves para manejarlos en condiciones óptimas.

1) Observar:

La base de todo estudio gira en torno a la observación, tanto de los precendentes del estudio (las observaciones que nos invitan a elaborar una hipótesis, hipótesis de la que partimos para realizar el estudio) como los hechos que se den en el desarrollo del estudio.

2) Formar una Hipótesis:

La Hipótesis debe ajustarse a la lógica, es decir, desarrollar una hipótesis a través de conclusiones realistas, fruto de los datos recogidos en las observaciones preliminares.

3) Experimentación / Estudio del fenómeno:

Para verificar, descartar o ajustar a la realidad la hipótesis, creando una Teoría veraz, es necesario someter dicha Hipótesis a continuo estudio, abarcando todos los datos influyentes en el fenómeno (Factores Determinantes) y aislando del estudio los datos no relacionados (Factores Inocuos para el estudio por no influir en los resultados del mismo).

4) Recogida de datos:

Este punto es fundamental para el estudio, estableciendo una metodología para facilitar el estudio y asilar Factores Determinantes de Factores Inocuos.

Para ello, se hace obligatorio definir con algo más de profundidad estos dos términos:

a) Factores Determinantes:

Son todos aquellos cuyo valor incide de modo significativo en el resultado final del Estudio y, por tanto, son factores a estudiar en sus diferentes valores válidos (rango de valores que han de ser estudiados por su efecto en el estudio, despreciando los valores que no surtan efecto alguno en el resultado del estudio).

b) Factores Inocuos:

Son aquellos sin influencia alguna para el resultado final del estudio, como sería el factor "color de los peces" para el Estudio "Proliferación de poblaciones de bacterias en el acuario".

Es igualmente importante emplear el tiempo necesario, así como el estudio de sus diferentes valores y su impacto en el resultado del Estudio, para descartar un factor de dicho estudio, etiquetándolo como Factor Inocuo. Asimismo, siempre hay que barajar la posibilidad de que existan factores no contemplados en el Estudio, cuyos diferentes valores influyan en el resultado final del mismo.

Llegados a este punto, estabilizamos todos los Factores Determinantes, dejándolos en equilibrio o en el mínimo, según proceda, formando lo que se conoce como "punto de control", es decir, una referencia de la interactuación de los Factores Determinantes en el fenómeno estudiado.

Para continuar, introduciré un ejemplo simple con el cual iré enlazando ejemplos de los términos que aparezcan, así, partimos del ejemplo de Estudio anterior, "La proliferación de las poblaciones de bacterias en el acuario".

En todo Estudio hemos de contemplar cada Factor Determinante para dicho Estudio; no debemos centrar nuestra atención exclusivamente en la recogida de datos de la evolución de las poblaciones de bacterias y la relación de éstas con las distintas temperaturas, si nuestro Estudio trata de desvelar el origen del fenómeno (la proliferación de bacterias en el acuario) o de confirmar la influencia de la temperatura en dicho fenómeno. Es imprescindible para el buen desarrollo del Estudio considerar todos los Factores Determinantes con influencia directa en el Estudio (por ejemplo, Ph, Gh, Kh, Oxigenación, Química del agua, filtración, sustrato,...).

Ante este planteamiento, destacan 2 métodos de Estudio, es decir, 2 métodos para organizar el experimento:

d) Método Reducido:

Se trata de un experimento menor con cierto grado de eficacia, pues la recogida de datos es precisa pero muy limitada, para reducir el volumen de trabajo y reducir el tiempo de duración del Estudio. Para ello, los Factores Determinantes del Estudio considerados ajenos al interés principal del experimento (por ejemplo, GH, KH, filtro, sustrato, ph,...) se mantendrán con un valor fijo a través del experimento, tratando de fijarlos en un valor que los deje en equilibrio si procede (por ejemplo, Ph=7º, sin filtración, sin sustrato,...). Para equilibrar la temperatura (desaconsejable, pues suele influir en todos los fenómenos que se dan en el acuario y por tanto, siempre hay que considerarlo como posible Factor Determinante), recurrimos a el cálculo de la media, en base al rango de valores aceptables (suponiendo un rango de temperatura aceptable por motivos de salud, de 24-30ºC, donde 27ºC sería el término medio; este concepto es aplicable a otros factores que estén sujetos un rango de valores conocidos.)

e) Método Extendido:

Este método está relegado a investigadores con tiempo y recursos, así como a grupos de investigación tipo cluster (reparto de tareas entre numerosos miembros que luego se centraliza por la organización, para agilizar el estudio).

Por esta vía se trata de alcanzar el nivel máximo posible de precisión en los Estudios, complicando exponencialmente la labor de diseño del experimento y su ejecución completa (experimentos, recogida de datos y análisis de los mismos).

A grandes rasgos se trata de hacer todos los experimentos independientes que guarden relación directa con el Estudio, partiendo de los Factores Determinantes del Estudio; así, tendremos que estudiar las propiedades de cada Factor Determinante a partir del punto de control; para ello, trabajamos cada Factor Determinante manteniendo el resto de Factores Determinantes en equilibrio o al mínimo (según proceda).

Un ejemplo práctico, si estudiamos determinado fenómeno para el que se estiman Factores Determinantes el ph, la temperatura y la electroconductividad, establecemos el punto de control (ph=7, temp=la menor del rango admitido para el estudio y la electroconductividad al mínimo, 0 ppm), luego empezamos a trabajarlos por separado, manteniendo el resto en equilibrio. Por ejemplo, estudiando los valores 10,20, 50,100,150,200 ppm de la electroconductividad, mientras ph se mantiene a 7 y la temperatura al valor mínimo del rango válido para el estudio. Una vez terminados los distintos experimentos sobre las propiedades de la electroconductividad, la establecemos a 0 ppm otra vez y empezamos con el siguiente Factor Determinante, por ejemplo, la temperatura.

Una vez hemos terminado con las propiedades de cada factor, toca analizar las relaciones entre Factores determinantes, lo que significa complicar otra vez la labor:

Procedemos a estudiar el comportamiento de 2 de los Factores Determinantes, en sus distintos valores, manteniendo el resto de Factores Determinantes en equilibrio.

En nuestro ejemplo práctico, ya tenemos el punto de control (lo que en una metáfora vendría a ser todos a 0), las propiedades de cada uno (todos a 0 menos el que estudiamos), así que partimos de "todos a 0" y los factores a estudiar a "1". Entendemos por 0 el valor mínimo, donde 1 es el siguiente valor empezando por abajo.

Por tanto, ph lo dejamos a 7 (valor neutro = valor mínimo en este caso) y empezamos a estudiar la relación temperatura =24ºC <->EC = 10 ppm, 24ºC <-> 20 ppm, 24ºC <-> 50ppm, 24ºC <-> 100 ppm, 24ºC <-> 150 ppm, 24ºC <-> 200 ppm.

A continuación el siguiente valor, temperatura 25ºC <-> 10 ppm, 25ºC <-> 20 ppm, 25ºC <-> 50 ppm, 25ºC <-> 100 ppm, 25ºC <-> 150 ppm, 25ºC <-> 200 ppm.

Así habremos de continuar hasta llegar a 30ºC (si 30ºC es el máximo aceptado en el Estudio) <-> 200 ppm (el máximo establecido en el Estudio); en este momento habremos estudiados todas las relaciones entre estos 2 Factores y pasaremos a otra pareja que no hayamos estudiado.

Para 1 Estudio con los Factores Determinantes A, B, y C, las relaciones a estudiar serán entre los pares A-B, A-C, B-C.

Una vez concluido el estudio de las relaciones habremos de seguir ascendiendo en la complejidad del modelo, estudiando las relaciones entre el total de Factores Determinantes, siguiendo el modelo de las relaciones entre factores.

Para 1 Estudio con los Factores Determinantes A, B y C, deben estudiarse a la vez los factores A, B y C (A-B-C), modificando 1 sólo Factor en cada nuevo experimento.

Nota: Para aumentar al precisión del estudio sin excluir Factores que puedan incidir en el fenómeno, solos o en combinación de otros; es importante recordar que las reacciones químicas son claves en este sentido, por tanto, no se puede descartar 1 Factor por aparente inocuidad al fenómeno a partir de comparar el punto de control con el comportamiento de las propiedades de este Factor, ni siquiera aunque no obtengamos variaciones por medio de ese Factor en las relaciones con los demás Factores Determinante del Estudio. (Como ejemplo práctico, puede que el gh haya sido descartado por error del Estudio, pues la dureza total de sales influirá de modo determinante en un estudio que implique el seguimiento de la electroconductividad, aunque inicialmente considerásemos que no influía en el fenómeno...).

Para un Estudio completo, en que los Factores catalogados como Inocuos sean tal cosa, todos deben ser sometidos a Estudio y en las conclusiones del mismo será donde se descarten con datos reales.

5) Sacar las conclusiones del Estudio:

El objetivo del Estudio será desvelar el fenómeno, por tanto, habrá que estudiar los datos obtenidos y buscar cambios significativos en el fenómeno estudiado, desarrollando un seguimiento de la evolución del mismo a través de los distintos valores adquiridos por los Factores Determinantes. Sólo así podremos concluir la influencia o inocuidad de los factores estudiados frente al fenómeno.

6) Factores Externos:

Un Factor Externo al Estudio es aquél que escapa al control del Estudio pero que incide en el mismo, generalmente en un porcentaje despreciable (1 - 5%). Si un Factor Externo influye de manera concluyente al Estudio en un porcentaje mayor al 5%, habrá que considerarlo Factor Determinante (generalmente los Factores Externos son factores ambientales; en el caso de estudios genéticos habrá que tenerlos muy en cuenta, pues los factores ambientales inciden en la herencia cuantitativa de las poblaciones.

7) La excepción que rompe la regla:

El objetivo de los Estudios es obtener un patrón de comportamiento de los experimentos, el cual se traducirá en la teoría que genere, junto a la Hipótesis inicial, la regla que rige el fenómeno estudiado.

Esta regla será el sustento de la teoría elaborada, apoyada en los datos del Estudio, pero la eficacia de la regla será previsiblemente del 100%, salvo casos concretos que no se ajusten a la regla. Dichos casos, siempre que no pasen del 1% en relación al resto, son anomalías esperadas consideradas, "excepciones a la regla" elaborada.

Si el porcentaje es mayor al 1% de los casos, habrá que revisar el Estudio, en busca de ajustar la regla que hemos elaborado para calcular el fenómeno.

8) Masificación de datos:

Para dar por válidos los datos recogidos de cada experimento realizado en el Estudio, no basta con realizar dichos experimentos un número simbólico de veces, pues la precisión se haya en la media de valores alcanzados en el experimento y esto implica que, a mayor número de veces se realiza un experimento, mayor será el grado e precisión alcanzado por la media resultante; esto quiere decir, en pocas palabras, que 1000 ejecuciones de 1 experimento darán un media más acorde a la realidad que 3 ejecuciones de la media.

Este punto, junto a la complejidad de un Estudio del fenómeno empleando el Método Extendido, hacen vital la creación de varios grupos de Estudio paralelos, con los cuales agilizar el volumen de trabajo y reproducir el mismo experimento en lugares distintos para tratar de desterrar de la media los factores ambientales.



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