Diseño de un experimento para probar una hipótesis dada

¿Qué es una hipótesis?

A estas alturas, debería estar bastante familiarizado con la idea de una hipótesis . Esta es una explicación propuesta para observaciones científicas. Y lo que es realmente importante sobre una hipótesis es que, cuando se escribe correctamente, ayuda a crear un experimento bien diseñado .

Los dos van juntos como mantequilla de maní y mermelada, películas y palomitas de maíz y rock and roll. No solo se complementan entre sí, sino que también son específicos entre sí. Esto se debe a que un experimento está diseñado específicamente para probar una hipótesis determinada. Los experimentos son ciertamente divertidos de realizar, ¡pero eso es solo una ventaja para nosotros! Su propósito principal es ver si nuestras declaraciones predictivas, nuestras hipótesis, están respaldadas o no.

Pero incluso con una hipótesis sólida, diseñar un experimento no siempre es fácil porque hay mucho que tener en cuenta. Entonces, echemos un vistazo al proceso para ver cómo haríamos para configurar nuestro experimento en función de lo que estamos tratando de probar.

Identificando Variables

Diga que es propietario de una tienda de mascotas y desea saber qué tipo de alimento para peces prefiere el pez dorado que vende para poder recomendarlo a sus clientes. Tiene tres alimentos diferentes que puede probar en este experimento, y una buena hipótesis para su experimento podría ser: cuando a los peces dorados se les ofrecen los tres alimentos diferentes, preferirán la comida A.

Ésta es una buena hipótesis porque cumple con varios criterios. Primero, es una declaración clara que se puede comprobar. En segundo lugar, es una declaración predictiva: ha decidido qué alimento cree que preferirá el pescado y lo ha dicho en su declaración. Finalmente, esto no solo se puede probar, sino que se puede hacer en un experimento. No necesitará etiquetar otros experimentos para completar el proceso; esto debería ser bastante sencillo.

También ha hecho algo más en esa hipótesis, que es muy importante para su experimento: ha identificado variables mensurables. En este experimento, la elección de alimentos es la variable independiente porque esta es la variable que se manipula durante el experimento. Es el que cambia para obtener algunos resultados, pero no está vinculado a nada más en el experimento, es independiente.

La preferencia alimentaria es, por tanto, la variable dependiente porque es la variable que se ve afectada durante el experimento. La elección de la comida depende de la variedad que presente, que es como este tipo de variable recibe su nombre.

Controlar otros factores

Una cosa más que no ha definido explícitamente pero que deberá tener en cuenta al diseñar su experimento son las variables de control . Estas son las variables que se controlan durante y entre experimentos. Lo que queremos decir con esto es que son iguales para todos los sujetos del experimento, en nuestro caso, los peces de colores.

Controlamos estos otros factores porque podrían afectar la variable dependiente y pueden influir en los resultados experimentales. Por ejemplo, la temperatura del agua, la cantidad de luz, la hora del día en que ocurre la alimentación, la cantidad de alimento administrado y el orden del tipo de alimento presentado podrían tener un efecto en la preferencia de alimento que tienen nuestros peces de colores. Entonces, para asegurarnos de que lo único que prefieren es la comida en sí (no cuándo la obtienen o cuánto obtienen cada vez), establecemos estas otras variables de la misma manera para todos los peces de colores, y esto asegura que nuestro experimento está probando solo lo que queremos que pruebe.

Parámetros del experimento

Bien, ahora que tiene configuradas sus variables, averigüemos cómo ejecutará este experimento. Afortunadamente, tiene muchos acuarios adicionales en la parte trasera de la tienda, por lo que puede probar un grupo de peces individualmente en su propio tanque. Esto es importante porque si tiene más de un pez en cada tanque de prueba, no puede saber qué alimentos comió qué pez, por lo que no puede determinar si hubo una preferencia o no.

Entonces, ha separado 50 peces de colores en 50 tanques separados. Cada tanque tiene la misma cantidad de agua proveniente de la misma fuente, y se mantendrá a la misma temperatura y con la misma cantidad de luz durante todo el día. También colocó barreras entre cada tanque para que los peces no se vean y posiblemente se intimiden entre sí para que no coman (otra variable más que debe controlarse).

Ha decidido una cantidad determinada de alimento para alimentar a cada pez y que alimentará a cada pez dos veces al día, una vez a las 7:00 a. M. Y otra a las 7:00 p. M. También ofrecerá a cada pescado la misma cantidad de los tres alimentos al mismo tiempo, de modo que no asuma que el primer alimento que obtienen es el preferido, cuando en realidad es posible que se hayan llenado demasiado para comer el otros alimentos se presentaron segundo y tercero.

¿Algo más? Oh si por supuesto. Debe determinar cuánto tiempo ejecutará el experimento (¿días, semanas, meses?), Si solicitará ayuda, por ejemplo, de otros empleados en la tienda, y cómo va a recopilar los datos. Una cosa más que tendrá que averiguar es cómo desea analizar los datos una vez que haya terminado con su experimento. ¿Qué tipo de organización de base de datos utilizará? ¿Qué tipo de estadísticas podrían ser las más apropiadas para los datos?

Y, finalmente, una vez que analizas los resultados, llegas a la parte realmente divertida: interpretar tus resultados y sacar conclusiones . ¿Qué significan tus resultados? ¿Se apoyó su hipótesis? En otras palabras, ¿su pez dorado prefirió la comida A? O, ¿no se apoyó su hipótesis? Su pez dorado prefirió la comida B o la comida C. ¡Incluso hay una posibilidad más: que no haya preferencia en absoluto! Cualesquiera que sean sus resultados, es de esperar que ahora pueda hacer algunas recomendaciones a sus clientes sobre qué alimento prefiere comer el pez dorado que vende, si es que lo hay.

Poniendolo todo junto

Incluso con un experimento bastante simple como el que acabamos de realizar, hay mucho que considerar al pensar en su diseño. Echemos un vistazo a lo que acabamos de hacer.

Primero, identificamos las variables independientes y dependientes de nuestro experimento: ¿qué estamos manipulando y cuál es el efecto que estamos probando? A continuación, identificamos las variables que debían controlarse. Esta lista puede ser corta o, como en este ejemplo, puede ser bastante extensa. Depende completamente de su experimento y de lo que pueda o no influir en sus resultados.

A continuación, configuramos los parámetros del experimento: cuánta comida dar, a qué hora del día ocurre la alimentación, con qué frecuencia se alimenta a los peces, quiénes son los experimentadores, el tamaño de los tanques, la cantidad de peces utilizados en el experimento, cuánto tiempo se ejecutará el experimento, etc.

Luego, después de que se hayan recopilado todos los datos, los pasos finales son organizar y analizar los datos, y luego sacar conclusiones de los resultados. ¿Tu hipótesis fue apoyada o no? ¿Hubo un efecto de la variable independiente o fue el mismo? Este es el lugar donde puede especular sobre por qué obtuvo los resultados que obtuvo, y tal vez incluso ofrecer experimentos futuros para probar esas posibilidades.

Resumen de la lección

Los experimentos y las hipótesis van de la mano. Las hipótesis , que son explicaciones propuestas para las observaciones científicas, nos ayudan a diseñar correctamente los experimentos porque los experimentos se utilizan para probar esas hipótesis.

Los experimentos se diseñan en base a las variables medibles definidas en una hipótesis dada. Pero este es solo el primer paso. Cualquier otra variable que pueda influir en nuestros resultados experimentales debe ser controlada. También necesita definir una serie de parámetros, incluido el tamaño de la muestra, los experimentadores, la duración del experimento y mucho más.

Y, finalmente, dado que el tipo de datos difiere de un experimento a otro, deberá determinar cómo desea analizar los datos que ha recopilado. Es posible que necesite estadísticas complejas, o puede que solo necesite álgebra simple. Y, si ha realizado todos estos pasos correctamente, puede interpretar y sacar conclusiones sobre sus resultados, reevaluar su hipótesis y tal vez incluso diseñar experimentos futuros para responder nuevas preguntas científicas que su experimento le inspiró.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya completado esta lección, podrá:

• Definir hipótesis y recordar qué constituye una hipótesis viable.
• Diferenciar entre variables dependientes e independientes
• Explicar cómo controlar otros factores y establecer los parámetros al diseñar un experimento.
• Describe las formas de finalizar un experimento.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador