Uso de herramientas adecuadas para pruebas científicas y recopilación de datos

Diseñar un experimento

Antes de que pueda embarcarse en un experimento, debe diseñarlo. Hay mucha planificación relacionada con el diseño experimental:

• ¿Durante qué época del año ocurrirá?
• ¿A qué hora del día?
• ¿Durante cuánto tiempo recopilará datos?
• ¿Con qué frecuencia recopilará mediciones y otros datos?
• ¿Quién será el que recopile esos datos?

Debería dedicar todo el tiempo que sea necesario a planificar todos los detalles de su experimento, porque cuanto mejor lo planifique, mejor será su experimento. El cuándo, dónde y quién son componentes muy importantes de su plan, pero igualmente importante es el cómo y el qué. Esto incluye el tipo de instrumentos que utilizará durante el experimento, así como los tipos de análisis que realizará una vez finalizado el experimento. ¡El hecho de que haya terminado de recopilar datos no significa que haya terminado de usarlos!

Elegir las herramientas adecuadas

Suena bastante sencillo, pero decidir qué herramientas y equipos puede ser una de las partes más desafiantes del diseño de un experimento. Por ejemplo, si quieres medir la longitud de algo, ¿utilizas una regla estándar, un metro o una cinta métrica? ¿Con qué unidades vas a medir? Tiene muchas opciones: centímetros, pulgadas, metros, etc. Todo depende de lo que esté midiendo y de lo que haga con esas medidas después.

Normalmente, las publicaciones científicas prefieren las medidas métricas porque son las unidades de medida estándar. Por lo tanto, si inicialmente mide en pulgadas, tendrá que hacer muchas conversiones para convertir sus datos en métricas, pero también perderá algo de precisión debido a errores de redondeo. Por lo tanto, saber de antemano que utilizará unidades métricas estándar le permitirá ahorrar mucho tiempo y energía en el futuro.

Pero también hay muchas unidades de diferentes tamaños para usar. Si eres un biólogo pesquero que mide peces juveniles pequeños, es posible que quieras usar milímetros. Pero usar milímetros para medir tiburones adultos es una tontería, porque son mucho más grandes, por lo que deberá usar algo más grande.

Quizás su experimento sea un poco más cualitativo y esté tratando de observar el movimiento de las alas de los colibríes cuando se ciernen cerca de una flor. ¿Cómo puedes hacer esto? Probablemente necesitará una cámara de video de alta velocidad y un trípode para colocarlo. Pero hay muchas velocidades de grabación de video diferentes y una gran cantidad de cámaras diferentes para elegir. Seleccionar la cámara correcta es fundamental porque debe poder grabar lo suficientemente rápido, pero también proporcionarle un video claro para que pueda ver esas alas en acción.

Incluso trabajar en el laboratorio requiere preparación y reflexión. Si está mezclando y midiendo productos químicos, ¿qué tipo de recipientes necesitará? ¿Puedes usar vasos de precipitados o deberías usar matraces? ¿Qué tamaño y forma se adaptará mejor a sus necesidades? ¿Qué pasa si está trabajando con muestras de tejido de sujetos humanos? Deberá asegurarse de tener incluso el equipo “básico”: placas de Petri, guantes, pipetas, pinzas, etc. También es posible que deba trabajar debajo de una campana de ventilación si es peligroso inhalar con lo que está trabajando.

Analizando los datos

Una vez que haya recopilado sus datos, deberá analizarlos para tener una idea de lo que significan esos datos. El análisis real viene después de la recopilación de datos, pero debe tener una idea de cómo va a trabajar con sus datos incluso antes de comenzar su experimento. Esto se debe a que la forma en que recopila sus datos influye en los tipos de análisis que puede realizar.

Por ejemplo, ANOVA , o análisis de varianza, prueba la diferencia en las medias de diferentes grupos. Pero un análisis de chi-cuadrado compara los datos experimentales con los resultados que esperamos obtener. ¿Cuál es el mejor para ti? Todo depende de su pregunta experimental y de las técnicas de recopilación de datos.

No todos los análisis de datos requieren pruebas estadísticas, pero aún así requerirán cierta previsión. Piense en su experimento de vuelo de colibrí. Puede grabar videos de colibríes durante todo el día, pero si no tiene el software adecuado para ver esos videos, sus datos son inútiles. Si desea obtener algo significativo de su experimento, deberá determinar de antemano a qué velocidad está grabando y qué herramientas de análisis necesitará para revisar esos videos cuadro por cuadro.

A veces, el análisis exitoso depende de algo tan simple como utilizar el programa informático adecuado para almacenar sus datos. Las hojas de cálculo son comunes porque puede trabajar con muchos tipos diferentes de datos y manipularlos, ordenarlos y mostrarlos visualmente de varias maneras. Pero si tiene conjuntos de datos muy grandes, es posible que esas hojas de cálculo no sean adecuadas. Puede decidir que desea algo que consulte y organice sus datos más rápidamente o un programa en el que pueda escribir su propio código para ejecutar modelos y examinar patrones. Nuevamente, todo depende de los datos que tenga y de cómo quiera usarlos.

Resumen de la lección

El viejo dicho “una onza de prevención vale una libra de cura” realmente suena cierto para los experimentos científicos. Planificar con anticipación le ahorrará tiempo, dinero y frustración. Dedicar el mayor tiempo posible a planificar los detalles experimentales ayudará a garantizar que su experimento salga bien y que los datos que recopile sean útiles y significativos.

Esto incluye las herramientas, el equipo y el análisis que utilizará durante y después de su experimento. Deberá decidir qué unidades, herramientas de medición y contenedores serán más apropiados para recopilar sus datos. Pero incluso después de que se produzca la recopilación de datos, deberá determinar qué tipos de análisis se ajustan mejor a sus datos. Las pruebas estadísticas, el software y los modelos vienen en todas las formas y tamaños, y los tipos de datos que tiene y cómo los recopila influirán en cómo examinar y encontrar significado en sus datos experimentales.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya revisado esta lección, estará listo para:

• Identifique la importancia de planificar sus detalles experimentales
• Describa los factores que debe considerar al planificar sus herramientas, equipos y análisis para su experimento científico.