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El método científico

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EL MÉTODO CIENTÍFICO

E

Temporalización

n esta unidad se quiere que el alumnado conozca las estrategias propias del método científico. Se pretende que desarrollen actitudes conducentes a la reflexión y el análisis de las observaciones de la naturaleza. También conocerán y utilizarán las normas básicas de seguridad y uso del material de laboratorio.

La unidad se desarrollará a lo largo de 10 sesiones: Epígrafes Motivación 1. La ciencia 2. El método científico 3. El trabajo científico 4. El proyecto de investigación 5. Memoria de un proyecto de investigación Actividades finales Técnica de trabajo y experimentación Evaluación

Dado lo complejo que les puede resultar el trabajar con el método científico, y su importancia para entender como los grandes avances científicos de la actualidad se han conseguido siguiendo este método, en todas las unidades de este libro de texto se trabajará esta unidad a partir de las tareas de investigación planteadas.

Objetivos ❚ Conocer en qué consiste el método científico y qué pasos

sigue.

N.° de sesiones 1 ½ ½ 1 3 1 1 1 1

Atención a la diversidad

❚ Buscar, seleccionar e interpretar información de carácter

Con el objetivo de atender los distintos ritmos de aprendizaje del alumnado, se proponen diversas actividades de refuerzo y de ampliación, que pueden usarse como alternativa o complemento a las que figuran en el Libro del Alumno.

científico para llevar a cabo una investigación. ❚ Distinguir el trabajo de campo del trabajo en el laboratorio. ❚ Trabajar con seguridad en el laboratorio.

Se incluye también una serie de fichas de trabajo que presentan una versión reducida de los contenidos y varias actividades relacionadas, que pueden servir como adaptación curricular para los casos en los que fuera necesario.

❚ Interpretar y presentar los resultados obtenidos en una in-

vestigación. ❚ Realizar una tarea de investigación.

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD Se establecen fichas de adaptación curricular para los siguientes contenidos: 1. La ciencia. 2. El método científico. 3. El trabajo científico.

Unidades didácticas 

4. El proyecto de investigación. 5. Memoria de un proyecto de investigación.

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Biología y Geología 1.º ESO

El método científico

PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA DE LA UNIDAD Contenidos

Criterios de evaluación

Estándares de aprendizaje

Relación actividades LA*

Competencias clave

La ciencia ❚  Ciencia y pseudociencia.

1. Diferenciar la ciencia de la pseudociencia.

1.1. Diferencia la ciencia de la pseudociencia.

1, 2, 22, 23

CMCCT CSIEE

El método científico

2. Reconocer las etapas del método científico.

2.1. Describe las características de las diferentes etapas del método científico.

3, 4, 24, 25

CMCCT CAA CSIEE

El trabajo científico ❚  El trabajo de campo. ❚  El trabajo en el laboratorio.

3. Describir las características del trabajo científico de campo o de laboratorio.

3.1. Identifica los materiales necesarios para desarrollar el trabajo de campo.

5, 26, 30, 31

3.2. Conoce y respeta las normas de seguridad en el laboratorio y el material a utilizar.

6, 27, 28, 29

CMCCT CAA CSIEE

El proyecto de investigación ❚  Búsqueda de información. ❚  Experimentación e interpretación de los resultados. ❚  Presentación de los resultados.

4. Buscar, seleccionar e interpretar la información de carácter científico.

4.1. Busca, selecciona e interpreta la información de carácter científico a partir de diversas fuentes.

7, 8, 9, 39

4.2. Interpreta los resultados obtenidos de manera precisa utilizando diversos instrumentos.

10, 11, 12, 13, 14, 32, 36, 37, 38 Técnicas de trabajo y experimentación

4.3. Expresa con precisión y coherencia tanto verbalmente como por escritos las conclusiones de sus investigaciones.

15, 16, 17, 33, 34, 35 Tarea de investigación

Memoria de un proyecto de investigación ❚  Portada. ❚  Índice. ❚  Resumen. ❚  Introducción. ❚  Metodología. ❚  Resultados. ❚  Conclusión. ❚  Bibliografía.

5. Diferenciar las partes en que se divide una memoria de un proyecto de investigación.

5.1. Diseña pequeños trabajos de investigación.

19, 21

5.2. Reconoce las diferentes partes y la finalidad de una memoria de un proyecto de investigación.

18, 20, 40, 41, 42

CMCCT CD

CMCCT CSIEE

*Libro del alumno (LA); comunicación lingüística (CCL); competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología (CMCCT); competencia digital (CD); aprender a aprender (CAA); competencias sociales y cívicas (CSC); sentido de iniciativa y espíritu emprendedor (CSIEE); conciencia y expresiones culturales (CCEC).

Unidades didácticas 

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Biología y Geología 1.º ESO

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El método científico

PARA EL ALUMNO

MAPA DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD Oxford investigación

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Actividades Interactivas

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Vídeo: Astrología: receta de cómo realizar un amuleto para evitar accidentes de tráfico Enlace web: El increíble mundo de las etiquetas pseudocientíficas

Video: El método científico según Beakman Comprensión lectora: Sherlock Holmes: el inventor de la ciencia forense

Enlace web: El cuaderno de campo tradicional Video: Material de laboratorio Comprensión lectora: La cocina, ese laboratorio experimental que nadie conoce

Video: ¿Cómo hacer un proyecto científico? Enlace web: Amolasmates: Matemáticas 1.º ESO Práctica de laboratorio: Interpretación de tablas y gráficas

Vídeo: ¿Qué es ciencia y qué no lo es?

Unidad 1. El método científico 1. La Ciencia 1.1. Ciencia y pseudociencia

PARA EL PROFESOR

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2. El método científico

3. El trabajo científico 3.1. El trabajo de campo 3.2. El trabajo en el laboratorio

4. El proyecto de investigación 4.1. Búsqueda de información 4.2. Experimentación e interpretación de los resultados 4.3. Presentación de los resultados

Mapa conceptual Presentación Actividades de refuerzo y ampliación

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Adaptación curricular

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BIBLIOGRAFÍA Fernández, C. Laboratorio de química. Generalidades y aspectos básicos. Universidad de Extremadura. Badajoz, 2009. Goldacre, B. Mala ciencia: no te dejes engañar por curanderos, charlatanes y otros farsantes. Parramón. Paidos Ibérica. Madrid, 2011. Unidades didácticas 

Sabino, C. Caminos de la ciencia: una introducción al método científico. Lumen Humanitas. Madrid, 2007.

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Biología y Geología 1.º ESO

El método científico

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Oxford investigación

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5. Memoria de un proyecto de investigación 5.1. Portada 5.2. Índice 5.3. Resumen 5.4. Introducción 5.5. Metodología 5.6. Resultados 5.7. Conclusión 5.8. Bibliografía

Actividades finales

Mapa conceptual Presentación

Actividades Interactivas

Técnicas de trabajo y experimentación La densidad de la materia

Tarea de investigación ¿Están vivas las alubias?

Evaluación de competencias Pruebas de evaluación

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Actividades de refuerzo y ampliación

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Adaptación curricular

WEBGRAFÍA Proyecto Biosfera Ficha actividades utilización del microscopio. http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/profesor/practicas/biologia1/Microscopio.pdf Cide@d – Recursos educativo Interesante web pública con multitud de recursos, contenidos, ejercicios, test autoevaluables, etc. relacionados con la unidad. http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/ EDAD_1eso_tablas_y_graficas/index_1quincena11.htm Unidades didácticas 

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Testeando Interesante web privada sobre el trabajo en el laboratorio y el método (versión gratuita). http://www.testeando.es/test.asp?idA=40&idT=wwpjwhov Scientia Interesante blog con análisis de la publicidad pseudocientífica engañosa. http://scientiablog.com/2013/07/03/el-increible-mundo-de-las-etiquetas-pseudocientificas/

Biología y Geología 1.º ESO

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El método científico

SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

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3. El trabajo científico

4. El proyecto de investigación

EL MÉTODO CIENTÍFICO

EN ESTA UNIDAD VAS A APRENDER A…

CONTENIDOS DE LA UNIDAD 1. La ciencia

❚ Conocer en qué consiste el método científico y qué pasos sigue.

El profesor de Biología y Geología os lleva al laboratorio para realizar una práctica. ❚ ¿Sabes para qué se utilizan los instrumentos de la imagen?

❚ Buscar, seleccionar e interpretar información de carácter científico para llevar a cabo una investigación.

5. La memoria de un proyecto de investigación

❚ Distinguir el trabajo de campo del trabajo en el laboratorio.

Tu profesor de Biología y Geología quiere que elabores un trabajo de investigación sobre las plantas del parque más cercano al centro, y que presentes los datos a tus compañeros. ❚ ¿Qué formato elegirías para presentar los datos?

Tarea de investigación

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¿Están vivas las alubias?

❚ Trabajar con seguridad en el laboratorio. Muchos anuncios utilizan la expresión «científicamente probado» para hacernos creer que lo que dicen es cierto.

❚ Interpretar y presentar los resultados obtenidos en una investigación.

❚ ¿Qué significado tiene para ti esa expresión?

❚ Realizar una tarea de investigación.

2. El método científico Las alubias, al igual que el resto de legumbres de nuestra dieta, son semillas. Solemos guardarlas en distintos recipientes cerrados en la cocina de casa.

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Seguramente habrás realizado la experiencia de colocar algunas alubias en un vaso con algodón y ver cómo germinan. Dentro del recipiente de la cocina, sin embargo, no lo hacen. Te planteamos que elabores un artículo científico para explicar por qué las alubias no germinan en los recipientes donde se envasan y sí lo hacen fuera de ellos.

Los científicos siguen una serie de pasos para interpretar lo que observan en la naturaleza y extraer conclusiones. ❚ ¿Qué pasos seguirías para explicar por qué el hielo flota en el agua?

Además de presentar tu investigación ante el resto de la clase, debes entregar una memoria del trabajo que has realizado.

❚ ¿Eres capaz de planificar un proyecto de investigación y llevarlo a cabo?

❚ ¿En qué consiste una memoria de un proyecto de investigación? ¿Significa que debes recordar todos los datos estudiados?

❚ ¿Sabrás interpretar los resultados obtenidos en tus experimentos y extraer conclusiones?

1. El método científico

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Los científicos siguen una serie de pasos para interpretar lo que observan en la naturaleza y extraer conclusiones. ❚❚ ¿Qué pasos seguirías para explicar por qué el hielo flota en el agua?

l principio de la unidad se establecen los objetivos a alcanzar durante la misma. Sería conveniente relacionarlos con los estándares de aprendizaje para que el alumnado sepa qué es lo que van a trabajar y lo que finalmente van a aprender de esta unidad.

Seguiría los pasos del método científico, es decir, formularía una hipótesis, que en este caso sería «porque el hielo es menos denso que el agua»; diseñaría y llevaría a cabo una experimentación, como por ejemplo, pesar el mismo volumen de agua en estado sólido y en estado líquido y comprobar cómo varía dicho peso siendo el mismo volumen; analizar los resultados del experimento planteado y confirmación de la hipótesis.

Se puede continuar con la proyección del vídeo motivador a partir del cual se lanzarán una serie de preguntas para ver qué han comprendido del vídeo. Es conveniente que conozcan las preguntas con antelación para que presten atención a las explicaciones del vídeo. Vídeo: ¿QUÉ ES CIENCIA Y QUÉ NO LO ES? En este vídeo se muestran argumentos desde el punto de vista de varios expertos, del comienzo de la ciencia como tal y de situaciones históricas en las que esta se ha puesto de manifiesto.

El profesor de Biología y Geología os lleva al laboratorio para realizar una práctica. ❚❚ ¿Sabes para qué se utilizan los instrumentos de la imagen? Pipetas. Se utilizan para medir volúmenes de líquidos y trasladarlos a otros recipientes.

A continuación se realizan preguntas divididas por epígrafes del tema, así el profesorado podrá determinar cuál es el punto de partida del alumnado respecto a los contenidos que se van a trabajar.

❚❚ ¿Qué significado tiene para ti esa expresión?

Tu profesor de Biología y Geología quiere que elabores un trabajo de investigación sobre las plantas del parque más cercano al centro, y que presentes los datos a tus compañeros. ❚❚ ¿Qué formato elegirías para presentar los datos?

La expresión «científicamente probado» significa que aquello que el producto del anuncio quiere demostrar tiene el respaldo de la ciencia, es decir, que sus beneficios han sido demostrados por la ciencia mediante el método científico y no se puede dudar de ellos.

Para presentar los datos de un proyecto de este tipo a los compañeros de clase lo haríamos en un póster que pongamos en el aula o mediante una presentación con diapositivas, si la presentación del trabajo es mediante una exposición oral.

Muchos anuncios utilizan la expresión «científicamente probado» para hacernos creer que lo que dicen es cierto.

Unidades didácticas 

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Biología y Geología 1.º ESO

El método científico

Además de presentar tu investigación ante el resto de la clase, debes entregar una memoria del trabajo que has realizado. ❚❚ ¿En qué consiste una memoria de un proyecto de investigación? ¿Significa que debes recordar todos los datos estudiados?

❚ Aprender a aprender (CAA). Al seguir un método de trabajo que facilitará su aprendizaje. ❚ Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor (CSIEE). Para decidir por sí mismos qué información es útil para su trabajo y cuál no. ❚ Competencias sociales y cívicas (CSC). En la concienciación del alumnado en los contaminantes que el ser humano emite a la atmósfera y las medidas correctoras necesarias para evitarlo.

Es un informe científico en que se explica todo el trabajo realizado. Se llama memoria porque recoge todos los datos del trabajo científico, no porque tengamos que recordarlos «de memoria».

En esta primera sesión es aconsejable presentar el vocabulario propuesto en el apartado Técnicas de estudio de la página 19, para que busquen su significado y lo anoten en su cuaderno. De esta forma, el alumnado podrá conocer el significado de estas palabras como introducción y preparación a la unidad.

PRESENTACIÓN Las explicaciones de los distintos epígrafes pueden acompañarse de las diapositivas de la presentación, que, a su vez puede utilizarse al principio de la unidad, para evaluar los conocimientos del alumnado o al final, como repaso de la unidad. Estas diapositivas pueden utilizarse, además, para estimular la participación del alumnado en la clase, pidiéndoles que completen la información antes de mostrarla.

MAPA CONCEPTUAL El profesorado, como introducción a los contenidos de la unidad, puede mostrar al alumnado el mapa conceptual incompleto y pedirles que traten de completar las casillas vacías en su cuaderno o bien conjuntamente toda la clase. Esto permitirá al alumnado visualizar las conexiones entre los diversos contenidos que van a tratar.

Después de la presentación de diapositivas, se puede pasar a presentarles la tarea de investigación: ¿Están vivas las alubias? Se explica la tarea que deben realizar, un artículo científico. Leer con ellos la tarea, así como las preguntas motivadoras del final de la página 5. Indicarles que en la página 21 se explican los pasos que tendrán que seguir para desarrollar esta tarea de investigación.

OXFORD INVESTIGACIÓN Se inicia con una introducción a la unidad. En ella se plantean las cuestiones iniciales, y la tarea de investigación que tendrán que resolver al finalizar las actividades. Estas se plantean como investigaciones previas a estudiar un apartado de la unidad. La tarea plantea un problema práctico cuya solución requiere poner en juego los distintos aprendizajes e investigaciones particulares que se han llevado a cabo. Al alumno le proporcionamos la idea de que en las actividades particulares va a ir aprendiendo conceptos y/o procedimientos que utilizarán posteriormente para resolver un problema práctico.

Con esta tarea de investigación se trabajan las siguientes competencias clave: ❚ Competencia lingüística (CCL). En el desarrollo escrito del artículo científico que tienen que presentar. ❚ Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología (CMCCT). En cuanto que se sigue avanzando en los contenidos de la unidad. ❚ Competencia digital (CD). En la búsqueda de la información.

Unidades didácticas 

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Biología y Geología 1.º ESO

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El método científico

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❚ Las ciencias de la naturaleza se encargan del estudio de fenómenos que ocurren a nuestro alrededor, en el medio que nos rodea. Son la biología, la geología, la astronomía, la física y la química.

1. LA CIENCIA

2. EL MÉTODO CIENTÍFICO

La ciencia surge del espíritu curioso de las personas. Desde sus orígenes, el ser humano se ha preguntado sobre lo que le rodea, y esto le ha permitido ampliar sus conocimientos.

El conocimiento científico implica la utilización de un lenguaje específico, así como de un método de investigación propio denominado método científico. ¿Conoces las etapas que deben seguirse para aplicar el método científico? ¿Serías capaz de indicar cuáles son?

El origen de la ciencia es la búsqueda de respuestas razonadas y objetivas a los interrogantes que plantean los fenómenos naturales. Esta búsqueda sigue un método de investigación, el método científico, que permite deducir las leyes que rigen la naturaleza.

Etapas del método científico

La observación de algo que sucede en la naturaleza lleva al científico a plantearse una serie de preguntas.

Dado que estas respuestas son objetivas, es decir, válidas para todos los volcanes y terremotos del planeta, y no solo para los de un lugar determinado, es posible predecir en cierta medida cuándo tendrán lugar. Así, se pueden tomar medidas para reducir los daños que provocan.

2. Formulación de hipótesis Una hipótesis es una suposición o explicación provisional que da respuesta a la pregunta planteada.

Razonamiento científico.

a) La cebra se ha bebido toda el agua. b) La cebra no encuentra agua para beber. ¿Cuál de los dos razonamientos crees tú que resultaría más fácil de demostrar científicamente? Justifica tu respuesta.

b) Todo objeto lanzado desde una ventana cae al suelo atraído por la fuerza de gravedad de la Tierra. c) Las catástrofes suelen suceder los días 13 de cada mes. d) Las plantas suelen florecer en primavera.

Ideas claras ❚ La ciencia se basa en la búsqueda de respuestas razonadas y objetivas a los fenómenos naturales y sigue el método científico.

En la antigüedad algunos científicos pensaban que los seres vivos podían surgir de la materia no viva, como el aire o el agua. Otros pensaban que esto no era posible. Al médico italiano Francesco Redi le convencía más la hipótesis de que los seres vivos no surgen de la materia inerte.

3. Experimentación

1 Observando la imagen de la izquierda, dos compañeros de clase plantean dos razonamientos diferentes:

a) Cuando hay luna llena las personas nacidas en mayo tienen peor humor.

Ejemplo

1. Planteamiento de un problema

Así, por ejemplo, a partir del estudio científico de las catástrofes naturales provocadas por volcanes o terremotos, el ser humano ha hallado respuestas que le han permitido deducir que la energía interna de la Tierra es la causa de estos sucesos. También ha averiguado en qué lugares del planeta es más probable que ocurran.

2 Indica cuáles de los siguientes razonamientos pueden considerarse científicos y cuáles no:

❚ La ciencia responde a las preguntas basándose en la experimentación.

1.1. Ciencia y pseudociencia

Un experimento es un procedimiento que se realiza bajo unas condiciones controladas para comprobar si una hipótesis es cierta. El diseño de los experimentos es la etapa más compleja y creativa del método científico.

En 1668, para demostrar su hipótesis, Redi diseñó el siguiente experimento: puso carne cruda en tres frascos: uno tapado con un corcho, otro con una gasa y el tercero abierto.

4. Análisis de los resultados y contraste de la hipótesis

Al cabo de unas semanas comprobó que había gusanos solo en el frasco abierto, en el que podían entrar las moscas y poner sus huevos. Así demostró que los gusanos no provenían de la carne cruda ni del aire, sino de las moscas.

Analizar los resultados es estudiar los datos obtenidos en la experimentación y contrastar la hipótesis de trabajo, es decir, comprobar si es cierta o falsa.

¿Cómo debe ser la respuesta a una pregunta sobre la naturaleza para que pueda considerarse científica? No todas las respuestas o explicaciones pueden considerarse científicas. Algunas personas aprovechan el desconocimiento de otras para dar opiniones y respuestas que no tienen relación alguna con la ciencia. Para que una respuesta sea considerada científica debe poder ser comprobada mediante experimentos por otros científicos, y ha de basarse siempre en leyes o teorías científicas anteriores.

Cuando una hipótesis no es corroborada1 por los resultados de la experimentación, es necesario formular otra y diseñar nuevos experimentos para comprobar si es cierta.

Se denomina pseudociencia al conjunto de disciplinas que tratan de responder a cuestiones sobre procesos o fenómenos naturales utilizando el lenguaje científico, pero sin basarse en experimentos objetivos.

A partir de las hipótesis contrastadas se elaboran las leyes científicas, como por ejemplo, las leyes de la herencia genética, que explican cómo heredan los seres vivos las características de sus progenitores.

En el ejemplo anterior de los volcanes y los terremotos, no sería científico afirmar que son un castigo que la propia naturaleza inflige a las personas que viven en ese lugar, ni relacionarlos con la alineación de ciertos astros.

Un conjunto de leyes científicas que explican varios fenómenos naturales originan una teoría. Las teorías científicas permiten hacer predicciones fiables sobre los fenómenos estudiados.

Debido a los nuevos conocimientos científicos y a los avances tecnológicos que los acompañan, muchas de estas respuestas se modifican con el paso del tiempo. También, con el transcurso de los años han podido resolverse cuestiones que permanecían sin explicar. La ciencia avanza y es capaz de dar respuesta cada vez a más procesos y fenómenos naturales.

3

¿Para qué sirve la experimentación? ¿Por qué se dice que es la etapa más creativa del método científico?

4

Siguiendo los pasos del método científico, comprueba si la siguiente hipótesis es cierta: «Cuanta más agua tiene una planta, más crece».

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corroborar: dar más fuerza a un argumento aportando nuevos datos.

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Ideas claras ❚ El método científico permite establecer leyes y teorías científicas para explicar los fenómenos naturales.

1. El método científico

1. La ciencia

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Enlace web: EL INCREÍBLE MUNDO DE LAS ETIQUETAS PSEUDOCIENTÍFICAS

Antes de empezar el epígrafe, recordamos las ideas previas con el alumnado. Se quiere hacer ver al alumnado que el ser humano siempre ha buscado respuestas a las observaciones de los fenómenos naturales y que para poder dar soluciones a estas observaciones, se debe seguir un método científico.

En esta web se estudian diferentes estrategias publicitarias en las que se pone de manifiesto la pseudociencia. Estas estrategias buscan en la «ciencia» el mejor reclamo para la venta de diversos productos.

1.1. Ciencia y pseudociencia Pero hay algunas personas que intentan confundir a otras dando respuestas a los fenómenos naturales sin seguir este método científico.

2. El método científico Empezaremos este epígrafe con la visualización de un nuevo vídeo.

Durante este subapartado se pretende que el alumnado sepa discernir entre los que es ciencia y lo que no lo es.

Vídeo: EL MÉTODO CIENTÍFICO SEGÚN BEAKMAN En este vídeo se visualiza de forma práctica y sencilla la aplicación del método científico y los pasos a seguir para ello.

Vídeo: ASTROLOGÍA: RECETA DE CÓMO REALIZAR UN AMULETO PARA EVITAR ACCIDENTES DE TRÁFICO Este vídeo es un fragmento de un programa de astrología en el que el protagonista, un famoso astrólogo y vidente, elabora un amuleto para evitar accidentes de tráfico.

El vídeo nos servirá de introducción a la explicación de las etapas del método científico. En esta explicación el alumnado puede reflexionar con cada ejemplo de las etapas. De este modo, va asumiendo en qué consiste cada una de ellas y se podrán resolver mejor las dudas que les vayan surgiendo.

Tras la visualización del vídeo se les realizará una serie de cuestiones al alumnado para que ellos mismos deduzcan si lo que acaban de ver está siguiendo alguna metodología propia de la ciencia o no.

Es conveniente hacer ver al alumnado que no es tan importante acertar con tu hipótesis, como el saber analizar los resultados y contrastarlos con la hipótesis planteada. Si la hipótesis es errónea, se vuelve a reformular, buscando donde ha podido estar el error.

De todas maneras es importante hacerles ver que las conclusiones a las que se llegan mediante la metodología científica no son verdades exactas siempre. El avance de la ciencia hace posible que podamos darnos cuenta de que las ideas o conclusiones obtenidas en otra época no son del todo correctas.

El alumnado debe conocer y diferenciar los conceptos de ley científica y de teoría científica. La teoría se origina a partir de un conjunto de leyes científicas.

Para terminar este epígrafe trabajaremos las preguntas del enlace web. Unidades didácticas 

Terminar el epígrafe repasando las Ideas claras del final.

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Biología y Geología 1.º ESO

El método científico

Comprensión lectora: SHERLOCK HOLMES: EL INVENTOR DE LA CIENCIA FORENSE Con esta lectura se pretende llamar la atención del alumnado sobre la importancia que tiene el método a la hora de realizar investigaciones científicas. Se pueden tener hipótesis sobre diversas cuestiones, pero lo importante para llegar a conclusiones es seguir unos pasos que permitan analizar las pruebas o resultados.



a) Las catástrofes suelen suceder los días 13 de cada mes.



No científico.



a) Las plantas suelen florecer en primavera.

Científico. 3 ¿Para qué sirve la experimentación? ¿Por qué se dice

que es la etapa más creativa del método científico?



Solución de las actividades 1 Observando la imagen de la izquierda, dos compañeros

de clase plantean dos razonamientos diferentes:



a) La cebra se ha bebido toda el agua.



b) La cebra no encuentra agua para beber.



¿Qué razonamiento piensas que es más fácil de demostrar científicamente? Justifica tu respuesta.



Sería más fácil de demostrar el razonamiento b, abriendo el campo de la imagen y observando la escasez de agua del medio en el que se encuentra la cebra.

4 Siguiendo los pasos del método científico, comprueba

si la siguiente hipótesis es cierta: «cuanta más agua tiene una planta, más crece».

2 Indica cuáles de los siguientes razonamientos pueden

considerarse científicos y cuáles no:



a) Cuando hay luna llena las personas nacidas en mayo tienen peor humor.



No científico.



a) Todo objeto lanzado desde una ventana cae al suelo atraído por la fuerza de gravedad de la Tierra.

Científico.

Unidades didácticas 

Para comprobar y demostrar, en condiciones controladas, que la hipótesis de partida es cierta. Se dice que es la etapa más creativa del método científico porque es donde el científico debe pensar y crear dichas situaciones controladas, sin dejar nada a la improvisación ni dejar escapar ningún detalle.

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Planteando que la hipótesis es que no, que las plantas cuanta mayor agua tengan crecen mejor pero solo hasta cierta cantidad, a partir de la cual comienza a encharcarse y a crecer peor, los pasos del método científico serían:



❚ Experimentación: colocaríamos diferentes plantas iguales, en recipientes iguales y en condiciones de luz, temperatura, etc. iguales, regándolas con diferente cantidad de agua y midiéndolas cada cierto tiempo.



❚ Análisis de los resultados: si las plantas crecen más con mayor cantidad de agua, pero a partir de cierta cantidad se marchitan y crecen peor, la hipótesis es cierta. En caso contrario, deberíamos plantear una nueva hipótesis.

Biología y Geología 1.º ESO

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El método científico

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❚ Experimentar es realizar una observación que se lleva a cabo en condiciones controladas, para comprobar si una hipótesis es cierta o no.

3. EL TRABAJO CIENTÍFICO

3.2. El trabajo en el laboratorio

El trabajo científico se basa en el diseño y la realización de experimentos, que recrean los fenómenos que queremos estudiar, para poder validar o rechazar una hipótesis. En los experimentos se controlan los factores que pueden influir en el resultado.

Un laboratorio es un lugar provisto de instrumentos y productos para hacer experimentos y donde las condiciones ambientales pueden controlarse.

¿Qué factores dirías que pueden influir en el experimento del ejemplo de la página anterior?

Dado que muchos de los materiales que se encuentran en un laboratorio pueden ser peligrosos, es importante seguir ciertas normas de seguridad para trabajar en él:

En el ejemplo anterior, para demostrar que la generación espontánea no es posible, es decir, que la vida no puede surgir de materia no viva, Redi mantiene constantes ciertos factores: utiliza tres frascos iguales, con carne cruda del mismo tiempo y los coloca en un mismo lugar. El único factor diferente es la apertura de los frascos. De este modo, si el resultado en los tres frascos no es el mismo, será debido a que ha entrado «algo» en el frasco abierto que no ha podido entrar en los otros frascos gracias a las tapas. 1

veraz: que dice la verdad.

Normas generales

Para que un trabajo científico sea considerado veraz1 debe poder repetirse. Esto es, si otra persona realiza los mismos experimentos ha de obtener los mismos resultados. Por ello, es necesario: ❚ Preparar un guion en el que detallemos todo lo que se va a hacer, cómo se llevará a cabo y por qué se hará de una manera y no de otra. ❚ Disponer de un cuaderno de trabajo para explicar los experimentos y anotar los resultados.

Materiales

Resultados

❚ Tres frascos de vidrio de igual tamaño.

Con el paso de los días, en los frascos 1 y 2 la carne se descompone pero no aparecen seres vivos. En el frasco 3 aparecen gusanos (larvas de mosquitos y moscas), la carne se descompone más rápido y desprende mal olor.

❚ Una tapadera para uno de los frascos. ❚ Un trozo de gasa y una goma elástica. ❚ Tres trozos de carne cruda de la misma procedencia. Metodología 1. Introducir un trozo de carne en cada frasco. 2. Cerrar el frasco 1 con la tapadera; tapar el frasco 2 con la gasa sujeta por la goma y dejar abierto el frasco 3. 3. Colocar los tres frascos en el mismo lugar. 4. Observar el contenido de los frascos cada día y anotar los cambios que se aprecian en la carne.

Normas de manipulación de instrumentos y productos

❚ No comas o bebas en el laboratorio. ❚ Utiliza una bata para proteger tu ropa. ❚ Guarda tus prendas de abrigo y objetos personales, no los dejes nunca sobre la mesa de trabajo. ❚ No lleves bufandas, pañuelos ni prendas u objetos que dificulten tu movilidad o puedan entorpecer tu trabajo. ❚ Evita los desplazamientos injustificados por el laboratorio. ❚ Ten siempre las manos limpias y secas. ❚ No ingieras ningún producto del laboratorio. ❚ En caso de accidente, comunícalo inmediatamente al profesor.

❚ Antes de utilizar un compuesto, lee la etiqueta para asegurarte de que es el que necesitas. ❚ Lee los símbolos de advertencia de cada producto. ❚ No utilices ningún material ni aparato sin conocer su funcionamiento y las normas de seguridad. ❚ Maneja con especial cuidado el material frágil. ❚ Informa al profesor del material roto o averiado. ❚ Si te salpicas, limpia la zona con agua abundante. ❚ No devuelvas a los frascos los sobrantes de los productos. ❚ En caso de duda, pregunta siempre al profesor.

3.2.1. Material básico de laboratorio

En el laboratorio científico existen multitud de instrumentos específicos. Instrumentos de medidas no volumétricas

Conclusiones ❚ Los gusanos no surgen de la carne, pues en tal caso habría gusanos en los tres frascos. Tampoco surgen del aire; si así fuera, habría gusanos en el frasco 2. ❚ Lo más probable es que los gusanos procedan de los huevos que las moscas y los mosquitos ponen sobre la carne, por eso aparecen solo en el frasco 3, el único al que pueden acceder.

Termómetros.

Reglas.

Balanza.

Instrumentos para medir volúmenes

Cuaderno de trabajo.

3.1. El trabajo de campo

2

in situ: en el sitio, en el lugar.

A veces, los científicos realizan sus experimentos directamente en el medio. De esta manera pueden interpretar el fenómeno desarrollado en condiciones naturales. Por ejemplo, podemos observar in situ2 cómo caen las hojas de los árboles o las gotas de agua en un día lluvioso.

Ideas claras

En el trabajo de campo es importante anotar en el cuaderno todos aquellos factores que se puedan medir y observar. Después, se analizan todos juntos y se intenta extraer conclusiones. Por ejemplo, si vemos una hoja caer de un árbol, comprobaremos hacia dónde sopla el viento para saber cómo influye este factor en la trayectoria de la hoja.

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¿Qué observaciones crees que presentarán menos errores, las realizadas en el laboratorio o las que se hacen en el campo? Justifica tu respuesta.

❚ Antes de realizar una investigación se debe preparar un guion. Es necesario tener claras las preguntas que queremos responder y los experimentos que vamos a llevar a cabo para hacerlo.

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Otros materiales de laboratorio son: el tubo de ensayo, el vaso de precipitado, el vidrio de reloj, el microscopio o la lupa binocular. Investiga, realiza un dibujo de cada uno y explica para qué sirven.

❚ En el trabajo de laboratorio es fundamental seguir unas normas de seguridad.

Matraz erlenmeyer.

Algunos de los materiales que se utilizan en el trabajo de campo junto con el cuaderno son: brújula, cámara fotográfica, prismáticos, botes o cajas para guardar muestras, martillo de geólogo, pinzas, etc.

Pipeta.

Bureta.

Probetas.

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1. El método científico

3. El trabajo científico

como gran inconveniente se tiene que muchos de los reactivos utilizados en el laboratorio son peligrosos si no se manejan con cuidado.

Se empieza el epígrafe recordando en las ideas previas lo que significa experimentar. Es importante este concepto para que el alumnado comprenda que antes de empezar a plantear el trabajo científico se deben tener en cuenta los factores que puedan influir en la investigación. Estos factores deben estar más o menos controlados antes de plantear el trabajo.

El alumnado debe conocer las normas básicas de trabajo en un laboratorio, así como el material básico para realizar experimentos. Vídeo: MATERIAL DE LABORATORIO

Por ello es importante los dos puntos explicados en el epígrafe: preparar un guion y disponer de un cuaderno de trabajo para anotar los experimentos y los resultados.

En este vídeo se muestran imágenes de diferentes instrumentos básicos de laboratorio. Se puede observar la forma de los materiales, así como una breve descripción del mismo y de su función.

3.1. El trabajo de campo El trabajo de campo tiene la ventaja de realizar los experimentos en el medio y comprobar los resultados obtenidos en la propia naturaleza. Pero en contra tiene que en el medio el número de factores que no se controlan es mayor que en el laboratorio. Por ello el alumnado debe saber que es importante tener un buen cuaderno de campo donde anotar todos los factores posibles y repetir experiencias para poder sacar conclusiones.

Terminar el epígrafe repasando las Ideas claras del final. Comprensión lectora: LA COCINA, ESE LABORATORIO EXPERIMENTAL QUE NADIE CONOCE En esta lectura se quiere llamar la atención del alumnado que, sin querer, hacemos ciencia cada vez que intentamos hacer algo nuevo. En algo tan cotidiano como es cocinar se puede innovar y realizar procesos científicos sin darnos cuenta.

Enlace web: EL CUADERNO DE CAMPO TRADICIONAL En esta web se dan recomendaciones de cómo elaborar un cuaderno de campo que sea útil y atractivo de revisar. En ella se comenta desde qué tipo de libreta escoger hasta la manera de organizar los datos recogidos en las observaciones.

Solución de las actividades 5 ¿Qué observaciones crees que presentarán menos erro-

res, las realizadas en el laboratorio o las que se hacen en el campo? Justifica tu respuesta.

3.2. El trabajo en el laboratorio



El trabajo de laboratorio está más controlado que el de campo en cuanto a los factores a tener en cuenta en cada experiencia. Pero Unidades didácticas 

11

12

Las realizadas en el laboratorio, pues las condiciones de trabajo son mucho más controladas y los métodos de medición más exactos. Biología y Geología 1.º ESO

El método científico

6 Otros materiales de laboratorio son: el tubo de ensayo,

el matraz Erlenmeyer, el vaso de precipitado, el vidrio de reloj, el microscopio o la lupa binocular. Investiga, realiza un dibujo de cada uno y explica para qué sirven.



❚ Tubo de ensayo: para contener pequeñas muestras normalmente líquidas o para realizar reacciones químicas a pequeña escala.



❚ Matraz erlenmeyer: para reacciones químicas a pequeña escala o medios líquidos que deben agitarse durante mucho tiempo.

Unidades didácticas 

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❚ Vaso de precipitado: para preparar mezclas, calentar sustancias y traspasar líquidos en general.



❚ Vidrio de reloj: para evaporar líquidos, pesar productos sólidos o como cubierta de vasos de precipitado.



❚ Microscopio: para observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista.



❚ Lupa binocular: para observar objetos visibles a simple vista, pero con mucho mayor detalle.

Biología y Geología 1.º ESO

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El método científico

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+

www

❚ El método científico parte de la observación, el planteamiento de una pregunta y la elaboración de una hipótesis.

4. EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

4.2. Experimentación e interpretación de los resultados

Una vez que nos hemos introducido en el trabajo de los científicos, trataremos de pensar como uno de ellos y realizar de igual manera un proyecto de investigación. Para ello, te proponemos practicar con la tarea planteada en la página 9, que iremos resolviendo y desarrollando en este apartado.

Una vez que hayamos investigado en diversas fuentes y definido nuestros objetivos, formularemos una hipótesis y, a partir de ella, diseñaremos los experimentos que vamos a realizar. En nuestro ejemplo, podríamos plantear dos hipótesis:

Un proyecto de investigación es un trabajo en el que se utiliza el método científico con el fin de obtener información y comprobar hipótesis sobre algún fenómeno.

❚ Hipótesis 2: dentro del paquete de alubias no se dan las condiciones necesarias para la germinación.

❚ Hipótesis 1: las alubias están muertas y por ello no germinan.

Para desarrollar nuestro proyecto elegiremos la hipótesis 2.

¿Qué etapas seguirías para resolver un proyecto de investigación?

4.2.1. Diseño de los experimentos

Las etapas que seguiremos en nuestro proyecto coinciden con las del método científico: planteamiento del problema, formulación de hipótesis, experimentación, análisis de los resultados y contraste de la hipótesis. Nuestro proyecto consiste en saber si las alubias están vivas.

A continuación debemos diseñar algunos experimentos para tratar de contrastar nuestra hipótesis. Después de realizarlos, interpretaremos los resultados y valoraremos si es cierta o no. En nuestro caso, llevaremos a cabo un experimento que consistirá en sembrar semillas de alubias en diferentes condiciones de humedad:

4.1. Búsqueda de información Antes de elaborar una hipótesis, es fundamental informarse sobre lo que ya se sabe acerca del fenómeno que se va a estudiar. Para «hacer ciencia» debemos apoyarnos en los conocimientos previos para resolver nuevas preguntas sobre el tema. Es esencial obtener la información de fuentes fiables, como libros de texto o por ejemplo: 9 October 2008 | www.nature.com/nature | £10

Vaso 1: alubia sin algodón ni agua.

455, 707–834 9 October 2008 no.7214

Interpretar los datos directamente desde el cuaderno de trabajo puede ser complicado. Los científicos se ayudan de diversas herramientas, como las tablas y las gráficas.

Elabora una tabla con los datos anteriores. ¿Qué datos pondrías en la primera columna?

Para estudiar cómo afectan a la germinación otros factores, como la luz o la temperatura, tendríamos que diseñar otros experimentos, por ejemplo, tapar los vasos o colocarlos en lugares con diferentes temperaturas (al sol, en el frigorífico...) y observar qué sucede.

www.nature.com/nature

9 Repite la búsqueda del ejercicio anterior utilizando un artículo de una página web que hable de ciencia.

En nuestro cuaderno de trabajo iremos recogiendo las observaciones de cada día. Es muy importante anotar todos los datos posibles: el día que las alubias germinan, cuánto crecen por día, cuándo salen las primeras hojas… De esta forma podremos comparar la germinación y el crecimiento en las distintas condiciones.

10 Tras la evaluación inicial en los cursos de 1.º de ESO, el número de alumnos con más de un 9 en 1.º A es de 4, en 1.º B es de 6 y en 1.º C es de 3. Con una calificación entre un 7 y un 9, en 1.º A hay 8 alumnos, en 1.º B hay 6 y en 1.º C hay 7. Con calificación entre un 5 y un 7, hay 12 alumnos de 1.º A, 10 de 1.º B y 11 de 1.º C. Tienen menos de un 5 de calificación 6 alumnos de 1.º A, 8 de 1.º B y 9 de 1.º C.

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Revistas científicas especializadas, dirigidas a los científicos.

8 Elige un artículo de una revista de divulgación científica. Fíjate en cómo se citan las fuentes en la bibliografía y coméntalo con tus compañeros.

Vaso 3: alubia con algodón y mucha agua.

THE INTERNATIONAL WEEKLY JOURNAL OF SCIENCE

New Plasmodium sequences kick-start comparative genomics

7 Busca en tu centro o en una biblioteca una revista de divulgación científica. Anota en tu cuaderno su título, su periodicidad y los principales temas que se tratan en ella.

Vaso 2: alubia con algodón y poca agua.

Revistas de divulgación científica, destinadas a un público más general.

Páginas web de universidades y otras instituciones que sean fiables o que el profesor nos recomiende.

No debemos olvidar anotar las fuentes de donde obtenemos la información, para incluirlas en un apartado denominado bibliografía.

4.2.2. Elaboración de tablas

Para elaborar un buen proyecto, hay que seleccionar muy bien la información. Debemos hacernos preguntas y profundizar sobre ellas. En nuestro ejemplo podrían ser las siguientes: ¿Influye la humedad en la germinación de una semilla?, ¿se ve favorecida la germinación en alguna estación del año en particular?, ¿las alubias de los paquetes son semillas muertas y por eso no germinan? Estas preguntas nos servirán para marcar los objetivos que queremos alcanzar con la investigación.

Una tabla de datos es una herramienta que permite organizar la información obtenida en filas y columnas. En la primera columna se colocan los datos que no varían o lo hacen de forma controlada. En las demás se anotan aquellos que cambian en cada observación.

Entonces, ¿cuáles crees que serán los objetivos de nuestro proyecto?

Ejemplo

Día que 2.º día tras la 4.º día tras la 6.º día tras la 8.º día tras la germina germinación germinación germinación germinación

Los objetivos de nuestro proyecto podrían ser los siguientes:

Vaso 1

No

0 cm

0 cm

0 cm

❚ Conocer los factores que afectan a la germinación de las alubias.

Vaso 2

Día 4

1 cm

3 cm

5 cm

7 cm

❚ Diseñar un experimento que permita la germinación de las alubias.

Vaso 3

Día 6

2 cm

4 cm

5 cm

Se pudre.

0 cm

12

11 Para conocer el porcentaje de alumnos con una determinada calificación, hay que multiplicar por 100 el número de alumnos con esa calificación y dividir el resultado entre el número total de alumnos. Por ejemplo:

Porcentaje de alumnos de 1.º A con más de un 9: 100 = 13,33 % 4· 30 Calcula para cada clase el porcentaje de alumnos con más de un 5.

1. El método científico

4. El proyecto de investigación

4.2. Experimentación e interpretación de los resultados

Se comienza este epígrafe recordando el método científico con las ideas previas.

Para realizar un buen proyecto es conveniente diseñar un buen trabajo experimental. Se debe recordar al alumnado de la importancia que supone el controlar los factores que puedan alterar los resultados de los experimentos.

Vídeo: ¿CÓMO HACER UN PROYECTO CIENTÍFICO? Este vídeo realiza una presentación con un resumen básico sobre los pasos a seguir para realizar un proyecto de investigación. Se pretende realizar una introducción donde se expongan los principales puntos a detallar a lo largo del epígrafe.

El alumnado debe saber que un buen diseño de experimento debe contar con un control negativo. Este control es un experimento donde se elimina un factor esencial para el resultado del mismo (en el caso del libro de texto sería el vaso sin agua). Cualquier resultado parecido al control negativo nos indicará que los factores empleados no son adecuados para el desarrollo del experimento.

A continuación se pasan a detallar los tres principales pasos a seguir para desarrollar un proyecto de investigación: la búsqueda de la información, la experimentación e interpretación de los resultados, y por último, la presentación de los resultados.

Se debe indicar al alumnado la importancia de anotar los datos obtenidos en el experimento para, posteriormente, elaborar tablas donde recoger y organizar los resultados. Las tablas deben tener un formato adecuado para que cualquiera pueda interpretar con facilidad los datos escritos en ella.

4.1. Búsqueda de información Es importante que el alumnado conozca dónde puede buscar información cuando quiera investigar en algún proyecto. Se debe reseñar que no es conveniente buscar solo una fuente de información. La información debe contrastarse en fuentes diversas.

Solución de las actividades 7 Busca en tu centro o en una biblioteca una revista de

divulgación científica. Anota en tu cuaderno su título, su periodicidad y los principales temas que se tratan en ella.

El profesorado debe guiar la búsqueda de información del alumnado mientras este no aprenda a discernir entre las fuentes fiables y no fiables. Hoy día, el alumnado tiene mucha información a su alcance, pero no toda es útil y veraz. Se indicará la importancia de anotar la bibliografía utilizada para futuras consultas sobre el tema o para replantear la hipótesis de trabajo.

Unidades didácticas 

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Respuesta libre.



Ejemplo: National Geographic, periodicidad mensual, temas relacionados con las ciencias de la naturaleza (Biología, Geología, Oceanografía, etc.).

Biología y Geología 1.º ESO

El método científico

Con una calificación entre un 5 y un 7, hay 12 alumnos de 1º A, 10 de 1º B y 11 de 1º C. Tienen menos de un 5 de calificación 6 alumnos de 1º A, 8 de 1º B, y 9 de 1º C.

8 Elige un artículo de una revista de divulgación científica

y busca la bibliografía. Fíjate en cómo se citan las fuentes y coméntalo con tus compañeros.



Respuesta libre. Ejemplo:



–– Cornella, A. Los recursos de información, (1994) McGraw-Hill/ESADE, Madrid

Elabora una tabla con los datos anteriores. ¿Qué datos pondrías en la primera columna?



En la primera columna se colocan los datos que no varían o lo hacen de forma controlada. En nuestra actividad, se colocan los cursos de 1º de ESO.

–– Escorsa, P. «La vigilancia tecnológica en la empresa», VI Seminario Latinoamericano de Gestión Tecnológica, (1995) ALTEC (Asociación Latinoamericana de gestión Tecnológica), 20 al 22 de Septiembre, Concepción, Chile –– Escorsa, P.; Martínez del Rey, V. «La detección del avance de la tecnología mediante mapas», (1994) Boletín de Estudios Económicos Nº 152, Deusto, Bilbao

Se ordenan las referencias alfabéticamente y en cada una de ellas se citan, en ese orden, autores, título, fecha y editorial.

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7-5