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EJERCICIOS: MÉTODO CIENTÍFICO
1. En una práctica de laboratorio, un grupo
de segundo de bachillerato ha realizado un
experimento para demostrar que la luz es
necesaria en el proceso de la fotosíntesis.
Para esto ha hecho dos montajes como los
que muestran los dibujos. La única
diferencia, puesto que se ha vigilado que el
resto de condiciones fueran las mismas, ha
sido que uno de ellos ha sido iluminado
continuamente más de una hora (el
señalado con la letra A) y el otro se ha
mantenido, durante el mismo periodo, a
oscuras (el señalado con la letra B).
a) Observar el montaje A. ¿Por qué crees
que puede ayudar a demostrar que la luz
es necesaria para la fotosíntesis? Relaciona tu explicación con la ecuación general de la fotosíntesis
y justifica como se genera el gas que se acumula en la parte superior del tubo A.
b) Un alumno del grupo, al observar la pequeña acumulación de gas en el tubo de ensayo del montaje B,
ha afirmado: “¡La planta ha hecho la fotosíntesis a oscuras!” Sin embargo, el resto de compañeros le
han intentado convencer de que el experimento había dado el resultado esperado.
- ¿Por qué crees que este alumno ha hecho la afirmación anterior?
- ¿Por qué razón el resto de compañeros entienden que el experimento ha dado el resultado
esperado?
c) ¿Cuál es la variable independiente del experimento? ¿Y la variable dependiente?
d) ¿Cuál es el control del experimento? ¿Para qué sirve que haya un control en los experimentos?
CATALUÑA JUN’07
2. Un alumno de bachillerato, en un trabajo de investigación ha planteado la siguiente pregunta: “¿A
partir de un mismo grupo de semillas inicial y tras varias generaciones, es posible obtener plantas
capaces de germinar en condiciones de escasez de agua y plantas capaces de germinar en condiciones
de abundancia de agua?”
Al presentar esta pregunta a los compañeros/as de la clase ha habido varias opiniones y controversias.
Transcribimos un fragmento de una de las discusiones:
A. Es evidente que si se puede obtener. Los organismos cambian según las circunstancias que les toca
vivir: o se adaptan o mueren. Seguro que algunas plantas se hacen capaces de germinar en estas
condiciones.
B. Entre las semillas del grupo inicial debe de haber variabilidad genética para las condiciones de
germinación. Según cuales sean las condiciones ambientales, se favorecerán diferentes fenotipos.
Disponemos de múltiples terrarios como el que se muestra en el dibujo, que contienen suficientes
macetas con el sustrato necesario para la germinación. Además, los terrarios tienen dispositivos para
regular las condiciones ambientales. También
tenemos un número abundante de semillas.
a) Argumenta tu posición en relación a cada una
de las opiniones presentes en el fragmento
de la discusión.
b) Haz un diseño de un proceso de
experimentación para intentar conocer si la
germinación de las semillas depende de la
humedad del suelo. En el diseño hace falta
señalar
cuáles
serán
las
variables
dependiente e independiente, así como el control del experimento.
CATALUÑA JUN’06
3. La denominada hormona juvenil
participa en la regulación del desarrollo
de los insectos.
El gráfico adjunto muestra la relación
entre la concentración de hormona juvenil
en el cuerpo del insecto y la transición
entre los diversos estadios de desarrollo
en la mariposa de la seda, Bómbix mori.
Se quiere diseñar un experimento para
estudiar la validez de la hipótesis siguiente: “Quizá un aumento de la cantidad de horas de luz diarias
hace más corto el estado de la crisálida”.
Para hacer este experimento disponemos de un elevado número de crisálidas, de varios terrarios con
sistemas de iluminación regulables (desde 0 a 24 horas de luz por día, según convenga). Otros
dispositivos permiten controlar otras variables ambientales como la temperatura, la humedad
ambiental, etc. Diseña un experimento para probar la validez de esta hipótesis. En tu diseño hace falta
que señales, cuáles serán las variables dependiente e independiente, así como el control del
experimento.
CATALUÑA JUN’06
4. En una experiencia se colocan dos macetas de determinadas especies vegetales, a las que llamaremos
A y B, en la misma habitación y que inicialmente tienen la misma altura. Durante siete semanas se riega,
a la misma hora, la planta A con 50 ml de agua y la planta B con 100 ml de agua. Al cabo de las siete
semanas se tienen los siguientes datos:
Semana
(tiempo)
0
1
2
3
4
5
6
7
Altura planta A
(cm)
10
11,
12,5
13
14
15
15,5
16
Altura planta B
(cm)
10
12
13,4
14,2
15,4
16
16,8
17,4
a) ¿Cuáles son la variable dependiente y la
variable independiente del experimento?
b) ¿Cuáles son las variables controladas?
c) ¿Qué hipótesis se pretende probar con la experiencia?
d) Representa los datos en una gráfica y elabora las conclusiones.
e) ¿Qué fórmula matemática relaciona ambas variables?
f) ¿Qué ley podemos deducir de la experiencia?
5. En un trabajo de investigación de bachillerato, un alumno ha pensado que podría determinar si la
cafeína tiene efectos mutágenos sobre la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster).
En concreto quiere estudiar qué dosis de cafeína han de ingerir las moscas para que la descendencia
presente alteraciones en el cuerpo.
Para poder determinar los efectos mutágenos ha preparado un experimento en el que dispone de:
- Una población numerosa de moscas.
- Alimento que contiene cafeína en diferentes dosis (baja, media, alta) y alimento sin cafeína.
- Recipientes de vidrio para contener las moscas y todos los enseres necesarios para favorecer la
reproducción de las moscas.
- Lupa binocular para observar los caracteres del cuerpo de las moscas.
- Bibliografía con imágenes y descripciones de los caracteres corporales de Drosophila
melanogaster.
a) Enuncia en forma de pregunta el problema que se quiere resolver en esta búsqueda.
b) Señala las variables independiente y dependiente de este experimento. Justifica la respuesta.
c) Diseña un experimento que permita determinar qué dosis de cafeína han de ingerir las moscas
para que la descendencia muestre alteraciones en el cuerpo. Especifica con claridad la idea de
control del experimento.
CATALUÑA JUN’06
6. En un cultivo de judías se ha realizado un experimento para comprobar que las deficiencias (escasez
en el medio de cultivo) en fósforo y nitrógeno perturban el crecimiento de la planta y causan
alteraciones en las hojas. Se ha vigilado que en todos los grupos de plantas utilizados, las condiciones
fueran las mismas excepto el tipo de sustrato de crecimiento.
Tipo de sustrato de crecimiento
Sustrato con los requerimientos normales de
fósforo y nitrógeno
Resultados
Crecimiento normal, hojas bien desarrolladas
Sustrato con déficit de fósforo y nitrógeno
Menor crecimiento, alteraciones en el color y la
forma de las hojas
Estas son unas de las posibles conclusiones del experimento:
“El fósforo y el nitrógeno son necesarios tanto para el crecimiento normal de la planta como para la
formación de hojas bien desarrolladas”.
a) Se han hecho críticas al diseño del experimento que invalidan las conclusiones. Un compañero ha
argumentado:”Quizás la causa del resultado es exclusivamente la escasez en fósforo”. ¿Crees
que está fundamentada esta crítica? Explícalo.
b) Haz el diseño de un experimento en el que se pueda comprobar la validez de la crítica anterior.
CATALUÑA SEP’05
7. Señala si las siguientes afirmaciones sobre el método científico son verdaderas o falsas:
b) sus leyes son siempre rechazadas si los hechos contradicen lo que afirman.
c) Usa las matemáticas como herramienta para ver la relación entre las variables.
d) El análisis de los resultados obtenidos en una experimentación conduce a la elaboración de una
hipótesis.
e) El conocimiento científico es siempre revisable.
f) El diseño de experimentos, para que sean fiables, debe asegurar que sus resultados dependan
de una gran número de variables..
g) Cuando las hipótesis
han sido repetidamente verificadas por la observación y la
experimentación, se procede al enunciado de teorías.