Antes de empezar me gustaría hacer una pequeña pregunta: ¿Memorizar o experimentar? La contestaremos al final de este post.

La ciencia es una manera de ver el mundo y no siempre como nos lo han contado. No siempre los/as científicos/as tienen razón y muchas veces surgen polémicas entre las comunidades científicas, pero está claro que lo bueno que tienen es que experimentan y llegan a resultados objetivos. Quizás es lo mejor que tenemos, que el  “porque lo digo yo“ no tiene cabida.

Los humanos desde siempre hemos tenido una curiosidad innata por nuestro entorno y una capacidad de hacernos preguntas y de querer contestarlas. Es cierto que en ocasiones no se ha hecho acertadamente, pero nuestra intención es saber. Quizás es uno de nuestros dones y es una pena cuando no se aprovecha.

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Conocimiento y método científico

El conocimiento científico se construye cuando nos preguntamos cosas, incluso sobre informaciones aprendidas en donde muchas veces indagando de nuevo y haciéndonos otras preguntas llegaremos a encontrar resultados diferentes.

Siguiendo esta línea, el método científico se basa en proponer hipótesis, hacer experimentos para refutarlas o comprobarlas y, a partir de aquí, establecer una teoría.

Para inculcar la metodología científica a nuestros/as jóvenes, que serán el futuro de la investigación, una buena manera puede ser introducir en el currículum académico la experimentación como base de las asignaturas, dando un uso global y aplicado a esos laboratorios que, por desgracia en ocasiones casi parecen museos, a los que se visita una vez a la semana, se mira y no se toca.

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En este post vamos a centrarnos en experimentos para un nivel de secundaria. Son chicos y chicas que, por su edad y conocimiento, ya pueden ir adquiriendo una manera científica de trabajar, no solamente la idea de mezclar cosas o fabricar cosas para ver el resultado final, sino el desarrollo mental de un pensamiento reflexivo y científico real.

Antes de empezar debemos conocer los pasos del método científico, para que aprendan a trabajar a partir de ahora de una manera que le pueda acompañar a lo largo de todo su desarrollo personal y académico.

Los pasos del método científico

De forma sencilla y adaptada podríamos dividir el método científico en estos 5 pasos:

  1. Hacer una pregunta 
  2. Investigar sobre el tema
  3. Elaborar una hipótesis
  4. Hacer el experimento para probar esta hipótesis
  5. Analizar los datos, exponerlos y compartirlos.

La experimentación y el método científico (el aprender haciendo) es la mejor manera de aprender, ya que se ha demostrado que memorizar datos sin entenderlos no resulta productivo a medio-largo plazo. Además, esta forma de investigar y llegar a conclusiones hace que nuestro cerebro se abra a un mundo de opciones que de otra manera sería imposible.

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Aprender divirtiéndonos con experimentos

Hay muchos experimentos interesantes y fáciles de hacer con las cosas cotidianas que nos rodean y hoy vamos a poner algunos ejemplos.

Para empezar a poner en práctica el método científico vamos a ver un experimento siguiendo estos pasos, posteriormente os contaré cómo proceder para que vosotros/as mismos/as llevéis a cabo este experimento.

Experimento 1: El huevo en la botella

1- La pregunta: ¿es posible meter un huevo en una botella sin romperlo?

2- El siguiente paso es investigar sobre el tema y recopilar toda la información que podamos para hacer un resumen de todo lo observado.

3- Elaboramos nuestra hipótesis en base a todos esos datos, podemos estar o no de acuerdo con todo el material que tenemos y podemos partir de que no es posible meter un huevo en una botella.

4- Es hora de hacer el experimento y, ¡sorpresa! el huevo se rompe. Aquí introducimos las preguntas ¿por qué? ¿cómo es posible que otras personas hayan conseguido meter el huevo? 

5- Analizamos los datos y nuestra forma de proceder, esto nos llevará a que el huevo tiene que sufrir una transformación química para que pueda ocurrir que entre en la botella.

6- Una vez que tenemos claro todos los datos los publicaremos y compartiremos con el resto de nuestra comunidad científica. 😀

¿Queréis poner en marcha el experimento? ¡Vamos allá!

Materiales que necesitaremos: vinagre, huevo, botella de cuello ancho, cerillas y papel o una vela.

Cogemos un huevo, lo metemos en un vaso cubierto con vinagre y lo dejamos reposar entre 24 y 48 horas. Cuando ha pasado el tiempo indicado, se saca el huevo del vaso y ¡el huevo bota! Esto sucede así porque el ácido acético del vinagre reacciona con el carbonato cálcico de la cáscara del huevo y esta reacción produce dióxido de carbono (las burbujas de gas que se desprenden en la cáscara del huevo). Si somos pacientes y esperamos a que la cáscara se deshaga, al final quedará la membrana interior del huevo y el resultado parecerá un huevo de goma.

Una vez que lo tengamos en estado gomoso lo que tenemos que hacer es meter un papel encendido (o una vela pequeña) dentro de la botella (para esto podéis pedir ayuda a los mayores). Ahora situamos el huevo en la boca de la botella. ¿Qué es lo que sucede? El huevo actúa como tapón de la botella, por lo que el fuego acaba por consumir todo el aire que había en ella. Cuando eso sucede se hace el vacío, lo que ejerce presión sobre el huevo que, al ser gomoso, se introduce en el interior de la botella. 

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Experimento 2: Quemar acero

Antes de empezar acordaos que tenemos que seguir los pasos del método científico. Así que yo empiezo con la pregunta, pero luego os toca seguir a vosotros. 😉 ¿Puede arder el acero? 

Cogemos una pequeña barra de acero o hierro y le prendemos fuego (con ayuda de mayores si es necesario). ¿Arde o no arde? Pues no arde, así que la respuesta a nuestra pregunta sería negativa.

Pero lo que sí sabemos es que el hierro se oxida al contacto con el aire y, al fin y al cabo, una combustión es una oxidación, aunque algo más rápida.

¿Qué pasa si en vez de una barra utilizamos un hilo fino de metal? ¿Ardería? La respuesta es que sí. No se evacua el calor lo suficiente y la temperatura sube tanto que se produce la combustión.

Para hacer este experimento utilizaremos lana de acero que podemos encontrar en ferreterías. Pondremos esta lana encima de una plataforma para proteger la zona donde experimentamos. Ahora toca el momento de prenderle fuego, verás una reacción de combustión realmente llamativa y la pregunta del inicio se contesta de forma afirmativa. La respuesta es sí, el acero arde.

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Experimento 3:  Estructuras verticales a partir de sales minerales

En este experimento vamos a recrear un bosque en miniatura que va a estar formado por precipitaciones de sales minerales. Para ello necesitaremos un recipiente de vidrio, silicato sódico, agua, arena y sales minerales (sulfato ferroso, sulfato cúprico, cloruro de cobalto, sulfato de níquel, nitrato cálcico, sulfato de manganeso, cloruro férrico),

Lo primero que debemos hacer es preparar el “hábitat” de nuestro bosque. Echamos arena en un recipiente, agua y silicato de sodio (vidrio líquido). Ahora debemos dejar que repose un tiempo suficiente para que la arena sedimente bien y aparezca la mezcla formada por el silicato sódico y el agua sin turbidez. 

Cuando hayamos logrado lo anterior podremos proceder a esparcir con cuidado y de uno en uno los cristales de las sales minerales. Veremos cómo al cabo de un día, más o menos, se habrá formado una cristalización lineal, generando estructuras verticales que simulan árboles, de silicatos de los metales que constituían las sales que hemos añadido. Como los silicatos tienen distintos colores la apariencia es de un pequeño bosque de múltiples colores.

La razón para este fenómeno es que los silicatos metálicos son sustancias insolubles en el agua, por eso al interaccionar el anión silicato presente en el vidrio líquido con los diversos cationes metálicos de las sales, se produce una precipitación, muy leeeeeenta por el proceso de formación de los cristales, que acaba dando lugar a las formas verticales.

Y tú, ¿Te animas a realizar estos experimentos? 😀