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Definiciones generales

Ciencia

La palabra 'ciencia' viene de la palabra latina científico, que significa conocimiento. La ciencia se refiere al conocimiento sistemático y organizado en cualquier área de investigación que se haya obtenido utilizando el «método científico». El método científico es el mejor método que tenemos, para obtener datos fiables sobre el mundo, lo que ayuda a explicar y predecir diferentes fenómenos. La ciencia se basa en cosas/fenómenos observables y mensurables. Sin embargo, no hay una verdad científica absoluta; es solo que algunos conocimientos tienen menos probabilidades de estar equivocados que otros (Nayak & Singh 2015). Las declaraciones producidas a través de la investigación científica deben ser probables, y la investigación por sí misma debe ser reproducible (un buen artículo científico es aquel que permite replicar el método).

Investigación

La investigación se define como una búsqueda científica y sistemática de información relevante sobre un tema particular. En ese caso, el término «investigación» se refiere al método sistemático que incluye articular el problema, formular una hipótesis, recoger los hechos o datos, analizarlos y sacar ciertas conclusiones, ya sea como solución (s) al problema investigado o como generalizaciones para algunos teóricos formulación. La investigación se denomina «investigación científica» si contribuye al acervo científico y sigue el método científico.

En general, la investigación se puede dividir en dos grupos:

  • *Investigación básica: * el objetivo principal es adquirir un cuerpo organizado de conocimiento científico y no necesariamente generar resultados con impacto práctico directo. La investigación básica se refiere a las propiedades fundamentales de los objetos, su relación y su comportamiento, lo que incluye la investigación teórica y experimental.

  • *Investigación aplicada: * el objetivo principal es resolver problemas prácticos y el objetivo de contribuir al acervo de conocimientos científicos es secundario. La investigación aplicada se centra en la utilidad de los objetos y su comportamiento, así como en la mejora de la tecnología.

Vocabulario de investigación

Variables y niveles de medición

Una variable es una característica medible de una construcción abstracta. Una variable es algo que puede tener más de un valor y puede variar de negativo a positivo, de bajo a alto, etc. Es lo contrario de una constante. Los valores de una variable pueden ser palabras (por ejemplo, género) o números (por ejemplo, temperatura). Los constructos por sí mismos no se pueden medir directamente; por lo tanto, los científicos necesitan encontrar medidas sustitutivas llamadas variables. Por ejemplo, la calidad del agua a menudo se mide como concentraciones de nitratos y ortofosfato y demanda química de oxígeno, que son parámetros diferentes obtenidos de los procedimientos analíticos de laboratorio realizados en una muestra de agua. En este caso, la calidad del agua es un constructo, y las concentraciones de nitratos y ortofosfato y la demanda química de oxígeno son las variables que la miden.

Las variables que describen otras variables se denominan variables independientes, mientras que las variables descritas por otras variables son variables dependientes. En un experimento de investigación puede haber otras variables que no son relevantes para estudiar una variable dependiente seleccionada pero que podrían tener algún impacto en ella. Estas variables deben controlarse a lo largo del experimento y se denominan variables de control (por ejemplo, pH y concentración de oxígeno en el caso de la calidad del agua). En la investigación queremos seleccionar variables específicas y buscar relaciones entre ellas; además, pretendemos entender si y cómo la variación en una variable afecta la variación en otra.

Las diferentes variables tienen diferentes niveles de medición en orden ascendente: nominal, ordinal, intervalo y relación. Para la investigación es importante seleccionar siempre variables con el mayor nivel de medición (Nayak & Singh 2015):

  • *Nivel nominal de medición: * Los valores de este nivel incluyen una lista de nombres/palabras. Los valores de nomenclatura son una medida cualitativa (por ejemplo, especies vegetales o variedades, color de hojas). También es posible sustituir los nombres de los valores por números (por ejemplo, 1 para Boston Bibb, 2 para Red Leaf, 3 para Iceberg, etc.); sin embargo, en este caso los números sólo significan un tipo diferente de nombre, y no hacen que la variable sea cuantitativa. Dar números a las características facilita el análisis estadístico de los datos cualitativos. El análisis estadístico de la tendencia central de las mediciones nominales es el modo; la media o la mediana no se puede definir (no es posible calcular el sexo promedio o el color). Los análisis estadísticos apropiados son el chi- cuadrado y la distribución de frecuencia, y una transformación de uno a uno (igualdad) (por ejemplo, 1 = verde, 2 = amarillo, 3 = rojo).

  • *Nivel ordinal de medición: * los valores de este nivel se pueden ordenar en rangos. Todas las variables medidas como alta, media o baja (por ejemplo, coloración amarillenta de las hojas de las plantas), o como escalas de opinión (muy de acuerdo/de acuerdo/neutro/en desacuerdo/fuertemente en desacuerdo) son ordinales. Las escalas ordinales proporcionan datos acerca de cada vez más, por ejemplo, estar de acuerdo es más que estar de acuerdo; sin embargo, lo que las variables ordinales no nos dicen es cuánto más. La medida de tendencia central de una escala ordinal puede definirse como mediana o modo, mientras que la media no puede interpretarse. Los análisis estadísticos apropiados son percentiles y análisis no paramétricos, y la transformación en aumento monótónico (que conserva la clasificación); sin embargo, los análisis más sofisticados como la correlación, la regresión y el análisis de varianza, no son adecuados.

  • Nivel de medición de intervalos: ** los valores en este nivel tienen todas las propiedades de variables nominales y ordinales; además, las distancias entre las observaciones son significativas. El nivel de medición del intervalo es **medida cuantitativa. Los valores medidos no solo se ordenan en rangos, sino que la distancia entre atributos adyacentes en una escala es siempre la misma; por ejemplo, la escala de temperatura en Celsius, donde la diferencia entre 30 y 40 grados es la misma que entre 80 y 90 grados. La escala de intervalos nos permite describir cuánto más, o cuánto menos, se compara una medición con otra, lo que no es el caso de las escalas nominales u ordinales. Las medidas de tendencia central pueden ser media, mediana o modo. También son posibles medidas de dispersión, como el rango y la desviación estándar. Los análisis estadísticos apropiados incluyen todos los métodos adecuados para escalas nominales y ordinales, así como la correlación, la regresión y el análisis de varianza. La transformación de escala debe ser lineal positiva.

  • *Relación nivel de medición: * Además de tener intervalos iguales, las observaciones también pueden tener un valor de cero, lo que significa la ausencia del fenómeno que se está midiendo. Las escalas de relación tienen todas las características de las escalas nominal, ordinal e intervalo, así como un punto «verdadero cero». La mayoría de las mediciones en ciencias naturales e ingeniería, tales como masa, volumen, concentraciones de compuestos y carga eléctrica, son escalas de relación. Todos los métodos estadísticos y las transformaciones son adecuados.

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Figura 1: Niveles de medición

Validez, confiabilidad, precisión y precisión

**Validez es la calidad de ser legal u oficialmente vinculante o aceptable. La validez de los instrumentos, datos y hallazgos es el requisito más importante en la investigación. Se refiere a su precisión y fiabilidad. La validez de los datos depende de la validez de los instrumentos; sin embargo, suponiendo que los instrumentos y los datos son válidos, la validez de los hallazgos y conclusiones aún puede cuestionarse (Nayak & Singh 2015).

Fiabilidad es la calidad de un buen rendimiento consistente. La fiabilidad muestra si es posible obtener el mismo resultado usando un instrumento para medir una variable más de una vez. Los instrumentos pueden ser dispositivos de laboratorio, balanzas, o pueden ser preguntas dadas a un grupo de personas.

Precisión se refiere al número de decimales en un resultado numérico de una medición.

Precisión es el grado en que el resultado de una medición, cálculo o especificación se ajusta al valor correcto o a un estándar. La precisión se refiere al nivel de precisión de la escala.

*Copyright © Socios del Proyecto Aqu @teach. Aqu @teach es una asociación estratégica Erasmus+ en educación superior (2017-2020) dirigida por la Universidad de Greenwich, en colaboración con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (Suiza), la Universidad Técnica de Madrid (España), la Universidad de Liubliana y el Centro Biotécnico Naklo (Eslovenia) . *

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