Explicamos qué es la investigación científica, sus características, etapas, elementos, para qué sirve y damos varios ejemplos
¿Qué es la investigación científica?
La investigación científica es un proceso sistemático, riguroso y objetivo con el que se obtiene nuevos conocimientos aplicando el método científico. Este método permite que los resultados sean confiables y verificables, además de objetivos.
El método científico está constituido por una serie de etapas que garantizan la reproducibilidad y verificabilidad del conocimiento obtenido.
Una de las características básicas de la investigación científica es la originalidad, que se logra gracias a la metodología empleada, y sobre todo por los procesos de evaluación a los que son sometidos los trabajos científicos.
Además, la investigación científica tiene que ser objetiva y los instrumentos para recolectar la información deben estar validados, ya que esto origina confiabilidad y genera informes efectivos.
Los resultados deben ser expresados preferiblemente de forma numérica, pues esto permite la comparación estadística de forma comprensible. Dichos resultados tienen que ser comprobados bajo las mismas condiciones en las que se realizó la investigación.
Etapas de la investigación científica
La investigación científica puede incluir algunas o todas las siguientes etapas: observación, definición del problema, investigación (planificación, evaluación de las evidencias), formulación de la hipótesis, experimentación (prueba de la hipótesis), evaluación y análisis.
Sin embargo, antes de plantear las etapas de la investigación científica es fundamental tener en cuenta el objetivo general que se persigue, dado que esto determina los objetivos específicos a seguir y los métodos elegidos para lograrlos.
- Observación. El primer paso es la observación de un fenómeno, evento o problema. El descubrimiento del fenómeno surge por lo general debido a cambios en el proceso natural del evento.
- El problema. La observación de los fenómenos o cambios lleva a la formulación de una pregunta: ¿por qué? o ¿cómo? Esto constituye la formulación del problema. Por otro lado, el problema debe estar delimitado perfectamente en cuanto a lugar, tiempo y ciertas características básicas del fenómeno a estudiar. Igualmente, el investigador debe aclarar si el tema de investigación es de tipo exploratorio, descriptivo o experimental. Estos puntos son determinantes para tener visión de la validez y el grado de confianza que pueden alcanzar los resultados obtenidos. Además de la delimitación, el trabajo debe ser justificado, es decir, el investigador debe indicar los alcances y probables aportes de la investigación.
- Hipótesis. Para poder responder la pregunta estructurada en el problema, se formula la hipótesis. Esta es una deducción precisa y perfectamente elaborada sobre la observación. La hipótesis depende de una cuidadosa caracterización del sujeto de investigación. El investigador en esta etapa debe consultar la literatura existente sobre el objeto del estudio. Se requiere preferiblemente que la búsqueda de información se realice sobre trabajos científicos publicados en revistas indexadas. Primero, la hipótesis se elabora estructurando un enunciado que va en concordancia con el conocimiento existente sobre el objeto del estudio. Luego, se establece una posible respuesta al nuevo fenómeno observado. Si la hipótesis inicial falla, se estructura una segunda que toma en cuenta los fracasos de la primera. Por lo general, las hipótesis que fallan en explicar un fenómeno en un tiempo determinado, luego (con el avance de las tecnologías) resultan correctas. Para elaborar la hipótesis se establecen dos variables: la dependiente y la independiente. Los valores de la variable dependiente están condicionados por lo que el investigador realice con la independiente, la cual, al ser manipulada por el investigador, origina una reacción.
- Experimentación. Después de establecer la hipótesis se procede a comprobarla. Para esto se establecen los experimentos, diseñados de manera muy cuidadosa, controlando adecuadamente cada etapa. Este proceso es documentado de manera meticulosa, lo que permite la reproducibilidad por cualquier otro investigador. De esta forma, el experimento se diseña para comprobar o descartar la hipótesis. Dependiendo de la disciplina científica, la experimentación se realiza en un laboratorio, en el campo, en un pizarrón o en una computadora. Es necesario tener en cuenta el tipo de investigación o de estudio que se va a realizar, ya que de esto depende el tratamiento metodológico. En los trabajos poblacionales esto es determinante; se deben definir, por ejemplo, las edades, culturas, costumbres o el estado nutricional de las poblaciones objeto de estudio.
- Evaluación y análisis. Todos los resultados y evidencias obtenidas se deben analizar para evitar conclusiones erradas. Para esto se utilizan análisis matemáticos cualitativos y cuantitativos, que hoy en día son facilitados por la existencia de una serie de paquetes estadísticos. El proceso más importante de la investigación científica es la evaluación de los resultados. Esta evaluación se hace de manera objetiva por grupos científicos y suministra una importante rigurosidad y credibilidad. Posteriormente, los resultados se hacen públicos a través de presentaciones en congresos, reuniones científicas o publicados en revistas indexadas. Es importante tener en cuenta que toda investigación científica está sujeta a modificaciones.
Importancia de la investigación científica
La importancia de la investigación científica radica en que permite establecer un contacto más cercano con la realidad. Por lo tanto, el objetivo es avanzar en el conocimiento de la humanidad y la naturaleza.
Además, gracias a la investigación científica se han logrado vencer importantes enfermedades que azotaron a la humanidad, mejorando las condiciones de vida del humano.
Elementos de la investigación científica
Se han establecido cuatro elementos en la investigación científica:
- Sujeto: quien desarrolla la investigación. Por lo tanto, es el investigador el que cuestiona el fenómeno y desarrolla la hipótesis.
- Objeto: lo que se investiga, es decir, el fenómeno que causó la interrogante en el investigador.
- Medio: el conjunto de métodos que se emplean para validar o no la hipótesis.
- Fin: el objetivo final de la investigación; lo que se persigue, la respuesta al problema planteado.
¿Para qué sirve la investigación científica?
Sin la investigación científica, la humanidad no habría alcanzado los conocimientos que se tienen hoy en día sobre los procesos del mundo y del Universo. La naturaleza del investigador (curiosidad e insistencia), junto con la metodología utilizada han permitido dar grandes pasos al respecto.
Individualmente, la investigación es fundamental para el estudiante y para el profesional. Todas las etapas del estudio de una profesión emplean la observación, la formulación de preguntas y problemas, el diseño de un esquema para dar respuesta a las interrogantes y la evaluación de los resultados.
Por consiguiente, para cualquier investigación hay un proceso y unos objetivos precisos que permiten establecer contactos e interrelaciones con el mundo interno y con lo que nos rodea. Al final se formulan nuevas teorías o se modifican las existentes, en un ciclo continuo de evolución del conocimiento.
Ejemplos de investigaciones científicas
El desarrollo de las vacunas contra el coronavirus
Un ejemplo reciente de investigación científica es la que han realizado empresas como Pfizer o Astrazeneca para desarrollar una vacuna contra el coronavirus.
La vacuna antirrotavirus
Una de las investigaciones científicas de este milenio que impactó profundamente en la salud de la población infantil fue el desarrollo de la vacuna antirrotavirus. Este virus es la causa principal de diarrea aguda infantil, además de una importante causa de mortalidad en este grupo etario.
El desarrollo de una vacuna efectiva y segura era necesaria para controlar la enfermedad. Los investigadores, luego de un proceso que incluyó varias fases exitosas, lograron establecer la efectividad y eficacia de una vacuna antirrotavirus atenuada humana.
El estudio incluyó 63.225 niños de 11 países latinoamericanos y de Finlandia. Se evaluó la severidad de los episodios de gastroenteritis mediante la utilización de una escala estandarizada. Además, se evaluó rigurosamente la eficacia de la vacuna aplicada y se utilizaron paquetes estadísticos para el análisis de los datos.
Los investigadores lograron determinar que la vacuna pudo proteger a los niños contra la gastroenteritis severa por rotavirus. En consecuencia, dicha vacuna redujo significativamente las gastroenteritis por todas las causas y no se observaron efectos secundarios significativos.
Hoy en día, la vacuna está incluida en los programas de vacunación infantil de muchos países del mundo.
El descubrimiento de la penicilina
El descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming (1881-1995) es uno de los ejemplos más representativos de la aplicación del método científico. El trabajo fue publicado en 1929 y el éxito del mismo estuvo determinado por la capacidad de observación del investigador.
Fleming fue un microbiólogo que trabajaba con cepas de Staphylococus aureus. Inoculaba placas de cultivo con la bacteria y periódicamente las observaba para evaluar el crecimiento de las cepas. Sin embargo, al observarlas, las placas de cultivo eran expuestas al aire.
En este proceso, una de las placas se contaminó con un hongo llamado Penicilliun notatum, pero Fleming observó que las cepas inoculadas alrededor del hongo no crecieron. El investigador realizó la pregunta del método científico: ¿qué impide el crecimiento de las cepas de la bacteria alrededor del hongo?
Luego de un procedimiento experimental bien estructurado, Fleming logró determinar que el hongo producía una sustancia bacteriolítica que luego se llamó penicilina.