Cómo realizar una investigación científica

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Si quieres contribuir conocimientos a la comunidad científica llevando a cabo un proyecto de investigación científica, es necesario que sepas cuáles son los pasos básicos. Realizar una investigación conlleva varios pasos comenzando por identificar un problema para resolver. El mejor punto de partida es realizar una investigación minuciosa sobre un tema e identificar los espacios en blanco en el conocimiento. A partir de allí, puedes diseñar experimentos, realizarlos, recopilar datos y presentar tus artículos para su publicación.

Parte 1
Parte 1 de 4:

Planificar un proyecto de investigación

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    En primer lugar, debes identificar un área de estudio sobre la cual quieras investigar. A un nivel estudiantil, se te asignará un tema en un curso o bien elegirás un laboratorio que realice investigaciones que sean de tu interés. [1]
    • Elige un tema que te entusiasme o que te atraiga.
    • La investigación científica no se limita únicamente a los temas como la biología, la química y la física. Con tal que sigas el método científico para llevar a cabo el estudio, lo que realizarás será una investigación.
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    La pregunta de investigación será el enfoque principal del estudio. Después de elegir un tema que te interese, debes investigar algunas de las preguntas sin responder que haya dentro de ese rubro. Tu pregunta de investigación debe basarse en un rubro con el que estés familiarizado en cierta medida. Un estudio científico puede tener más de una pregunta de investigación. [2]
    • Investiga brevemente la literatura para familiarizarte con la información que de por sí haya y cuáles son las preguntas que no tengan respuesta. [3]
    • Ten cuidado de contar con los recursos necesarios a tu disposición (financiamiento y equipo de laboratorio) para trabajar en la pregunta.
    • Conversa con profesores u otros investigadores y pídeles ayuda para identificar una pregunta en la que puedas trabajar.
    • En muchos artículos, se mencionan algunas de las preguntas que no tienen respuesta y se especula sobre direcciones para el futuro o se sugieren experimentos que serán necesarios en el futuro. Puedes usarlos como trampolín para tus propias ideas. [4]
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    Quizás hayas realizado una investigación breve de la literatura como una forma de ayudarte a desarrollar una pregunta de investigación. Sin embargo, ahora realmente debes hacer el trabajo. Busca artículos dentro del rubro relacionado con el problema que hayas identificado y léelos. Lee la literatura actual y también algunos de los artículos seminales que hayan establecido el rubro. [5]
    • Si bien es imposible leer todos los artículos, debes ser un experto sobre el tema al investigar. Tampoco debes repetir experimentos que ya se hayan realizado.
    • La investigación de la literatura te será de ayuda para diseñar los experimentos y determinar las condiciones experimentales adecuadas que debas usar.
    • Toma notas detalladas conforme vayas leyendo la literatura. Es probable que escribas un ensayo sobre el tema después de terminar el estudio, y esta información constituirá la base de la introducción.
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    Una buena pregunta de investigación será clara, específica, hará una referencia directa al problema e identificará un grupo objetivo de participantes. [6] Una vez que hayas leído la literatura de una forma más minuciosa, es probable que debas revisar la pregunta de investigación de forma que incluya todo lo que hayas leído.
    • Usa tus nuevos conocimientos para hacer que la o las preguntas de investigación sean más específicas.
  5. 5
    Formula una hipótesis . Una hipótesis constituye una generalización o predicción comprobable sobre un fenómeno observable. Puede describir una causa y efecto o una relación entre las variables que vayas a estudiar.
    • Este es un ejemplo de una hipótesis: "La cantidad de luz solar que una planta recibe tendrá un efecto sobre su crecimiento".
    • Como otro ejemplo: "El azúcar incrementa la hiperactividad en los niños".
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    El plan de investigación constituye el mapa de ruta para tus estudios. Al momento de trabajar en un plan de investigación, debes tener en cuenta que tu objetivo final por lo general es la publicación, por lo que debes diseñar tus experimentos teniéndolo en mente. [7] Hazte las siguientes preguntas:
    • ¿Qué o quién es la población del estudio? ¿Se necesitan aprobaciones éticas para trabajar con los sujetos necesarios?
    • ¿De qué forma cada experimento contribuirá a responder a la pregunta que harás?
    • ¿De qué forma se recopilarán los datos? ¿De qué forma defines el éxito en un estudio?
    • ¿Qué tipo de estadísticas emplearás para analizar los datos?
    • En caso de que un experimento no vaya a producir datos que incluirías en un ensayo, ¿son necesarios para comprender el problema? A esto se le conoce como datos negativos y pueden servirte para considerar el problema desde otra perspectiva o como referencia para revisar tu experimento. [8]
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Parte 2
Parte 2 de 4:

Diseñar un experimento

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    Si quieres que tu experimento sea significativo, es necesario que la muestra experimental sea lo suficientemente grande como para llevar a cabo un análisis estadístico sobre ella. Para poder determinarlo, debes conocer cierta información sobre la población experimental y usar una calculadora de análisis de poder estadístico.
    • Si quieres usar un análisis de poder estadístico, debes contar con un estimado del tamaño del efecto, un estimado de la variabilidad en los datos (desviación estándar), el nivel de significación (la convención estándar es p <0,05) y el poder estadístico (el índice de resultados negativos falsos que estés dispuesto a aceptar, por lo general de 80 %). [9]
    • Puede serte de ayuda llevar a cabo estudios piloto más pequeños para recopilar la información necesaria para un análisis formal de poder estadístico de forma que puedas calcular el tamaño de la muestra.
    • En caso de que no cuentes con los medios para llevar a cabo un estudio piloto, puedes emplear algunos estimados aproximados que tengan como base la información que hayas recopilado de la literatura.
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    Al momento de diseñar el experimento, es necesario que conozcas todas las soluciones que deberás usar y el tipo de equipo al que necesitarás acceder. Existen muchas universidades que cuentan con instalaciones base que tienen instrumentos que puedes usar en caso de que tu laboratorio específico no tenga todo el equipo necesario.
    • Quizás se te deba capacitar en cuanto al equipo y debas desarrollar la pericia adecuada antes de poder empezar con los experimentos, por lo que debes tomarlo en cuenta al momento de planificar un cronograma.
    • En caso de que no puedas acceder al equipo necesario, considera la posibilidad de trabajar con colaboradores que cuenten con el equipo y la pericia. [10]
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    La clave para un experimento bien diseñado es que haya un número manejable de condiciones comprobables. [11] En caso de que vayas a hacer un estudio con medicamentos, es probable que debas probar con distintas dosis, pero tampoco debe haber tantas. Probablemente debas llevar a cabo unos cuantos experimentos más pequeños para así optimizar las condiciones de prueba que emplearás en los experimentos finales.
    • Puede serte de ayuda buscar en la literatura para identificar puntos de tiempo, dosis y condiciones de tratamiento que sean relevantes a tus estudios.
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    Los datos experimentales no sirven de nada sin las condiciones adecuadas de control con las cuales puedas compararlos. Un control constituye una condición que permanece constante y sirve para medir el cambio en la condición experimental. [12]
    • Cuando se espera una respuesta conocida, se considera un control positivo, mientras que, cuando no se espera una respuesta, se considera un control negativo.
    • En un experimento formal, hay tan solo una variable y muchos controles como una forma de asegurar que los cambios que se observen en los resultados se deban específicamente a la variable que haya cambiado.
    • Si quieres poner a prueba distintas variables, será necesario que lleves a cabo muchos experimentos.
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    En las investigaciones, debes identificar y definir cuál es el resultado de tu estudio. [13] Asimismo, debes definir qué es lo que consideras un experimento "exitoso". En caso de que estés estudiando un proceso biológico, es posible que el resultado sea la medida de la cantidad de una proteína específica producida.
    • Es necesario que los resultados sean medibles de manera constante. De lo contrario, no producirán datos utilizables.
    • Todos los análisis estadísticos que se utilicen para el estudio se deben establecer antes de la recopilación de los datos.
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    Una vez que hayas terminado con el diseño general del experimento, debes escribir un protocolo detallado en el que incluyas todas las condiciones que se probarán y todos los cálculos necesarios. Será mucho más simple realizar el experimento si haces toda la planificación antes de comenzar.
    • Mientras más detallado sea el protocolo, el experimento será más fácil de seguir y repetir más adelante.
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Parte 3
Parte 3 de 4:

Realizar los experimentos

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    Para poder terminar tus estudios dentro de un tiempo razonable, te será de ayuda elaborar un cronograma aproximado sobre el momento en que realizarás cada experimento. [14] Ten en cuenta que, en muchos casos, los experimentos no funcionan la primera vez y es necesario repetirlos para tener la certeza de que los datos sean coherentes.
    • Emplea un calendario semanal o mensual para programar los experimentos, incluyendo el tiempo para el análisis y la interpretación de los resultados.
    • Conforme continúes con los experimentos, es posible que algunas de las condiciones cambien o que acabes por ir en otra dirección, lo cual es normal. Tan solo debes tener flexibilidad con tu cronograma.
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    En la etapa de diseño, habrás redactado un protocolo detallado en el que deben figurar todas las soluciones y componentes necesarios para llevar a cabo el experimento. Reúne todo lo que necesitarás valiéndote de este informe. Ten cuidado de registrarte de antemano para usar el equipo compartido de forma que esté a tu disposición cuando lo necesites.
    • Haz lo más que puedas de las cosas pequeñas el día antes (por ejemplo, etiquetar los tubos y preparar las soluciones).
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    El día del experimento, emplea tu protocolo detallado y sigue de cerca las instrucciones. En caso de que te desvíes en lo más mínimo del protocolo escrito, debes tener cuidado de tomar nota de qué fue lo que hiciste de manera diferente. Para realizar una investigación, es fundamental que lleves un cuaderno de laboratorio que contenga todos tus experimentos y resultados. [15]
    • La primera vez que realices un experimento, es muy probable que cometas errores o que las cosas salgan mal, lo cual es perfectamente normal. Debes tomar notas y aprender de tus errores para el siguiente experimento.
    • Registra tus resultados en tu cuaderno de laboratorio.
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    En caso de que los datos que hayas obtenido en un experimento indiquen que el experimento en sí no funcionó, será necesario que resuelvas los problemas y determines lo que salió mal. [16] Diversos factores pueden contribuir al fracaso de un experimento:
    • En caso de que hayas estado usando un kit especial de una empresa, puedes comunicarte con ellos o buscar su información para la resolución de problemas.
    • Ten cuidado de que no haya pasado la fecha de vencimiento de ninguno de los reactantes que hayas usado.
    • Revisa para tener la certeza de que todos tus instrumentos hayan estado funcionando bien ese día.
    • Revisa dos veces todos tus cálculos y ten cuidado de haber utilizado las cantidades adecuadas y las concentraciones correctas de las soluciones.
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    [17] Después de haber optimizado todo y resuelto todos los problemas, tan solo deberás repetir el experimento hasta tener la cantidad correcta de muestras de datos para analizar según lo determinado anteriormente en la etapa de diseño. Una vez que hayas recopilado todos los datos, puedes analizarlos y empezar a redactar un manuscrito para su publicación.
    • En lo posible, debes usar los mismos reactantes e instrumentos para limitar la variabilidad entre experimentos.
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Parte 4
Parte 4 de 4:

Analizar y publicar los datos

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    En la mayoría de los experimentos, obtendrás una salida de datos numéricos brutos. Dependiendo del estudio, transferirás estos números a otro programa para elaborar gráficos y comparar los distintos grupos. Es importante que prestes mucha atención a los datos al pasar de un programa a otro.
    • Ten cuidado de no copiar y pegar filas o columnas de datos incorrectamente.
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    Durante la etapa de diseño experimental, debes haber determinado las pruebas y análisis estadísticos que llevarás a cabo con los datos. [18] Después de terminar con la recopilación de los datos, lleva a cabo estas pruebas para determinar la significación dentro de tus conjuntos de datos.
    • Indica la significación en donde aplique para todas las cifras y menciona los valores estadísticos exactos en el texto del manuscrito.
    • Para el análisis, puedes emplear programas como Graphpad Prism, R y SAS.
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    Dentro de la comunidad científica, se utilizan muchos programas para elaborar figuras que sean aptas para la publicación. Sin embargo, incluso puedes usar programas simples (por ejemplo, Excel). Las figuras deben ser claras y concisas, y debes tener cuidado de que todas las fuentes que utilices sean claramente legibles, no solo en cuanto al tamaño sino también en cuanto al estilo.
    • Organiza los paneles de forma que los datos similares estén agrupados juntos.
    • No uses colores en las figuras, ya que, por lo general, las figuras de color con llevan tarifas costosas. [19]
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    para su publicación. Después de que hayas reunido todos tus resultados y estén en formato de figuras, puedes empezar con la escritura del manuscrito. Empieza por la sección de material y métodos debido a que es la más fácil. En la sección de resultados, describe los datos. En la discusión, habla sobre el significado de los resultados, la forma como encajen en el rubro, las posibles direcciones para el futuro y los espacios en blanco que queden en el rubro. Para terminar, escribe la introducción, el abstract y el título. [20]
    • Antes de escribir, determina a cuál revista quieres enviar el ensayo para su publicación de forma que puedas seguir su guía de estilo.
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    Sigue las pautas de envío y la guía de estilo específicas para la revista a la que vayas a enviar el manuscrito. [21] Ellos se pondrán en contacto contigo en el espacio de unas semanas para brindarte comentarios sobre el ensayo. Es posible que se te devuelva sin comentarios o que se lo envíen a otros científicos para que lo lean y lo comenten. [22]
    • Una vez que otros profesionales expertos en el rubro hayan revisado el ensayo, se te devolverá con comentarios que deberás abordar.
    • En caso de que no envíen el ensayo para su revisión, deberás enviarlo a otra revista. Para ello, quizás debas hacer revisiones para ceñirte a los requisitos de estilo de las otras revistas.
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    Una vez que se te devuelva el manuscrito después de la revisión paritaria, deberás corregir el ensayo según los comentarios. [23] Quizás sea necesario que hagas muchos experimentos más o que tan solo debas brindar unos cuantos detalles adicionales o realizar algunos experimentos pequeños y fáciles.
    • Para abordar los comentarios, debes revisar el manuscrito y escribir una refutación en la forma de una carta de presentación en la que menciones la forma como hayas tomado en cuenta cada comentario en el ensayo corregido.
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    Pasadas las revisiones finales, debes volver a enviar el ensayo a la revista para que lo revisen nuevamente. Por lo general, este constituye el último paso y luego el ensayo se publicará. Sin embargo, existe la posibilidad de que debas llevar a cabo otra ronda de revisiones.
    • Después de que acepten tu manuscrito, se te enviarán pruebas para revisarlas, luego de lo cual estará listo para publicarlo. [24]
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Advertencias

  • Mantente al día con todos los proyectos de investigación actuales. De lo contrario, es posible que te des cuenta de que tu investigación se llevó a cabo en otra parte.
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Referencias

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