Title: 1.4. Disseny experimental. Projecte d'Investigació.
Course: Física i Química 3r ESO 1r T

Disseny experimental

Imatge lliure de drets d’autor sota sota llicència Creative Commons - Piqsels

Disseny experimental

El procés de creació d'un disseny experimental ens permet optimitzar els passos a fer en una experimentació.

Per iniciar una investigació cal que tinguem en compte tots els passos del mètode científic i serà molt i molt important també tenir clar què volem mesurar i què podrem mesurar. A les MAGNITUDS que observarem les anomenarem VARIABLES i el que farem serà modificar la variable independent i observar les modificacions que provoca o no aquest canvi en l'altra variable.

COMPTE! podem fer diverses mesures d'una situació (per exemple, analitzar la temperatura i la pressió d'un lloc), però NO podem fer modificacions de dues variables o magnituds alhora (no podem fer-ho en diferents moments si també canviem altres condicions). Vegem-ho en el següent exemple:

💡 [Supòsit] Imaginem que volem mesurar els nivells de contaminació de l'aire en una ciutat gran, com Londres. Ens donarà prou informació prendre mesures puntuals com les que segueixen?

Imaginem que fem diferents anàlisis...

- Anàlisi1 : Mesurem els nivells de CO_2 (diòxid de carboni) al costat d'un 🌳 parc a les 9h.
- Anàlisi2 : Mesurem els nivells de NO_2 (diòxid de nitrogen) al costat d'una 🏫 escola a les 15h.
- Anàlisi3 : Mesurem els nivells de O_3 (ozó) i CO_2 (diòxid de carboni) al costat d'una 🏭 fàbrica a les 4h de la matinada.

Podem assegurar que...?

- Si els nivells de CO_2 al costat del 🌳 parc són elevats, sempre hi ha una contaminació elevada de diòxid de carboni al costat d'aquell parc i que, per tant, és recomanable no anar-hi? podria tenir relació amb l'hora d'entrada i sortida de vehicles? què hauríem de fer per descartar aquest fet?
- Si els nivells de NO_2 al costat d'una 🏫 escola a les tres de la tarda són baixos, podem assegurar que NO hi ha contaminació al costat d'aquella escola? què passaria amb el CO_2? l'hem analitzat en aquell indret?
- Si els nivells de CO_2 al costat d'una 🏭 fàbrica són normals però els nivells d'O_3 al costat d'una fàbrica són elevats... hi haurà perill de contaminació? què hauríem de fer o de què hauríem de disposar per decidir-ho?

Drets de la imatge:  Londres - imatge lliure de drets d’autor sota sota llicència Creative Commons - Piqsels

Com veieu, hi ha moltes coses a tenir en compte a l'hora de fer les anàlisis ja que hi ha molts factors que poden intervenir-hi, com a resum, podeu veure aquesta taula.

DISSENY EXPERIMENTAL
Variables | Descripció | Exemple | Aplicació
variable independent | És la variable que modifiquem en l’experiment per tal de comprovar si influeix en els resultats. | el temps (les hores que fem anàlisi de les mostres) | Podem mesurar els nivells de CO2 al costat del parc cada hora a la qual hi pot haver infants jugant , per exemple, a les 16h, a les 17h, a les 18h... (serà diferent també si és durant la setmana o cap de setmana, si són vacances o no...)
variable dependent | Variable que observem si s’ha modificat durant l’experiment. | concentració de CO_2 | Valor que analitzem o observem cada hora que ens donarà una altra cosa DEPENENT del moment (variable independent) en què ho analitzem. Podem fer un gràfic per veure en quines hores aquests nivells són més elevats.
variables controlades | Són factors, diferents de la variable independent, que raonablement podrien influir en els resultats. Per evitar que interfereixin en els resultats, s’han de mantenir constants, és a dir s’han de fixar en uns valors que permetin l’obtenció de resultats durant tot l’experiment. | el lloc on fem l'anàlisi (el parc, per exemple) | Podem fer l'anàlisi "idèntica" (mateixes hores i observant o analitzant el mateix contaminant) en un lloc i fer exactament el mateix en un altre lloc. Això ens permetrà veure si a les 9h del matí, per exemple, hi ha més contaminació al costat del parc o de la fàbrica.

+info Disseny Experimental. Conceptes i exemples - Document elaborat per l’Equip de coordinació de biologia de les PAU de la UB