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Los 4 tipos de MODELOS CIENTÍFICOS

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La última actualización de esta entrada fue hecha el 13 junio, 2024 por Hernán R. Gómez

Modelos

Un modelo es una representación material o mental de un fenómeno, un objeto o un proceso. Se usan para poder analizar una realidad que no puede ser observada en forma directa, de forma más sencilla, basándose, generalmente, en analogías.

En el arte, los modelos son, por lo general, objetos para ser copiados. Los modelos científicos son copias de los objetos, ya que sólo son simulaciones o representaciones sencillas y acotadas de ellos.

Modelo del ciclo protón-protón.
Éste es un modelo escolar del complejo ciclo de reacciones que ocurren en el interior del Sol: el ciclo protón-protón. Los círculos rojos representan protones; los azules, neutrones; los verdes, neutrinos; y los amarillos, positrones. Es una representación sencilla que facilita el estudio, dejando de lado múltiples factores que pueden ser encontrados en un modelo científico.

La construcción de un modelo.

https://youtu.be/RVTlm6nRtfk

Cuando se construye un modelo, existen cuatro pasos básicos que se deben tener en cuenta:

  1. La elección del objeto a modelar: corresponde al fenómeno u objeto que se representará, tal como una fuerza, una proteína, el sistema digestivo de un perro, el continente africano, etc. Podemos decir, entonces, que un objeto a modelar puede ser cualquier parte del universo que se quiera analizar, con límites reales o imaginarios. ¿Qué significa esto último? Imagínate que un meteorólogo quiere analizar el clima de Buenos Aires, en Argentina. El estudio de su atmósfera tendrá limites imaginarios, pues no puede “encapsular” el aire que allí se encuentra.
  2. La percepción del objeto: a partir de los datos obtenidos, que incluyen su apreciación por medio de uno o múltiples sentidos, como la vista o el tacto. Por ejemplo, un mapa ofrece la representación de una porción de superficie, siendo percibida mediante los ojos. Evidentemente, es una imagen parcial, pues no puede representar todos los detalles del sitio real.
  3. La representación del objeto. Un sistema de imágenes, ideas o juicios puede construir una representación, usando los datos de la percepción y la memoria.
  4. La fabricación de un artefacto. Ya sea un artefacto concreto o una idea, esto funcionará como analogía del objeto o fenómeno original, permitiendo una comparación. ¿Una comparación de qué? Se deben reconocer semejanzas y diferencias. Un artefacto concreto puede ser una maqueta de la membrana plasmática, por ejemplo. Una idea puede ser, por ejemplo, la teoría neordarwinista.
Galería Ensamble
Esta fotografía de los tallos de una planta trepadora es el “artefacto” de un modelo concreto. NO es la planta trepadora, sino una representación bidimensional de ella. (c) Ensamble de Ideas 2018.
Disponible en https://www.youtube.com/watch?v=RVTlm6nRtfk

¿Cuáles son los tipos de modelos científicos que existen?

Existen tres tipos de modelos científicos:

  • Formales se obtienen como producto de trabajos de investigación referidos a áreas centrales de cada una de las disciplinas científicas. Un claro ejemplo de modelo formal es el modelo atómico de Rutherford o la Teoría de la Relatividad.
  • Materiales son, por lo general, representaciones concretas de los modelos formales, expresados a través de un lenguaje específico, como el de la física. Una imagen impresa en una radiografía es un modelo material, por ejemplo. Otro ejemplo de modelo material es la fotografía de los tallos de una planta trepadora que encuentras en este artículo.
  • Modelos matemáticos son representaciones matemáticas de teorías y leyes. No necesariamente pueden ser expresados mediante fórmulas o ecuaciones, sino también mediante símbolos, gráficos o diagramas. La ecuación que corresponde a la Ley de Boyle-Mariotte, referida a las leyes de los gases  P\cdot v=k) es un modelo matemático.

Algunas biblografías sugieren la existencia de un cuarto tipo de modelos:

  • Computacionales: Son programas de computadora diseñados para simular y estudiar fenómenos o procesos complejos. Estos modelos utilizan algoritmos y reglas que imitan el comportamiento de un sistema real. Se utilizan para simular el clima, predecir la propagación de enfermedades o analizar los efectos de diferentes políticas públicas, entre muchas otras aplicaciones.

En conclusión, los modelos son herramientas poderosas que nos ayudan a comprender, analizar y predecir fenómenos o sistemas complejos. Nos permiten simplificar la realidad y explorar diferentes escenarios de manera controlada, lo que resulta invaluable en el avance del conocimiento y la toma de decisiones informadas.


Actividades

  1. En base a esta información, te proponemos clasificar los siguientes ejemplos en alguno de los tres tipos de modelos que existen. ¡Manos a la obra!
  • Una fotografía de una bacteria.
  • Un mapa de la Ciudad de México.
  • La teoría heliocéntrica.
  • La famosa ecuación de Einstein,  E=m\cdot c^2.
  • Un video de las olas del mar en las costas de Chile.
  • El modelo atómico de Bohr.
  • Un gráfico de la cantidad de nacimientos que hubo en 2003 en la ciudad de Lima, en Perú.

2. El texto propone un sistema con límites imaginarios (el de la atmósfera bonaerense). Da un ejemplo de sistema con límites reales. Da otro ejemplo similar de sistema con límite imaginario que se te ocurra.

3. Realiza un cuadro conceptual con los contenidos más importantes del texto leído.

4. Proponé dos ejemplos de modelo formal, dos ejemplos de modelo material y dos ejemplos de modelo matemático, que no aparezcan en este artículo.

5. ¿Conoces algún tipo de modelo computacional? ¡Cuéntanos cuál conoces o bien investiga alguno para esta actividad!

Mesografía Sugerida

En el portal argentino Educ.ar del Ministerio de Educación de la Argentina, podrás encontrar múltiples actividades sobre Modelos Científicos, disponibles en: https://www.educ.ar/recursos/70054/los-modelos-cientificos

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