Chiclayo, 2012Metodología de la Investigación Científica para ingenieros CONTENIDO I. LA CIENCIA 1.1. Definiciones 1.2. El conocimiento empírico 1.3. El conocimiento científico 1.4. Evolución del conocimiento científico 1.5. Clasificación de las ciencias II. LA INVESTIGACION Y EL METODO CIENTIFICO 2.1. El método científico 2.2. Características de la investigación científica 2.3. Tipos de investigación 2.3.1. De acuerdo al fin que se persigue a) Investigación básica ó pura b) Investigación aplicada c) Investigación aplicada 2.3.2. De acuerdo a los tipos de datos analizados a) Investigación cuantitativa b) Investigación cualitativa 2.3.3. De acuerdo a la Metodología para demostrar la hipótesis a) Investigación experimental b) Investigación no experimental III. PROYECTOS DE INVESTIGACION EN INGENIERIA 3.1. Antecedentes 3.2. Problemática en la ingeniería civil 3.3. El tema de investigación IV. CONTENIDO DEL PROYECTO DE INVESTIGACION 4.1. Título del proyecto 4.2. Planteamiento del estudio 4.2.1 Descripción del proyecto 4.2.2. Descripción de la realidad problemática 4.2.3. Formulación del problema de investigación (pregunta de investigación) 4.2.4. Objetivos de la investigación 4.2.5. Justificación 4.2.6. Alcance y limitaciones 4.3. Marco teórico 4.3.1. Antecedentes de la investigación 4.3.2. Base teórica científica 4.3.3. Definiciones de términos 4.3.4. Hipótesis 4.3.5. Variables 4.3.6. Operacionalización de variables 4.4. Marco metodológico 4.4.1. Tipo de investigación 4.4.2. Diseño de contrastación de la hipótesis 4.4.2.1 Diseños experimentales 2 Ing. Manuel Borja Suárez Metodología de la Investigación Científica para ingenieros A) Pre experimentos B) Experimentos puros C) Cuasi-experimentos 4.4.2.2 Diseños no experimentales A) Investigación descriptiva B) Investigación ex post-facto 4.5. Población y muestra 4.5.1. Tamaño de la muestra a) Para población infinita b) Para población finita 4.5.2. Procedimiento de muestreo a) Muestreo probabilístico b) Muestreo no probabilístico 4.5.3. Errores durante el muestreo 4.6. Materiales y equipos 4.7. Técnicas y formatos de recolección de datos 4.7.1. La observación 4.7.2. La entrevista 4.7.3. La encuesta 4.7.4. Pruebas estandarizadas a) Escala de Likert b) Diferencial semántico c) Escalograma de Guttman 4.8. Análisis estadístico de datos 4.9. Cronograma de actividades 4.10. Presupuesto 4.11. Financiamiento 4.12. Referencias bibliográficas 3 Ing. Manuel Borja Suárez . Una de las formas principales vinculadas al razonamiento especulativo es el de las pseudociencias. exacto. 1. sistemático. Elementos principales: . Conjunto de conocimientos. emociones: mitos y leyendas. cuya principal debilidad radica en su negativa a contrastar empíricamente sus postulados. El desarrollo del conocimiento científico ha sido gracias a la investigación. leyes y principios adecuadamente organizados y concatenados entre sí. 1.1. explican y predicen una realidad externa. sistemático. astronomía. por medio del cual el ser humano ha logrado conceptualizar la naturaleza y sus fenómenos. deseos.3. leyes. El conocimiento empírico Se adquiere directamente de la práctica y experiencia. aunque no necesariamente verdadero. Está integrada por conceptos. verificable. intuición. la ciencia es un creciente cuerpo de ideas que puede caracterizarse como conocimiento racional.Su contenido. Aparece el razonamiento especulativo: imaginación. Einstein) 1. Según Mario Bunge. La realidad misma. la cual realiza el proceso de búsqueda que permite identificar principios. leyes y generalizaciones con el fin de incorporarlas al conocimiento científico. Es una forma primaria de conocimiento que apareció simultáneamente con el hombre. Teorías. verificable y por consiguiente falible” (Bunge. hipótesis . “El hombre encuentra a Dios detrás de cada puerta que la ciencia logra abrir” (A. Definiciones Es el conjunto de conocimientos metódicamente organizados en forma sistemática y rigurosa que describen. 1974) Surge cuando el conocimiento empírico deja de resolver los problemas planteados. exacto.2. Conceptos INVESTIGACION Conocimiento científico Leyes Conceptos Principios Leyes CIENCIA Principios 4 Ing. Manuel Borja Suárez . Las primeras disciplinas científicas estuvieron relacionadas con las necesidades primordiales del hombre: matemáticas.Su objeto de estudio.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros I. No puede dar explicaciones racionales de los fenómenos. El conocimiento científico “Es el conocimiento racional. LA CIENCIA “Los conceptos y principios fundamentales de la ciencia son invenciones libres del espíritu humano ”.Metodología de estudio. La realidad empírica. Sin embargo esa pasión estuvo largo tiempo mediatizada por la superstición nacida frente a lo desconocido y lo grandioso.) Fue un filósofo griego que buscaba las causas de los fenómenos naturales mediante la observación de la realidad.4. al postular que el tiempo transcurre más lentamente para los objetos en movimiento y cómo la masa se transforma en energía. es una disciplina que ha apasionado al hombre desde las épocas más remotas. A continuación exponemos algunos de los principales representantes en la evolución del conocimiento científico: Tales de Mileto (Siglo VI a. como un día definiera Lucrecio (98 -5 a. “La ciencia de los cielos”. sino también al como. Posteriormente Kepler y Newton demostraron la validez de la gravitación terrestre y la trayectoria elíptica de los planetas. Finalmente Albert Einstein con sus postulados de la teoría de la relatividad sentaba las bases para el estudio de la cosmología moderna. Gracias a Copérnico y Galileo se derrumbaron los supuestos iniciales (hipótesis) que consideraban a la tierra como el centro del universo.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros La ciencias responde no solo al porqué de las cosas. debiendo explicar porqué las cosas ocurren de una forma y no de otra. Así mismo la carencia de instrumentos adecuados determinó que la Astronomía permaneciera durante siglos como un apéndice de las religiones y que cobrara aspectos esotéricos a través de la astrología. Con la introducción del telescopio por Galileo Galilei pudo iniciarse una ruptura que chocó con intereses ideológicos contrarios. La orientación y los horarios terrestres surgieron apoyándose precisamente en aquella observación: en la posición del Sol. Astrología Religión Conocimiento acientífico Conocimiento del cosmos Conocimiento científico Astronomía Surgimiento del universo Física 1. así mismo postulaba que la gravedad no es ya una fuerza sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo por la presencia de una masa. Evolución del conocimiento científico Entender la realidad Por qué hacer investigación científica? Entender la realidad problemática Explicar porqué las cosas ocurren de una manera y no de otra Generar nuevo conocimiento Comprobar (contrastar) y/o corregir el conocimiento existente Una de las ciencias que puede servir como ejemplo para analizar la evolución del conocimiento científico es la astronomía. 5 Ing.C. Así elabora una teoría general del universo.C) a la futura Astronomía. La observación directa y la intuición eran los únicos instrumentos que poseían los hombres antiguos para aproximarse al cielo. la Luna y las estrellas. Manuel Borja Suárez . la causalidad y la inducción. hasta entonces siervas de la teología. además las leyes del movimiento que llevan su nombre.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros proponiendo que el mundo está formado por una sustancia invariable que adopta diferentes formas. Su método de investigación consistía en plantear una hipótesis de trabajo que. Clasificación de las ciencias En la actualidad se utilizan diversos criterios para clasificar a las ciencias. Aristóteles (Siglo IV a. discípulo de Platón. Plantea el procesos del conocimiento como la proyección de conjeturas que deben ser sometidas a la falsación. un dominio insuficiente de las cuestiones matemáticas le impidió avanzar en el terreno de la física. A pesar de ello. Además sostenía que una buena teoría sería aquella que necesitara los mínimos postulados para explicar un hecho físico. No obstante. solo empleando las matemáticas como método podían ser formuladas las leyes del movimiento. La primera regla de su método consistía en dudar sistemáticamente de todo: se trataba de no tener nunca nada por cierto sin que se conozca evidentemente como tal (duda metódica). que constituyen un aporte fundamental para el razonamiento científico. como por ejemplo la Física. no debía culparse a la razón misma sino a su mala aplicación.5. Manuel Borja Suárez . por consiguiente. Albert Einstein (1879-1955) Físico alemán que sostenía que la única fuente de conocimiento era la experiencia y pensaba que las teorías científicas eran creaciones libres de una aguda intuición física y que las premisas en que se basaban no podían aplicarse de un modo lógico al experimento. formulada matemáticamente y enunciada como una ley universalmente válida. Biología. Posteriormente y a lo largo del siglo XVII se desarrolló un nuevo clima intelectual cuya premisa básica consistía en lograr la emancipación definitiva de la filosofía y la ciencia. pues éstas siempre serán susceptibles de quedar obsoletas. Karl Popper (1902-1994) Filósofo que sostiene que todo método científico alcanza únicamente respuestas provisionales. la ciencia se puede clasificar en: a) Ciencias formales: basadas en ideas y conceptos que no existen en la realidad como la Lógica. dentro de estos investigadores tenemos: Francis Bacon (1561-1626). Galileo Galilei (1564-1642) Demostró que la realidad era fundamentalmente cuantitativa y que. las ecuaciones permitían deducir fenómenos comprobables.C) Filósofo. planteando que solo la reiterada y sistemática observación de los hechos particulares podía dar lugar a conceptos generales y a un conocimiento real de la naturaleza. debía ser corroborada por medio de la experimentación. elabora sus teorías del silogismo.. y b) Ciencias aplicadas: cuando el interés radica en la posible utilidad práctica del conocimiento resultante. Descartes definía la razón como el poder dado a todos los hombres para “juzgar bien y distinguir lo verdadero de lo falso”. así ocurrió con su teoría de la relatividad que fue obtenida mediante razonamientos matemáticos y análisis racional sin contar con una base experimental. En caso de error. Thomas Kuhn (1922-1996) Amplió la idea del conocimiento científico con el concepto de “paradigma”. Si tomamos en cuenta el objeto de estudio. 1. René Descartes (1596-1650) Supo unir la lógica científica y metafísica para alcanzar una nueva comprensión del universo. Estableció un método experimental basado en la inducción científica. como por ejemplo: La Ingeniería. Según el objetivo que persiguen la ciencia se puede clasificar en: a) Ciencias básicas o puras: cuyo interés principal es puramente cognoscitivo. Antropología. las Matemáticas y la 6 Ing. los intereses y tradiciones con los que actúa la comunidad científica. Newton afirmaba que la observación no debería ser realizada por filósofos sino por científicos. Isaac Newton (1643-1727) Físico inglés que inicia la llamada revolución científica al cuantificar la fuerza de la gravedad y postula la Ley de la Gravitación Universal. etc. Descartes rechazaba la percepción de los sentidos. mediante el que intenta unir al conjunto de axiomas y principios. siendo superado en sus planteamientos por sus contemporáneos. siempre que fuese posible. les busca una explicación en el marco de las teorías existentes o crea una nueva para tal fin. no pueden llegar al conocimiento científico si no se enmarcan dentro del método de la ciencia. ciencias humanas y ciencias sociales. 1984). basada en su objeto de estudio.) la ciencia puede clasificarse en a) Desarrolladas: como la Física. ya que descompone el objeto de estudio en sus partes componentes para llegar al conocimiento. puesto que parte de los hechos. los estudia. han surgido todas las disciplinas que conocemos actualmente. 8. Es fáctica. En las primeras la realidad observable está conformada por toda la naturaleza y el universo. 7. reflejados en datos empíricos. y c) Atrasadas o Protrociencia: como la Economía. y siempre podrá ser enriquecido variando los límites de validez de las hipótesis o teorías. que son el objeto de estudio de las ciencias humanas y ciencias sociales respectivamente. Economía y Mixtas: Psicología social. * Características de la ciencia factual (Tomado de Bunge. (Bunge 1996) De acuerdo a su grado de adelanto (nivel de sistematización. la predicción científica expresa: “Analizando los registros de las intensidades sísmicas producidos durante los últimos 100 años en la costa norte del perú. hipótesis. es decir basa la búsqueda de conocimiento en métodos elaborados por ella misma. hechos y procesos de la realidad y que requieren de la constrastación empírica de sus leyes. cuando se produce la sustitución de leyes o hipótesis de gran alcance por otras nuevas que modifican todo el sistema de conocimientos establecidos.M. cómo es el presente y como será el futuro. 2. (Bunge. Los métodos de intuición. también llamadas puras o formales pues su objeto de estudio no es observable en la realidad. imposible de obtener. sin incluir al hombre y la sociedad. así desde la filosofía que era la única actividad intelectual de la antigüedad. 1972) 1. Es por esta razón que el conocimiento científico no es totalmente exacto. Sociales: Sociología. La ciencia es explicativa. Es analítica. 6. si bien son importantes. proceso que es válido para la muestra de estudio. etc. los analiza. Este carácter sistemático permite el desarrollo de la ciencia no solo por acumulación gradual. Estas se pueden clasificar a su vez en Naturales: Física. ya que hacer un análisis para el 100% del universo demandaría demasiados recursos y tiempo. b) Semidesarrolladas: Biología. sino también tata de explicar porqué ocurren de una manera y no de otra. Manuel Borja Suárez . Para la ciencia es imposible el análisis directo de la totalidad. es decir todas las hipótesis o planteamientos científicos deben ser sometidos a contrastación. principios. Química. no se ocupa únicamente de la descripción de los fenómenos y como ocurren. 7 Ing. grado de desarrollo de sus métodos de estudio. con un margen de error de 10%. (Sierra Bravo. Ver gráfica: Otros autores plantean otra clasificación. etc. 1996).Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Semántica. La ciencia es metódica. es decir es un sistema de ideas relacionadas lógicamente entre sí (teorías. etc. en la medida en que el objeto de estudio se va volviendo más complejo surgen nuevos campos de la investigación y da lugar a una nueva ciencia. Biología. y b) Ciencias fácticas o factuales: Referidas a fenómenos. 4. El conocimiento científico es sistemático. nivel de comprobación de sus hipótesis. sino también por revoluciones. El conocimiento científico es verificable. Sociología. Por último se tiene las ciencias empíricas basadas en la realidad observable y las ciencias no empíricas como las matemáticas y la lógica. leyes. El conocimiento científico es predictivo. Cada ciencia en particular estudia un aspecto específico de la realidad. conceptos). procura explicar cómo ha sido el pasado. según el cual las ciencias pueden dividirse en ciencias físico-naturales. Esta predicción no se debe interpretar como una profesión que carece de fundamento. indica que en los próximos años se podría producir en sismo de grado 8 en la escala de Richter en la ciudad de Chiclayo”. 5. Así por ejemplo: mientras que una profecía puede decir: “En el año 2010 ocurrirá un terremoto devastador en la ciudad de Chiclayo”. 3. y que por tanto no requieren de la experiencia contrastar sus leyes. Hatt P.c) empieza a esbozarse una reflexión consciente sobre la ciencia. Finalmente. a mediados del siglo pasado. y el mismo Newton se negaban a aceptarla como una etapa del conocimiento científico. “Bacon argumentó con energía que la deducción puede servir para las matemáticas pero no para la ciencia. Bacón. apoyados en los cuales es posible llegar a generalizaciones. describiendo lo que hoy llamamos método científico”. sin embargo. Lo que no se puede medir no se puede controlar. Para esta corriente.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros II. 2001). En una primera etapa se identifica la inducción.K. 1972) “El método científico. Sus orígenes pueden hallarse desde la existencia del hombre racional. de lo general a lo particular. (Velasquez. sino el conjunto de procedimientos por los cuales a) se plantean los problemas científicos y b) se ponen a prueba las hipótesis científicas” . Una vez que una ley o teoría es admitida como válida. es decir crea leyes a partir de la observación de los hechos. si no se puede controlar no se puede administrar y si no se puede administrar no se podrá mejorar. citaremos primero algunos conceptos de otros autores: “Lo que hoy se llama método científico no es ya una lista de recetas para dar con las respuestas correctas a las preguntas científicas.1. Del análisis de las citas anteriores. es decir siguen el camino inverso. el conocimiento científico sólo puede provenir de los datos de la experiencia. Las hipótesis alcanzan un reconocimiento importante en el desarrollo de las ciencias naturales en el siglo XIX. Bunge. W. el carácter deductivo de la investigación se debe a los aporte de Descartes y posteriormente al desarrollo de la hipótesis. la definición exacta. las conclusiones o ideas que surgen a partir de ella son de carácter deductivo. 1971). aún a pesar de que un problema pueda resolverse mediante la aplicación de la observación empírica casual… no se ha llegado a una sol ución científica. (Asimov. LA INVESTIGACION Y EL METODO CIENTIFICO 2. Antes de esa fecha. llego a negar el papel de la hipótesis en la investigación. Esto quiere decir que. El propio Darwin. dando como general el comportamiento particular observado en una muestra. A. la experimentación pasó a ser el método fundamental de la ciencia.J. llegando a la manifestación más desarrollada de esta tendencia con F. Las leyes de esta última deben hallarse por inducción. Para ello se tiene que emplear dentro de un encuadre científico. para definir el método científico. como una de las principales categorías del método y de la ciencia. (M. se puede plantear la siguiente definición: “El método cien tífico es el conjunto de estrategias y procedimientos metódicamente secuenciales que tiene como objetivo la comprobación empírica de un planteamiento(hipótesis) y que permitirá la interpretación de la realidad. la medición y el control de las variables” (Goode. 1989) Comúnmente se escucha decir que el método científico utiliza la inducción. Posteriormente con Galileo. Esta ciencia experimental ya se había puesto en práctica pero Bacon le aportó el respaldo teórico. esto es. para la solución implica una experimentación controlada. El método científico El método científico es el procedimiento que se sigue para contestar las preguntas de investigación que surgen sobre diversos fenómenos que se presentan en la naturaleza y sobre los problemas que afectan a la sociedad. aunque recién con la aparición de los filósofos griegos (Siglo VI a. Manuel Borja Suárez . deben establecerse como generalizaciones extraídas de una amplia cantidad de observaciones específicas. sin embargo sus conclusiones no pueden tomarse como una verdad absoluta”. reconocer este método experimental como único procedimiento válido desconocería el carácter científico de aquellas disciplinas que no pueden utilizarlo por las peculiaridades de su objeto de estudio.. I. Posteriormente. 8 Ing. Bacon. 1 Basado en Neil J. 1998.2. México.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros El método científico generalmente tiene los siguientes grandes pasos: Reflexión Planteamiento del problema de investigación (Pregunta de Investigación) Realidad Problemática Formulación de la Hipótesis Demostración de la Hipótesis Conclusiones Respecto a la demostración (contrastación) de la hipótesis demostrarla sería a siguiente: Plantear Estrategia para demostrar la Hipótesis Operacionalización de las variables (subvariables. A este estudio se le conoce como el “estado del arte” y servirán de base o punto de partida. Pags 2 -15 9 Ing. Esto significa que siempre se deben examinar trabajos anteriores parecidos al nuestro. si quisiera investigar la influencia de la relación agua/cemento (a/c) sobre la resistencia f’c del concreto. incluso bajo otras condiciones.Hipótesis Verdadera . b) Se puede repetir. Por ejemplo. por supuesto que los resultados serán distintos. Manuel Borja Suárez . Salkind.Hipótesis Falsa Análisis y sistematización de los datos 2. que son los siguientes: a) Se basa en el trabajo de otros: La investigación está basada en el trabajo de otros investigadores. La investigación es una actividad que necesariamente debe poder repetirse. en una fecha determinada. “Métodos de Investigación”. Prentice Hall. este mismo experimento se debe poder repetir en el futuro. Es decir si un experimento se hace bajo ciertas condiciones. etc) la secuencia lógica para intentar Medición de las variables mediante pruebas empíricas (Recolección de datos) Conclusiones y generalización de resultados Verificación: . Características de la investigación científica: (1) La investigación de alta calidad se caracteriza por varios atributos. indicadores. Un ejemplo sería la investigación sobre los efectos sísmicos en las edificaciones. También será útil analizar la metodología empleada en los estudios anteriores y en los resultados obtenidos. este experimento deberá poder hacerse varias veces. 1.Este tipo de investigación no tiene una aplicación inmediata en el momento que se termina.Recoge información de la realidad para enriquecer el conocimiento científico orientándose al descubrimiento de principios y leyes generales que expliquen la realidad y el porqué de las cosas.Es importante tener en cuenta que toda investigación básica tarde o temprano conducirá a alguna aplicación valiosa. aplicada y tecnológica. lo cual sería muy ambiguo. Tipos de Investigación En la ciencia existen diferentes tipos de investigación y es necesario conocer sus características para saber cual de ellos se adapta mejor a la investigación que se realizará. muchas veces la generalización es limitada. los investigadores han tenido que basarse en otras investigaciones relacionados con la Geodesia. b) Investigación aplicada: . al tratar de investigar la calidad de las edificaciones en la ciudad de Lambayeque. Manuel Borja Suárez . todos se paran sobre los hombres de otros”. . construir y modificar una realidad problemática. hemos considerado los siguientes criterios: 2. f) Genera nuevas preguntas y es de naturaleza cíclica: Las respuestas a las preguntas de investigación de hoy serán la base para las preguntas de investigación que se harán mañana. lo que existe es la suma de partes. donde cada una de ellas es un aporte que no solo nos informa. Cartografía. que si se averigua que la calidad de los acabados en la construcción en Chiclayo depende del nivel de capacitación de la Mano de Obra. la teoría de la gravitación universal. d) Se basa en un razonamiento lógico y está vinculada a una teoría: La investigación proporciona respuestas a preguntas que ayudan a llenar vacíos de lo que podría ser un rompecabezas grande y complicado. por ejemplo. las leyes de Newton.Se centra en la solución de problemas de carácter cognoscitivo. por ejemplo. a) Investigación básica o pura: . la investigación se puede clasificar en tres grandes rubros: investigación básica o pura.3. Por ejemplo: “Diseño de una cimentación para 10 Ing. pueda entender y describir científicamente el problema del tránsito vehicular en la Ciudad de Chiclayo.Algunos ejemplos de este tipo de investigación son La teoría de la relatividad. siempre y cuando solucionen alguna problemática. etc.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros c) Se puede generalizar a otras situaciones: Esto significa. . . sino que sirve para ver el problema desde una perspectiva diferente. etc. los resultados probablemente podrían ser válidos en otra localidad similar.3. g) Es incremental: “Ningún científico se yergue solo. 2. nos encontraríamos primero con el problema de definir que es calidad de una edificación. . ni tiene objetivos prácticos en el corto plazo.Busca conocer. con un solo proyecto de investigación. De acuerdo al fin que se persigue De acuerdo al fin que se persigue. el reto de encontrar una idea factible presiona tanto que cualquier cosa. ya que es difícil duplicar las condiciones exactas en las que se efectuó la investigación.Está más interesada en la aplicación inmediata sobre una problemática antes que el desarrollo de un conocimiento de valor universal. . h) Es apolítica: La investigación científica debe tener como meta final el mejoramiento de la sociedad. Aunque no hay acuerdo entre los distintos autores sobre la clasificación de los tipos de investigación. Por ejemplo para llegar a desarrollar la tecnología de Sistemas de Posicionamiento Global (GPS). muchas veces se considera tema de investigación. satélites.Los proyectos de ingeniería civil están ubicados dentro de este tipo de clasificación. Sin embargo. actuar. El conocimiento total no existe. es decir busca la creación de nuevo conocimiento científico que sea válido hasta que no se demuestre lo contrario. . Comunicaciones. e) Se puede hacer!: Frecuentemente y sobre todo si el investigador tiene poca experiencia. Sería poco razonable pensar que alguien. Por ejemplo. Posteriormente y siguiendo nuestro ejemplo. Ninguno es mejor que el otro. la investigación se puede clasificar en cuantitativa y cualitativa. Finalmente podemos comentar que algunos estudiosos de la ciencia consideran a la investigación tecnológica dentro de la aplicada.Tiene como objetivo la solución de problemas prácticos. el conteo y 11 Ing. sino que “establece los procedimientos para el tratamiento de toda una enfermedad”. De acuerdo a los tipos de datos analizados Según la información analizada. - - 2. Las tres producen nuevos conocimientos. . es decir la ciencia aplicada se basa en el sistema de conocimientos descubiertos por la ciencia básica para poder resolver sus problemas.La investigación tecnológica no emplea las habilidades profesionales para la solución de un complicado problema de un enfermo. . Este tipo de investigación confía en la medición numérica. lo cual implica la intervención o transformación de la propia realidad. en este caso se estará desarrollando investigación aplicada. Relación entre los tipos de investigación . la rutina de trabajo podría ser idéntica. los procedimientos de control de calidad. a) Investigación Cuantitativa Plantea que una forma confiable para conocer la realidad es a través de la recolección y análisis de datos. sino que tiene un efecto multiplicador. producto que se producirá industrialmente en serie después de haber pasado los controles de calidad respectivos. la investigación aplicada busca una posible utilidad práctica y la investigación tecnológica buscará una masificación de esta utilidad práctica. .Su criterio de valoración radica en su utilidad. estas clases de investigación son realizadas por investigadores que utilizan el método científico. etc. igualmente que el nivel de calificación exigido al personal. un farmacólogo diseña un nuevo medicamento cuya base cognitiva le ha proporcionado el biólogo aplicado. c) Investigación tecnológica: . la primera para aumentar el nivel de comprensión de la realidad. solo constituyen diferentes aproximaciones al estudio de un fenómeno.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros suelos arenosos”. Así por ejemplo un Biólogo que estudia las características de una nueva especie de planta recién descubierta para conocer sus propiedades. con lo que se podría contestar las preguntas de la investigación y probar las hipótesis.Existe una fuerte interdependencia entre estas tres clases de investigación y muchas veces encontrar los límites entre los cuales se desarrollan cada una de ellas será complicado. La investigación básica como ya se ha planteado. estará haciendo investigación básica. pueden hacer uso incluso de procedimientos y métodos similares. que se manifiesta en el diseño de nuevos productos. nuevos procedimientos. cuáles indican que podrían ser utilizadas para la cura de una determinada enfermedad?. Como se puede apreciar. tiene un fin netamente cognoscitivo.La investigación tecnológica no resuelve problemas prácticos aislados. sino más bien elabora un sistema de costos que puede ser aplicado a un conjunto de empresas.La investigación tecnológica además de utilizar ciencia aplicada. . “Propuesta para el relleno sanitario de Chiclayo”. Cuando otro investigador se pregunte: ¿De las propiedades descubiertas de esta nueva planta.2. utiliza tam bién la “expertez”. “Análisi s estructural para la ampliación del Puente Reque”. Manuel Borja Suárez . Estos dos enfoques son muy valiosos ya que han realizado notables aportes al avance del conocimiento.Esta investigación también genera una importante cantidad de conocimientos y contribuye en forma decisiva a la interpretación de la realidad.La investigación tecnológica no elabora el programa de costos y presupuestos de una empresa constructora. Con este ejemplo se describe el ciclo Investigación–Desarrollo–Producción. etc.3. . nuevos métodos. . en su eficiencia y en su práctica. . por ejemplo: el diseño de un nuevo sistema de encofrado en base a resinas y plásticos que pueda ser usado para diferentes elementos estructurales. la segunda para tratar de mejorar la calidad de vida de los consumidores y la última para masificar la utilización del nuevo producto o para incrementar las utilidades de las empresas. como se conoce actualmente.Incorpora dentro de su metodología. el estudiante. se comporta y actúa la gente. 2003. intentaría otras explicaciones. el estudiante plantearía su problema de estudio definiendo primero su objetivo y luego su pregunta de investigación. Estos estudios involucran la recolección de datos utilizando técnicas que no pretenden hacer medición numérica. Los estudios cualitativos no pretenden generalizar los resultados a poblaciones más amplias. establecería una hipótesis (por ejemplo: los alumnos de ingeniería que obtienen mayores calificativos en sus cursos serán profesionales de éxito). Después podría entrevistar a estudiantes de ingeniería y profesionales egresados y los interrogaría sobre el grado en que unos mayores calificativos en los cursos de la universidad aseguran el éxito profesional. se descartan la hipótesis y. Y analizaría los datos e información. cuáles son sus actitudes.) En esta investigación. etc. es decir exploran la realidad describiéndola y después proponen algunas teorías). b) Investigación Cualitativa Conocida también como investigación naturalista. se genera confianza en la teoría que las sustenta o apoya. las empresas donde 12 Ing. Un ejemplo de este tipo de investigación podría ser: . Posteriormente revisaría estudios sobre el desempeño laboral de los ingenieros. Tal vez entrevistaría solamente a una muestra estudiantes y conversaría con profesionales que tengan buena reputación. Por ejemplo el objetivo podría ser “conocer los factores que determinan el hecho que un ingeniero sea percibido como un profesional de éxito”. qué piensa. Si no es así. Su propósito consiste en “reconstruir” la realidad. lo que haría sería ubicar a algunos profesional de éxito y observar su forma de comportamiento. fenomenológica. Entonces. y otros. tipos de personalidad. Otras técnicas empleadas son las entrevistas. etc. por lo que son estudios que tiene un alto contenido subjetivo. en lo que ocurre en su comunidad. evaluación de experiencias personales. Su interés sería generalizar sus resultados. la formación académica en las universidades. producto de las encuestas y entrevistas para obtener conclusiones acerca de sus hipótesis. Hernandez. y la pregunta de investigación sería ¿Qué factores determinan el hecho que un ingeniero sea percibido como un profesional de éxito?. tal vez agregando otros factores como la facilidad de palabra. más que plantear el problema de investigación.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros frecuentemente en el uso de la estadística para establecer con exactitud patrones de comportamiento en una población. Incluso. al menos. Cuando los resultados de diversas investigaciones aportan evidencia a favor de la hipótesis. revisión de documentos. Las variables de estudio no se definen con el propósito de manipularse ni de controlarse experimentalmente.Estudio que intente analizar el desempleo de los profesionales de ingeniería en el Perú. etc. Para poder diferenciar el enfoque entre una investigación cuantitativa y cualitativa. se ha adaptado el siguiente ejemplo: (Adaptado de Metodología de la Investigación. Por lo común en los estudios cuantitativos se establece una o varias hipótesis(suposiciones acerca de la realidad). interpretativa o etnográfica. Bajo el enfoque cuantitativo. y. llegaría a utilizar cuestionarios ya establecidos. eventualmente se descarta la teoría. bien diseñados y confiables. decide llevar a cabo un estudio.Estudio que trate de entender los sentimientos de enfermos terminales de SIDA . etc. Manuel Borja Suárez . como las descripciones y las observaciones. es decir busca comprender el fenómeno de estudio en su ambiente usual (cómo vive. Bajo el enfoque cualitativo. seleccionaría una teoría que explicara satisfactoriamente de qué depende el éxito profesional. ni necesariamente obtener muestras representativas. se miden los conceptos incluidos en las hipótesis (variables) y se transforman las mediciones en valores numéricos para analizarse posteriormente con técnicas estadísticas y extender los resultados a un universo más amplio o para consolidar las creencias de una teoría. Precisaría su problema de investigación. Supongamos que un estudiante se encuentra interesado en saber qué factores influyen en que un ingeniero sea definido y percibido como “un profesional de éxito”. p. Se basan más en un proceso inductivo. tal y como la observan los actores de un sistema social previamente definido. R. por lo general las preguntas e hipótesis surgen dentro del proceso de investigación. Busca probar otras sus creencias y si resulta que no consigue demostrar que las altas calificaciones en la universidad aseguran un éxito profesional.1516). discusiones en grupo. Una teoría científica se mantiene hasta que se refute o se alcance una mejor explicación. se diseña un plan para someterlas a prueba. de ser posible. No sería indispensable obtener una muestra representativa ni generalizar sus resultados. . se tendrán bases para predecir el valor aproximado que tendrá una situación representada por la variable Y. . . una investigación correlacional es aquella en que se analiza la relación entre ciertos sucesos. “Análisis de las resistencias mecánicas alcanzadas del concreto en el siglo XIX” a. Su proceder sería inductivo: de cada caso de un profesional con éxito obtendría el perfil buscado. probetas o cualquier otro fenómeno que se quiera estudiar. ni pueden probar relaciones causales directas entre dos variables o entre dos elementos. sabiendo el valor que tiene la variable X.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros trabajan y la forma de relacionarse con los demás. a. Una de las características principales de la investigación descriptiva es la capacidad para seleccionar las características fundamentales del objeto de estudio y su descripción detallada de las partes. categorías o clases de dicho objeto (Prof. Algunos ejemplos de investigaciones descriptivas pueden ser: . Si no hay correlación entre las variables. Elías Holguín: UCV). no necesariamente significa que una sea la causa de otra. ello significa que éstas varían sin seguir un patrón sistemático entre sí. es decir investiga asociaciones entre dos variables pero no relaciones causales. (Causa – Efecto).“Estudio sobre la informalidad en la construcción de viviendas de concreto armado en el departamento de Lambayeque”. Determina como se puede comportar un concepto o variable conociendo el comportamiento de una u otras variables relacionadas. Si dos variables están correlacionadas y se conoce la correlación.“Estudio de la vulnerabilidad sísmica de los centros educativos privados en el Departamento de Lambayeque”. Los tipos de investigación no experimental más conocidos son los siguientes: a. o de que también uno o más datos podrían predecir un resultado específico.3 De acuerdo a la Metodología para demostrar la hipótesis a) Investigación no Experimental Las investigaciones no experimentales no establecen. Aunque no es muy común plantar investigaciones de este tipo en el sector de la construcción.3. Después entrevistaría con preguntas abiertas a algunos profesionales y también a algunos alumnos. algunas temas de investigación podrían ser: “Análisis de la evolución de la Ley de contrataciones y adquisiciones del Estado”. “Evolución de las técnicas empleadas en los levantamientos topográficos”.“Investigación para describir el nivel de desempleo y subempleo existente de los profesionales de las carreras de ingeniería”.“Análisis de la congestión vehicular en el cercado de la ciudad de Chiclayo”.2) Investigación Histórica Según Neil Salkind esta investigación relaciona sucesos del pasado con otros sucesos de la época y también con acontecimientos actuales. Este tipo de in investigación podría responder a la pregunta: ¿Cuál es la naturaleza de los acontecimientos que han ocurrido en el pasado y como han influenciado en el presente?. De ahí derivaría conclusiones y contrastaría sus hallazgos con los de otros estudios. Se utiliza un índice numérico llamado coeficiente de correlación como medida de fuerza de la fortaleza de tal relación. “Evolución histórica de la fabricación del cemento”.1) Investigación Descriptiva Investigan y determinan las propiedades y características más representativas de los objetos de estudio como personas. De ahí podría derivar algún esquema que explique las razones por las cuales tienen éxito. proporcionando indicios de la relación que podría existir entre dos o más cosas.3) Investigación Correlacional Según Sailking. concreto armado. Si bien es cierto con la investigación correlacional se explica la relación entre dos variables. Se busca entender el pasado y su relación con el presente y el futuro. viviendas. Manuel Borja Suárez . 13 Ing. 2. Uno más. Buscan las causas que originan ciertos fenómenos físicos o sociales. Corresponde a las investigaciones históricas. No le interesa la evolución del fenómeno. Una secuencia lógica bastante práctica que se utiliza para plantear investigaciones correlacionales es el siguiente: 1) Definir las variables X. Ejemplo: “¿Cuáles son las características socioeconómicas de los estudiantes universitarios de Lambayeque?” “¿Cuál fue la configuración del parque automotor de Chiclayo en el año 1970?” “¿Cuáles son los materiales predominantes en las viviendas y locales comerciales del centro urbano de Chiclayo?” a.6) Investigación longitudinal Estudian la evolución del fenómeno a través del tiempo. Esta investigación determinará la relación causa .Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Ejemplos: Investigaciones cuyo propósito sea conocer la relación entre el nivel de remuneración del personal obrero y su nivel de productividad en obra. Su interés se centra en explicar porqué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se da éste. Porqué hay asentamientos de las cimentaciones?.efecto de un fenómeno físico o social Existen tres requisitos principales para que una investigación sea de tipo experimental: 1) Manipulación intencional de las variables independientes La hipótesis tendrá validez cuando la manipulación de las variables independientes produzcan modificaciones en el comportamiento de la variable dependiente. o porqué se relaciona entre dos o más variables. Manuel Borja Suárez . “Evolución de los materiales de construcción empleados en la construcción de viviendas en el Perú”. b) Investigación Experimental Es aquella investigación en que la hipótesis se verifica mediante la manipulación “deliberada” por parte del investigador de las variables. Ejemplos de este tipo de investigación responderían a las siguientes preguntas: Porqué se fisuran los muros de albañilería?.4) Investigación Explicativa Van más allá de la descripción de conceptos o fenómenos o del establecimiento de relaciones entre variables. De acuerdo a las características de la información que se utiliza en el estudio. Porqué las edificaciones colapsan frente a un sismo?. Porqué se producen agrietamientos en el concreto endurecido?. una investigación que relacione la disminución del interés para préstamos hipotecarios con el incremento de la construcción de viviendas en el Perú. Por ejemplo: “Análisis de la evolución en la fabricación del cemento”. Otro ejemplo podría ser una investigación que relacione el número de horas que los alumnos de ingeniería estudian con las calificaciones obtenidas. a. los diseños No experimentales pueden clasificarse también en: transversales y longitudinales. Y que se desean medir 2) Plantear una correlación entre las dos variables a nivel de hipótesis 3) Formular el problema de investigación (pregunta de investigación) 4) Plantear los objetivos 5) Redactar el título 6) Plantear la estrategia de investigación a. La manipulación de las variables se puede presentar de las siguientes formas: 14 Ing.5) Investigación transversal Describe el fenómeno de estudio en un momento determinado del tiempo. 3) Control interno de la situación experimental Implica asegurarse que las modificaciones que sufra la variable dependiente durante los experimentos. en este tipo de proyectos de inversión no sería necesaria la 15 Ing.1. Ejemplos: La prueba de efectividad de un medicamento en un grupo de pacientes (grupo experimental). un canal o cualquier otro proyecto de ingeniería es un proyecto de investigación científica. El cambio en el sistema de encofrados para losas aligeradas. mientras que otro grupo continúa con los procedimientos tradicionales. Incorporación de un nuevo aditivo para el combustible usado por un grupo de vehículos. El cambio del sistema de horario de trabajo en una fábrica: horario partido. Para esto se utilizará cualquier método de medición disponible. El cambio en el sistema de suspensión de los vehículos para evaluar el desgaste de los neumáticos. Mas bien este tipo de proyecto de “tesis” se adaptarían mejor a un proyecto de inversión donde se analiza la viabilidad técnica-económica y se presenta toda la documentación necesaria para que el proyecto se pueda construir físicamente. se deban exclusivamente a los cambios en las variables independientes. hecho que nunca será realizado por el investigador. tres turnos de trabajo. 1. Incorporación de un nuevo material en las probetas de concreto. PROYECTOS DE INVESTIGACION EN INGENIERIA 3. mientras el otro grupo continúa con su tratamiento habitual. La particularidad de estos estudios es que es difícil plantear una pregunta de investigación y una hipótesis cuya demostración estaría sujeta a que se construya el proyecto de infraestructura.3. Presencia – ausencia Implica que al grupo experimental se le aplica el estímulo y al grupo de control no. 2) Medición del efecto de la variable independiente Consiste en determinar el nivel de influencia de la variable independiente sobre la dependiente. III. Ejemplos: Aplicación de diferentes niveles de dosificación de la relación a/c. sin que ello implique distintos niveles de intensidad.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros 1. Intensidad Significa utilizar diferentes niveles de aplicación de la(s) variable(s) independiente(s) para verificar el efecto que provoca en la variable dependiente. horario corrido. Prueba de un nuevo procedimiento para analizar los rendimientos en las empresas. particularmente en Ingeniería civil existe una confusión al momento de plantear los proyectos de Tesis. para evaluar el rendimiento del personal obrero. Ejemplos: El cambio en el sistema de evaluación del aprendizaje: monografías. Modalidad Significa utilizar diferentes formas en que se puede manifestar la variable independiente. ya que se asume que un expediente técnico para construir una carretera. exámenes. 1. Utilización de diferentes voltajes para evaluar la resistencia de un determinado equipo electromecánico.1. Antecedentes En ingeniería. Manuel Borja Suárez . mientras que otro grupo continúa utilizando los combustibles convencionales.2. mientras que las otras se construyen con los elementos tradicionales. Debe ser factible de ejecutarse Cuestionarse siempre: “¿Porqué venimos haciendo las cosas de la misma manera?” Bibliografía recomendada: “El espíritu creativo” (2000). b) Area de edificaciones: Viviendas vulnerables frente sismos e inundaciones Informalidad en la construcción de las viviendas Alto índice de viviendas de adobe en casi todas las ciudades del país. d) Area de seguridad y gestión del riesgo de desastres Altos índices de inseguridad durante la construcción de un proyecto Crecimiento de las ciudades en zonas de alto riesgo 3. c) Area de Hidráulica Escaso almacenamiento de agua en las cabeceras de los ríos Deficientes sistemas de protección en los principales causes de ríos de la costa Inexistentes sistemas de drenaje para aguas pluviales dentro de las ciudades. la construcción de una carretera por lo general no aporta mayor conocimiento nuevo a la ciencia.Mejorar los procesos constructivos. salvo que dentro de este proyecto se plantee la utilización de un nuevo producto.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros formulación de una hipótesis científica. ya que son “recetas” típicas que hay que adaptarlas a la realidad donde se construirá. Aquí mencionamos algunos de ellos: a) Area de transportes: Pavimentos en carreteras y calles que colapsan en el corto plazo Baja capacidad de soporte de las bases y sub-bases Deficiente sistemas de drenaje en las carreteras Taludes inestables en la mayor parte de las carreteras en la sierra Congestionamiento vehicular en las principales capitales de departamento Inconsistencia del diseño geométrico de una carretera respecto a las normas vigentes. recurso. por lo tanto no se deben considerar como un proyecto científico. el cual no podría surgir si es que el investigador no conoce el problema al detalle. al conocimiento. Manuel Borja Suárez .Creación de materiales de construcción más resistentes y económicos .3. que cosas nuevas aportará que genere desarrollo en el sector de la construcción. en este sentido lo que la ingeniería civil debe buscar constantemente es lo siguiente: . El tema de investigación La realidad problemática anterior nos puede servir de referencia para proponer algún tema de investigación. Liliana Galván – UPC 16 Ing. por supuesto que sí. Problemática en la ingeniería civil En la ingeniería civil como en todas las áreas del quehacer humano se presentan constantemente ciertos problemas que retrasan su crecimiento y desarrollo. 3. insumo. Para plantear un buen tema de investigación se recomienda lo siguiente: La idea debe ser novedosa Debe contribuir a resolver un problema Debe contribuir con el desarrollo del sector construcción y del país. Otro aspecto que debemos tener en cuenta al momento de plantear un proyecto de investigación en ingeniería es analizar cual será el aporte a la ciencia. etc. sistema. Redes de alcantarillado que colapsan antes de cumplir su ciclo de vida Inundaciones de las ciudades de costa por el Fenómeno del Niño. y este libro pretende dar algunas pautas para hacerlo adecuadamente.2. Esto no quiere decir tampoco que en ingeniería civil no se puedan plantear proyectos de investigación. que aporten un valor agregado al conocimiento y a la ciencia.Mejorar los rendimientos de obra disminuyendo los tiempos muertos y los costos de producción . de Daniel Goleman “Creatividad para el cambio” (2001). ¿Cómo voy a hacer para intentar probar mi hipótesis? . Por ejemplo: Si nuestro interés es conocer el estado actual de las empresas constructoras de un país. Una buena idea puede conducir a una investigación que ayude a formular.¿Dónde se va a hacer? . sino más bien específicos. entre los cuales destacan: Las buenas ideas intrigan. Las buenas ideas de investigación no son necesariamente nuevas pero sí novedosas. unidos a la investigación. logren constituir una teoría. el título podría ser: “Diagnóstico del nivel de motivación del personal obrero en las empresas constructoras del departamento de Lambayeque”. y antes de empezar a plantear formalmente el proyecto de investigación.¿Cuándo se va a hacer? . O bien.¿Cuál es mi hipótesis inicial y mi hipótesis nula? . éste se compenetrará más en el estudio y tendrá una mayor predisposición para salvar los obstáculos que se le presenten. es importante que resulte atractiva. pero solamente podrá obtenerse información de empresas dedicadas a la construcción prefabricada. y más concretamente una idea. El título de un proyecto de investigación puede modificarse durante el desarrollo de la investigación.1. En la medida en que la idea estimule y motive al investigador. Finalmente. Título del proyecto Es la frase que expresa la esencia de la idea o proyecto a investigarse No es aconsejable poner títulos muy generales. Al elegir un tema para investigar.¿Cuál es la pregunta de investigación que quiero responder con mi investigación? . el investigador debe responderse a sí mismo las siguientes interrogantes: . A veces un estudio llega a generarnos más preguntas que respuestas. No hay nada más tedioso que trabajar en algo que no nos interese. En muchas ocasiones es necesario actualizar o adaptar los planteamientos derivados de investigaciones efectuadas en contextos diferentes. ayudarán al investigador a analizar la viabilidad del proyecto y estar a tiempo para modificar o cambiar su proyecto de investigación. Si el interés es estudiar la motivación del personal obrero en las empresas constructoras de Lambayeque. Tampoco se recomienda poner títulos muy extensos.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Danhke(1986) menciona diversos criterios que inventores famosos han sugerido para generar ideas de investigación productivass. 17 Ing. CONTENIDO DEL PROYECTO DE INVESTIGACION 4. alientan y excitan al investigador de manera personal. o a través de nuevos caminos. integrar o probar una teoría o a iniciar otros estudios que. el título podría ser: “Análisis de la situación económica actual de las empresas dedicadas a la construcción prefabricada en Lima”. IV. Manuel Borja Suárez . Las buenas ideas de investigación pueden servir para elaborar teorías y la solución de problemas. Las buenas ideas pueden servir para generar interrogantes y cuestionamientos. respondidas de manera consciente y coherente. generar nuevos métodos de recolectar y analizar datos. Hay que responder a algunos de éstos pero también crear otros.¿Con qué recursos se va a hacer? Estas preguntas. 18 Ing. Formulación del problema de investigación (pregunta de investigación) La formulación del problema es la interrogante que se plantea el investigador. La formulación del problema debe implicar la posibilidad de realizar una prueba empírica o una recolección de datos. por lo tanto el desarrollo del trabajo de investigación se debe orientar a lograr estos objetivos. motivar.2. Planteamiento del estudio 4.Definir .Metodología de la Investigación Científica para ingenieros “Análisis de la vulnerabilidad sísmica de los C. de una construcción. Privados en el departamento de Lambayeque”. Manuel Borja Suárez . Una pregunta de investigación se debe formular de tal manera que amerite realizar la investigación para responderla. por lo que se recomienda no incluirlos en el proyecto. Es decir debe existir la posibilidad de observarse en la realidad. de una institución y cualquier otro objeto de estudio. Por ejemplo: Determinar Evaluar Formular Verificar . Se describe la situación problemática de un proyecto.Describir . Objetivos de la investigación Los objetivos son los logros que el investigador quiere alcanzar al final de su investigación.Elaborar . Si se plantea una pregunta de investigación que no necesita realizar un estudio para responderla.1 Descripción del proyecto Se deberá explicar a manera de resumen en que consiste el proyecto de investigación. La pregunta de investigación debe ser redactada de tal manera que sea posible plantear alguna hipótesis que le dé respuesta a esa pregunta.2.2.Estudiar . Debe estar expresado en forma de pregunta en forma clara y sin ambigüedades. 4. mejorar” que implican acciones que casi nunca se logran durante el desarrollo de la investigación.3.Conocer .2. enseñar. También se le puede nombrar como “Situación problemática”. entonces estaría mal planteada o el estudio simplemente no sería necesario.Construir .Diseñar .2. Se deben redactar en forma clara y casi siempre deben empezar utilizando un verbo en infinitivo. 4. Para el caso de investigaciones correlacionales deberá existir una relación entre dos o más variables.Proponer Muchas veces se confunden los objetivos con acciones finales que no necesariamente nuestra investigación conseguirá. que cosa se investigará y cuales son las expectativas que el investigador tiene de la investigación. Descripción de la realidad problemática Consiste en narrar y describir lo que está sucediendo respecto a una situación problemática en particular y cuales son las consecuencias de esta realidad problemática. también se le llama pregunta de investigación.4. 4. “Planteamiento del problema” y otras frases similares.Analizar . No es posible describir una situación problemática si es que no se ha leído antes sobre el tema. 4. Así por ejemplo se utilizan verbos como: “capacitar.Plantear .E.2. utilizando el método de Hirosawa. de qué modo? Aplicaciones prácticas: Ayudará a resolver algún problema real? Valor teórico: Se llenará algún vacío del conocimiento?. pueden surgir ideas. Justificación El investigador debe sustentar adecuadamente las razones por las cuales su proyecto de investigación es importante para la ciencia y el conocimiento Existen dos tipos de justificación. Para qué sirve? Relevancia social: Cuál es su trascendencia para la sociedad?.5. Manuel Borja Suárez . Se proponen nuevos paradigmas Cuando se quiere confrontar una teoría Empleada en programas de Doctorado y Maestría. podríamos afirmar que tiene muy buenas justificaciones. caso contrario es mejor no considerarlos en el proyecto a) Objetivo general Debe reflejar la esencia del planteamiento del problema y la idea expresada en el título del proyecto de investigación El objetivo general casi siempre debe ser el mismo título del proyecto pero con el verbo en infinito al inicio del párrafo. Muchas veces los objetivos específicos son los pasos que se realizan para lograr el objetivo general. Si la investigación responde positivamente a la anteriores interrogantes. 19 Ing. recomendaciones o nuevas hipótesis para futuras investigaciones. se podrán generalizar los resultados a situaciones más amplias?. a) Justificación práctica: Existirá una justificación práctica cuando con la investigación se ayudará a resolver un problema. Deberá ser bien planteada para que se justifique su realización Se debe analizar cuales serán los beneficios que se derivarán de la investigación. Es necesario tener en cuenta que la justificación puede ser relevante para algunos investigadores y para otros puede no serlo.2. Se debe responder a la pregunta: Porqué es conveniente llevar a cabo la investigación? b) Justificación teórica: Este tipo de justificación se deberá plantear cuando el propósito de la investigación es generar reflexión y debate académico sobre el conocimiento existente (Investigación pura). Quiénes se beneficiarán con los resultados de la investigación?. Cada objetivo específico está diseñado para lograr una parte del objetivo general y todos en conjunto lograr el objetivo general.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Los objetivos deben ser medibles y factibles de alcanzar. de acuerdo al nivel del proyecto de investigación. 4. b) Objetivos específicos Deben estar orientados al logro del objetivo general. Utilidad metodológica: La investigación ayudará a crear un nuevo instrumento de recolección de datos. Criterios para evaluar la utilidad de una investigación A continuación mencionamos algunos criterios que nos pueden ayudar a definir la justificación de una investigación: Conveniencia: Qué tan conveniente es la investigación?. ¿Qué han dicho otras autores sobre como solucionar el problema? Es la fundamentación teórica dentro de la cual se enmarcará la investigación. normas que nos sirven de base para ……. Los antecedentes de la investigación pueden abarcar el ámbito regional.2. publicado por ……. Manuel Borja Suárez . c) Limitaciones de recursos: Se debe analizar la disponibilidad de recursos financieros para realizar la investigación. nacional.…. Orienta sobre como habrá de realizarse el estudio Inspira nuevas líneas y áreas de investigación Provee de un marco de referencia para interpretar los resultados del estudio. Se le conoce también como el “estado del arte”. Alcance y limitaciones El alcance y limitaciones comprenderá la descripción de la magnitud de la investigación y cuales son las limitaciones del estudio. Descripción de las principales “escuelas”. Para definir el alcance y las limitaciones del estudio podremos basarnos en las siguientes restricciones: a) Limitaciones de tiempo: Cuando la investigación analizará un fenómeno o población durante un determinado periodo de tiempo b) Limitaciones de espacio y territorio: Las investigaciones pueden limitarse a una sector de una ciudad.3.3. 20 Ing.1. en su capítulo …. esto quiere decir que para esta última. Base teórica científica Incluye toda la teoría científica especializada referente al tema de investigación.2. Importancia: Ayuda a prevenir errores que se han cometido en otros estudios.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros 4. Se recomienda leer de preferencia aquellos documentos y libros especializados que muestran los resultados de las últimas investigaciones realizadas sobre el tema. manifiesta lo siguiente ……. Marco teórico 4. Se debe indicar que aspectos no se serán tratados en el proyecto. una tesis de maestría deberá considerar el ámbito continental y una tesis de maestría debe hacerlo a nivel mundial.. “ “La teoría sobre …… plantea lo siguiente ……. Modo de redacción: “Un estudio similar se realizó en el año …… en la ciudad de …… por la institución …… cuyos resultados fueron los siguientes ……” “Los estudios realizados por …… han demostrado que ……. según sea el nivel en el que se está planteando la investigación. Antecedentes de la investigación Responderá a la pregunta: ¿Qué se ha investigado sobre el mismo tema por otros autores?.... así una tesis a nivel de pregrado sería suficiente considerar el estado del arte a nivel nacional.” 4. etc.” “El Reglamento ……. continental o mundial.3. el investigador debe saber todo lo que se conoce sobre su tema de investigación en el mundo. del año ….6. a un país. es por esto que se exigen el conocimiento de algunos un idioma adicional. Se debe explicar las limitaciones de proyecto con el propósito de facilitar su viabilidad. enfoques o teorías existentes sobre el tema de investigación. 4. a un Pueblo Joven. a una ciudad entera. ¿Qué cosas desconozco que con mi investigación llegaré a conocer?. Hipótesis La hipótesis es un supuesto o una respuesta tentativa a la pregunta de investigación que se formula antes de iniciar la misma. una conjetura que se hace sobre la realidad que aún no se conoce y que se ha formulado precisamente con el objeto de llegar a conocerla.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Incluye una descripción rápida de los reglamentos y normas que se utilizarán para el diseño de una propuesta de infraestructura (para el caso de expedientes técnicos) 4.4. Así por ejemplo: Una investigación que estudie la informalidad existente en la construcción de viviendas en el Perú. ya que esta falsedad también es generación de conocimiento al saber que la hipótesis planteada no es la correcta. sin embargo se pueden plantear hipótesis de una sola variable. Las hipótesis no necesariamente son siempre verdaderas. sin embargo que una investigación sea falsa no significa que la investigación haya sido en vano. sujetos a medición. Una hipótesis bien formulada deberá contener elementos o términos que sean observables. Cuando se plantean hipótesis que son capaces de romper paradigmas se hace “revolución científica”. 4. la posibilidad de ser puesta bajo refutación y salir sin contradicciones. Las hipótesis es una proposición para responder tentativamente a la pregunta de investigación científica.3. es decir se deben buscar pruebas para demostrarla. Los términos se deben definir directamente sin ambiguedades. es decir. Siempre deberá existir una relación directa entre la pregunta de investigación y la hipótesis formulada. La hipótesis es la suposición de una verdad que aún no se ha establecido. Si una hipótesis no puede ser sometida a verificación empírica. sino la refutabilidad. y en consecuencia. La ciencia por lo general siempre ha aprendido más de los errores que de los aciertos. podrían ser falsas. de manera que puedan ser entendibles por cualquier persona que no sea de la especialidad. Definiciones de términos Contiene un glosario de términos claves relevantes utilizados en la investigación. Su redacción debe ser clara en forma afirmativa evitando falsas interpretaciones. La hipótesis es el eslabón entre los planteamientos teóricos y el descubrimiento de nuevos hechos y la generación de nuevo conocimiento. Desde un punto de vista lógico no es la verificabilidad lo que da valor a una hipótesis. (Grasseau) La hipótesis se debe contrastar con la realidad. Manuel Borja Suárez . podría plantear la siguiente hipótesis descriptiva: “La informalidad en la construcción de viviendas en el Perú se inicia por los altos costos que significa obtener una licencia de obra” 21 Ing. es decir. ¿Mi hipótesis ameritará realizar una investigación para demostrarla. Toda hipótesis está relacionada con las siguientes preguntas de reflexión interior: ¿Qué es lo que se quiere demostrar o probar?.3. desde el punto de vista científico no tiene validez.3. Toda hipótesis por lo general debería tener dos variables (Dependiente e independiente) entre las cuales podría existir una correlación numérica o una relación de causa-efecto. la forma adecuada de plantearla es como una respuesta directa a la pregunta de investigación. o es imposible intentar demostrarla? Una hipótesis también puede plantearse según los siguientes enfoques: a) Hipótesis Descriptiva: Cuando la hipótesis supone los rasgos de un fenómeno. procesos. atributo. sin embargo no necesariamente prueba que una sea causa de la otra. por lo tanto se puede demostrar la falsedad de la hipótesis nula. propiedad o cualidad que puede estar o no presente en el objeto de estudio Una variable es una propiedad cuyo contenido puede variar y cuya variación es susceptible de medirse y observarse en forma directa o indirecta. tiene también una variable dependiente y otra variable independiente. máquinas. 22 Ing. podría plantear la siguiente hipótesis: “El bajo rendimiento académico de los estudiantes de ingeniería en el año 2009 se debe a la disminución de horas de asistencia a clases” En esta hipótesis se manifiesta que existe cierta correlación entre la disminución de horas de asistencia a clases y el bajo rendimiento académico durante el año 2009. obras de infraestructura.5. Manuel Borja Suárez . más del 60% de los vehículos utilizados en el transporte público superan los límites de antigüedad establecidos por la ley”. . Se utiliza cuando en el estudio será difícil demostrar la veracidad de la hipótesis. viviendas. Causal: Cuando en la hipótesis se relaciona dos o más variables pudiendo atribuirse entre ellas una relación de causa- efecto directa. 2000). 1 km de canal. pero esto no significa que una sea realmente causa de la otra. Así por ejemplo: Una investigación que estudie el nivel de productividad del personal obrero en las empresas agroexportadoras de la región.“La relación agua cemento influye directamente en la resistencia a la compresión del concreto”. Variables Si Ho es V Si Ho es F ----> ----> No se ha demostrado H1 H1 podría ser verdadera Una variable es una característica. fenómenos. El estudio del estado actual del parque automotor de vehículos de transporte público en el Perú podría plantear la siguiente hipótesis: “En el Perú. etc. podría plantear la siguiente hipótesis estadística: “El porcentaje de horas hombre muertas en las empresas agroexportadoras de la región es superior al 50%”. probetas de concreto. H1 ---> Hipótesis Inicial Ho ---> Hipótesis Nula Se pueden obtener dos resultados Si H1 es V ----> Se ha demostrado H1 Si H1 es F ----> No se ha demostrado H1 ------------------------------------------------------------------------- • • 4. Así por ejemplo: una investigación que estudie el rendimiento el rendimiento académico de los estudiantes de ingeniería de las universidades del Perú. En esta investigación se intenta probar que existe una correlación entre dos o más variables. Así por ejemplo: una investigación sobre la resistencia del concreto podría plantear la siguiente hipótesis: . Roberto. (Hernández Sampieri.“La adición de fibras de acero aumenta la resistencia a la compresión del concreto” d) Hipótesis Correlacional: Es aquella en la cual existe una correlación entre dos variables. Los objetos de estudio para una investigación puede ser: individuos. columnas de una vivienda. d) Hipótesis Nula: Es la negación de la hipótesis planteada.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros b) Hipótesis Estadística: Cuando la hipótesis se expresa cuantitativamente. 1 km de carretera.3. c) H. existiendo una variable dependiente (efecto) y una variable independiente (causa). Así se puede definir la relación Y = f(X) c) Variables intervinientes: Son variables que no necesariamente están formuladas en la hipótesis. La variable siempre se aplica al grupo u objeto que se investigan. Operacionalización de variables Es el proceso mediante el cual se explica como se medirán las variables formuladas en la hipótesis.3.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Tipos de variables: Para el caso de proyectos donde se quiere probar la correlación existente entre dos características del objeto de estudio o se quiere demostrar su relación causa-efecto. En los siguientes ejemplos se detallan algunos objetos de estudio y sus variables a estudiar: Hipótesis 1: “La vulnerabilidad física de las viviendas de la ciudad de Chiclayo es muy alta” . pero que están presentes en el objeto de estudio y una variación en sus valores podrían afectar los resultados.Objeto de estudio : El concreto .Objeto de estudio : Los pavimentos de la ciudad Chiclayo .Variables a estudiar : Variable Independiente: Estudio de suelos Variable Dependiente : Calidad del material granular de la base y subbase Hipótesis 3: “La incorporación de fibra de acero mejora el comportamiento estructural del concreto” . para lo cual en muchos casos habrá que descomponerlas en indicadores susceptibles de poder medirse. 23 Ing. existen dos tipos de variables que deben estar incluidas en la hipótesis: a) Variable independiente: Es la variable que produce el efecto o es la causa de la Variable Dependiente. Manuel Borja Suárez .6.Objeto de estudio : Las viviendas de la ciudad de Chiclayo . Se la representa por la letra “X”. midan las variables de las hipótesis planteadas. No podrá desarrollarse una investigación si no se emplean indicadores que. b) Variable dependiente: Es el resultado o efecto producido por la acción de la variable independiente. Se la representa por la letra “Y”. los cuales adquieren distintos valores en función de la variable estudiada.Variable a estudiar : La vulnerabilidad física Hipótesis 2: “El mal estado de conservación de los pavimentos en la ciudad de Chiclayo se debe a una baja calidad del material granular de la base y subbase” .Variables a estudiar : Variable Independiente: Incorporación de fibra de acero Variable Dependiente : Comportamiento estructural del concreto 4. en su conjunto. Manuel Borja Suárez .Todos :1 . Supervisor Existencia de planos Rotura de probetas VALORACION . Dependiente: (Y) Comportamiento estructural del concreto Var.Nunca :3 .Nunca :3 .Tiene :1 . que sean cuantificables.Siempre :1 . En muchas investigaciones las variables de estudios se deben descomponer en variables intermedias. 3/4”. Hipótesis: “La incorporación de fibras de acero al concreto mejora significativamente su comportamiento estructural” VARIABLE Var. 1” 7. 10 y 15% 1 y 3 mm 1.No :1 :3 Var. 14 y 28 días Hipótesis: “La Informalidad en la construcción influye en la vulnerabilidad de las viviendas en la ciudad de Chiclayo” VARIABLE INDICADOR / SUB INDICADOR Asesoramiento técnico Licencia de construcción Supervisión obra Planos de obra Controles de calidad .Ninguno :3 . Residente Otorgamiento Presencia del Ing. Intervinientes: .Curado del concreto Pulg días 1/2”.Agregado grueso .Metodología de la Investigación Científica para ingenieros El investigador debe definir los indicadores de las variables antes de realizar la recolección de datos. Independiente: (X) Informalidad en la construcción Ing. y para ello deberá utilizar términos operacionales. Independiente: (X) Incorporación de fibras de acero INDICADOR Cantidad de fibras de acero Diámetro de la fibra de acero Longitud de la fibra de acero … Resistencia a la compresión Trabajabilidad (Slump) Resistencia a la flexión Resistencia al corte … Tamaño del agregado grueso Tiempo de curado del concreto MEDICION % en peso % en volum mm cm Kg/cm2 Pulg Kg/cm2 Kg/cm2 RANGO DE VARIABILIDAD 5 .Siempre :1 .Si . 2 y 3 cm ----------- Var.Algunas veces: 2 . que produzcan datos concretos.Algunos :2 .No tiene :3 . es decir.Algunas veces: 2 .Resistencia del concreto . variables empíricas o indicadores que permitan su medición: Variable (Teórica de la hipótesis) Variables intermedias Variables empíricas ó indicadores Medición Valoración Los siguientes ejemplos muestras una propuesta para operacionalizar variables en proyectos de ingeniería civil.Curado del concreto 24 MEDICION Presencia del Ing. según las diferentes clasificaciones 4.Irregularidades en planta .A veces . identificar el objeto de estudio.Hubo . X1.1 Diseños experimentales El esquema lógico para demostrar una hipótesis en una investigación experimental podría ser el siguiente: Las variables que se manipulan son las variables independientes (X.< 0. X3 X) 25 Ing.1 a 4 días .4. Marco metodológico 4. el estímulo (variable X) y la medición (variable Y).Adobe . La estrategia dependerá del enfoque de la investigación. Es la estrategia concebida para poner a prueba la hipótesis o para intentar verificarla y así obtener la información que se desea.Ladrillo cemento .Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Días de curado Seguridad en la obra Capacidad portante del suelo Implementación medidas de seguridad Kg/cm2 Var.Ladrillo arcilla . En esta etapa se debe describir los pasos a seguir para demostrar la hipótesis. Si la investigación es de tipo experimental habrá que definir una de las modalidades.4.0.4. Tipo de investigación Se deberá indicar el tipo de investigación.5 :1 :2 :3 :1 :2 :3 :1 :2 :3 Vulnerabilidad de las viviendas Materiales de construcción Sistema estructural .1. X2.Presencia columnas cortas .Tabiques sin confinar. una investigación de tipo experimental tendrá una estrategia diferente a una investigación de tipo descriptiva (no experimental) Por lo general en la investigación científica existen dos tipos de diseños para contrastar la hipótesis: el diseño experimental y el diseño no experimental. Dependiente:(Y) .2.Discontinuidad en planta y elevación .4. …) A = Conjunto de variables independientes (X1.Ninguno .No hubo ->1 .5 – 1 .2 Diseño de contrastación de la hipótesis (Estrategia para demostración de la hipótesis) Consiste en proponer ¿Cómo se procederá para demostrar la verdad de la hipótesis?.Densidad de muros Otros… 4. . X2.5 a 7 días . En algunos casos es conveniente confeccionar un diagrama de flujo de la secuencia para intentar demostrar la hipótesis. 4. Manuel Borja Suárez . experimento: (para las mismas cantidades de X1. X2 y una variación de X3) 2 X1. experimento: X1. X3. X2. X2. X2. Sin embargo la conclusión anterior debe plantearse con sumo cuidado. Para analizarlos utilizaremos la siguiente simbología: O = Objeto de estudio o unidad de análisis X = Estímulo a la variable independiente -X = Ausencia del estímulo M = Medición de la variable dependiente “Y” 26 Ing. experimento existen elementos de semejanza que es la presencia de X1 y X2 y también existen elementos de diferencia que es la ausencia de la variable X3. X2. X3 ------- Y1 ( Cuando aparecen las causas X1. ya que las causas reales del efecto Y2. De lo anterior se puede concluir que para los mismos valores de X1 y X2 . Ejemplo: A = Componentes físicos del concreto X1: relación a/c X2: tamaño máximo del agregado grueso X3: temperatura del agua B = Resistencia a la compresión del concreto (Y) Hipótesis: “La relación a/c. ------ Y2 ( Cuando aparecen las causas X1. la variable X3 es la causa de la reducción de la resistencia (de 175 a 150 Kg/cm 2) Sin embargo la conclusión anterior debe plantearse con sumo cuidado. aparecerá un efecto Y2) Esto significa que en el 1er y 2do. ya que las causas reales de la disminución de la resistencia del concreto podrían haberse debido a la presencia de otro elemento no detectado en el experimento. podrían ser: . Manuel Borja Suárez . experimento existen elementos de semejanza que es la misma relación a/c y el tamaño máximo del agregado grueso: (X1 y X2) y también existe un elemento de diferencia que es la variación de la temperatura del agua X3.Una combinación de X3 con X2 Para tratar de reducir estos inconvenientes del procedimiento experimental se debe repetir la experimentación un número suficiente de veces que permita disminuir los elementos fortuitos. el tamaño máximo del agregado grueso y la temperatura del agua influyen en la resistencia a la compresión del concreto “ 1er experimento: (para cierta cantidad de X1. X2 y X3 ) X1.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros B = Variable dependiente (Y) Hipótesis: “A” es la causa que ocurra “B” 1er experimento: X1.Una combinación de X3 con X1 . X2 X3 ------- 150 Kg/cm Esto significa que en el 1er y 2do. X3 ------- 175 Kg/cm2 2do. Tipos de experimentos: Existen diferentes tipos de experimentos que están en función del control de las variables.Una cuarta variable X4 no detectada en el experimento . X2. De lo anterior se puede concluir que la ausencia de la variable X3 es la causa de Y2. aparecerá un efecto Y1) 2do.Una combinación de X1 con X4 . . Al Grupo Experimental se le aplicarán los estímulos y al Grupo de Control en ningún momento se le aplicará el estímulo. Y) es establezca en la forma más pura posible. Se presentan las siguientes modalidades: A.Evaluación de las enfermedades gastrointestinales de un sector de la población antes y después de la construcción de las redes de alcantarillado en sus viviendas.1) Estudio con una medición de post-prueba con un solo grupo O ---- X ----- M Ejemplos: . 27 Ing.“Evaluación del impacto ambiental antes y después de haber construido un proyecto de ingeniería”.“Aplicación de un examen de entrada y de salida en una sesión de aprendizaje”.” B) Experimentos puros Es el experimento en donde se manipulan las variables a través de la existencia de dos grupos de estudio: (un Grupo Experimental: Oe y un Grupo de Control: Oc). Se presentan las siguientes modalidades: B. . afectado por la incorporación de un aditivo especial”.1) Estudio únicamente con post-prueba Oe ---- X1 ----- M1 Oc ---- -X1 ----- M2 : Para el Grupo Experimental : Para el Grupo de Control Ejemplo: “Estudio del rendimiento de un motor en kilómetros por galón de gasolina. Este tipo de experimento se utiliza en investigaciones técnicas para medir la efectividad y eficacia de los resultados.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros A) Pre-experimentos Su grado de control es mínimo. O ---- M1 ---- X ----- M2 Ejemplos: . Estos dos grupos tienen que tener características equivalentes. de esta manera este grupo servirá como patrón de comparación. Manuel Borja Suárez .“Encuesta a los alumnos después de recibir el estímulo de una actividad lectiva para determinar su satisfacción con la clase del profesor” . Consiste en administrar un estímulo a los objetos de estudio para luego determinar el nivel en que se manifiesta la variable dependiente.2) Estudio de pre-prueba y post-prueba con un solo grupo Al objeto de estudio se le aplica una medición antes y después del estímulo para comprobar la evolución de la variable dependiente.“Estudio del grado de satisfacción de las personas que van al cine los días lunes de promoción 2x1” A. En este caso existe un punto de referencia inicial para analizar el comportamiento del objeto. El objetivo de este experimento es asegurar que la relación entre las variables independiente y dependiente (X. sin interferencias de variables intervinientes no controladas. B. para este caso se ha tomado el tipo de experimento puro con pre-prueba. Esta variable puede expresarse con el siguiente indicador: número de elementos producidos por unidad de tiempo. 5° Realización de una nueva medición de la variable dependiente (productividad) en ambos grupos (GE y GC). 4° Aplicación de la variable independiente (estímulo). Mn Ejemplos: “Evaluación del desgaste superficial de una carretera experimental afectada por la repetición e incremento de cargas durante un periodo de tiempo de un año”.2) Estudio con preprueba.. especialidad.4) Estudio de series cronológicas con repetición del estímulo: (varias post-pruebas en el tiempo) En este caso el estímulo se aplica varias veces en el tiempo para poder apreciar el efecto sobre la variable dependiente. aumentando gradualmente su intensidad. Mn Ejemplo: “Estudio para medir el aumento de la resistencia del concreto después de haber sido curado con un aditivo especial”. Independiente (X) - Salario (Es el estímulo) Var. post-prueba Oe ---- M1 ---- X1 ----- M2 Oc ---- M1 ---- -X1 ----- M2 Ejemplo: “Estudio del crecimiento de cultivo de tomates afectado por la aplicación de un nuevo abono.). Dependiente (Y) - Productividad (Es el efecto) 2° Escoger dos grupos similares de obreros (edad.. Mn O2 --- M1 --- -X1 --- M2 --- -X2 --- M3 … --- -Xn … --- ….. “Análisis de la deformación de una viga por el incremento de una carga distribuida hasta llegar a la rotura”..3) Estudio series cronológicas sin repetición del estímulo: (varias post-pruebas en el tiempo) En este caso el efecto provocado por la variable independiente no se manifiesta de manera inmediata. etc. 1° Determinar las variables: Var. B. Mn O2 ---- M1 ---- -X1 ----- M2 ----- M3 ----- ……. Para nuestro ejemplo un grupo de obreros recibirá un aumento de sueldo y el otro grupo no. sino que ocurre de manera paulatina en el tiempo. post-prueba y grupo de control. Manuel Borja Suárez . 28 Ing. Pasos para la realización de un experimento: Los pasos a seguir estarán en función al tipo de experimento. por lo que será necesario realizar varias post-pruebas de la variable dependiente en diferentes períodos. O1 --- M1 --- X1 --- M2 --- X2 --- M3 … --- Xn …--- …. años de experiencia. Uno será el grupo al cual se le aplicará el experimento (GE) y el otro será el grupo de Control (GC) 3° Medición inicial de la variable dependiente (productividad) en ambos grupos. La hipótesis que queremos someter a contrastación experimental es la siguiente: “Un mejor salario contribuye al aumento de la productividad en las empresas productivas de la región Lambayeque”.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros B. en este caso al grupo de control no se le aplicará el abono”. O1 ---- M1 ---- X1 ----- M2 ----- M3 ----- ……. sin la intervención y manipulación por parte del investigador. Adoptan las mismas modalidades que los experimentos puros. Manuel Borja Suárez .2. el estado de salud. para conocer si hay variaciones y de que magnitud son éstas. Por ejemplo: “¿De que manera influirá la descentralización de la educación en la calidad de enseñanza en el Perú?” “¿Cómo influirá la variación de las tarifas de papeletas de transito en la disminución de la corrupción a los policías de tránsito?” “Influencia de la informalidad de la construcción de viviendas del PJ.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros 6° Comparación entre las mediciones de la variable dependiente en el GE y el GC.2. En algunos proyectos de investigación de ingeniería existen una serie de características que no se pueden manipular como por ejemplo: el sistema constructivo de una vivienda. B) Investigacion ex posfacto: Trata de determinar las relaciones entre las variables tal como se manifiestan en la realidad. Así por ejemplo: “¿Cuáles fueron las causas de la disminución del rendimiento académico de los estudiantes de la Universidad en el año 2008?” “¿Cuáles fueron las causas por las cuales las viviendas de Nazca no resistieron el sismo del año 2002?” En otra modalidad de este tipo de investigación se parte de la observación de uno o varios factores a los que se les trata de buscar los efectos en un intervalo de tiempo (estudio prospectivo). “Simón Bolivar” en su vulnerabilidad frente a un sismo” 29 Ing. 7° Interpretación de los resultados. la calidad de materiales de una edificación.4. 8° La representación lógica es la siguiente: Oe ---- M1 ---- X1 ----- M2 (Grupo Experimental) Oc ---- M1 ---- -X1 ----- M2 (Grupos de Control) C) Cuasi-experimentos Se le llama así a los experimentos en los cuales los grupos de estudio no han sido escogidos al azar porque ya estaban formados de esa manera antes de la investigación. la investigación descriptiva es aquella en que se busca describir determinadas características del objeto de estudio. 4. Diseños No Experimentales Se basan en la obtención de información sin manipular los valores de la variables. Las principales modalidades de una investigación no experimental son las siguientes: A) Investigación descriptiva: Tal como se mencionó en los tipos de investigación. existen factores éticos que no lo hacen viable. la edad del personal. etc. es decir tal y como se manifiestan las variables en la realidad. Sin en el GE se observa un mejoramiento notable de la productividad entonces se habrá demostrado la hipótesis. el nivel educacional del personal obrero. material de ciertos equipos. sistema de frenos de un vehículo. el estado actual de una carretera. Así mismo existen investigaciones en las que a pesar que se pudieran manipular las variables. En este tipo de investigación se parte de un fenómeno al que se le buscan las posibles causas en el pasado (estudio retrospectivo). Por ejemplo: “Estudio de la vulnerabilidad sísmica de edificios mayores o iguales a 5 pisos en la ciudad de Chiclayo”. 1. Existen dos casos para determinar el tamaño de la muestra: a) Para población infinita (mas de 100. Si quisiéramos estudiar los problemas estructurales de las viviendas en la ciudad de Chiclayo. Población y muestra Desde un punto de vista estadístico. Por ejemplo. el Universo será todas las viviendas ubicadas en esta ciudad. Para obtener la muestra. pero al no presentarse el caso. viviendas. que cumpla la siguiente condición: “Con una probabilidad P.) Para una investigación cuantitativa. obras construidas.000 elementos) Z2. salvo en el caso de los censos donde si hay que estudiar a toda la población.5. La muestra debe ser estadísticamente representativa. aceptable Z = Coeficiente de confiabilidad (Nivel de Significancia) que corresponde a una distribución normal según el % de confianza requerida. por ejemplo el coeficiente de inteligencia de los estudiantes universitarios del Perú.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros 4. se denomina población o Universo al conjunto de elementos o sujetos que serán motivo de estudio. kilómetros de una carretera. 30 Ing. fenómenos registrados. sobre la cual se habrán de recolectar datos. el investigador tiene que realizar lo siguiente: 1°) Calcular el tamaño de la muestra y 2°) determinar cuales serán los miembros de esta muestra que serán estudiados (procedimiento de muestreo). si se quiere realizar una investigación acerca de la competitividad del sector construcción. pero menor que la población total o universo. metros lineales de veredas. El investigador se deberá interesar que los resultados encontrados en la muestra logren generalizarse o extrapolarse a la Población o Universo. tenemos que utilizar la estadística para seleccionar una fracción de la población. En una investigación pueden existir varias muestras.5. sería necesario determinar una muestra para los proyectos construidos. ladrillos fabricados por una máquina. Tamaño de la muestra Es obvio que si cada uno de los sujetos de estudio de una investigación tuvieran exactamente las mismas características. bolsas de cemento envasadas por una fábrica. Dado que un estudio de este tipo resultaría muy costoso y extenso. vehículos de transporte público. el universo serán todos los estudiantes universitarios a nivel nacional. y otra para los profesionales involucrados en este proceso.q n = ----------e2 n = Tamaño de la muestra p = Probabilidad que la hipótesis sea verdadera q = (1-p) Probabilidad de No ocurrencia de la hipótesis e = Error estimado por estudiar una muestra en lugar de toda la población. el tamaño requerido de la muestra sería solamente de uno. lo primero que hay que hacer es definir una unidad del objeto de estudio en la investigación (personas. necesitamos establecer un tamaño de muestra mayor de uno. familias. las conclusiones que se puedan obtener de ella. El tamaño de la muestra muchas veces se limita por el costo que involucra. etc.p. Si queremos estudiar. ensayos de laboratorio. Manuel Borja Suárez . 4. tengan validez para todo el universo. Para seleccionar una muestra. o por el tiempo disponible para la investigación. la muestra de estudio es un subgrupo representativo de la población. 2..q por la varianza de la variable: σ 2 b) Para población finita (menos de 100.65 1. Sin embargo este tipo de muestreo es muy importante en estudios cualitativos.Se utiliza cuando no se tienen referencias precisas acerca de la población total. Muestra espontánea.. Muestreo aleatorio simple. si se quiere conocer el área promedio construida de las viviendas en el Perú según su nivel socio-económico. En este caso la selección de los elementos no depende de la probabilidad sino del criterio del investigador.1.. 31 Ing.D y E). Muestreo sistemático.Donde todos los objetos de estudio tienen las mismas probabilidades de salir seleccionadas como parte de la muestra. Manuel Borja Suárez . a. según su proporción de representatividad con respecto a la población total del país.05 1. Procedimiento de muestreo El elegir entre una muestra probabilística o una no probabilística depende de los objetivos de la investigación y de la contribución que se piensa hacer con ella.1.28 0.67 Nota: En algunas investigaciones se puede reemplazar la expresión p. así como el nivel de confianza con el que hacemos la estimación.5.B.96 1. que son: la selección con reemplazo y la selección sin reemplazo. hay que asumir p = q = 50% 4.000 elementos) Z2. a) Muestreo probabilístico En este tipo de muestreo todos los elementos de la población tienen la misma probabilidad de ser escogidos.17 2.q N = Tamaño de la Población o Universo Nota: cuando no existen estudios previos. Consiste en seleccionar en forma informal los objetos de estudio de más fácil acceso.p.2. Por ejemplo. En este tipo de muestreo se pueden utilizar los números Random.Consiste en seleccionar los objetos de estudio en forma proporcional respecto a su representatividad en la población total.. b. Muestra por cuotas. N n = --------------------------e2 (N-1) + Z2. es decir no se pueden generalizar a la población.p. Existen dos tipos: a. se deberán seleccionar una cantidad de viviendas para cada nivel (A.C. Sus resultados son de escaso valor predictivo.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Nivel de confianza 99 % 98 97 96 95 90 80 50 Coeficiente de confiabilidad (Z) 2.58 2.2. En este caso se distinguen dos casos.q.La selección se realiza cada cierto intervalo “K” de una lista de datos que representan a los sujetos de estudio. donde K = N / n b) Muestreo No probabilístico En las muestras no probabilísticas no es posible calcular el error estándar. b.33 2. a) Error muestral. por ejemplo.Definir equivocadamente la población. El proceso de recolección de datos implica tres actividades estrechamente vinculadas entre sí: Seleccionar el instrumento de recolección de datos. 32 Ing.Formado por los sentidos.7. para el caso de proyectos de ingeniería se deben presentar los formatos utilizados. Medios de observación. análisis e interpretación de los datos 4. Manuel Borja Suárez .. pues depende del tamaño de la muestra..Metodología de la Investigación Científica para ingenieros 4. formatos para realizar los ensayos. etc. Existen diferentes técnicas para la recolección de información. se deben presentar todos los formatos utilizados en esta tarea. 4. Analizar la información recopilada. diseño de mezclas. levantamientos topográficos. las mismas que no son excluyentes y muy por el contrario son complementarias. formatos para hacer los estudios de suelo. Las principales técnicas son las siguientes: La observación. estudios de tráfico. la encuesta y las pruebas estandarizadas. Observador. Por ejemplo: . es decir obtener observaciones registros o mediciones de variables.Diseño pobre de una encuesta . Es directa ya que no se observan sentimientos sino conductas.. Este error se puede controlar. Errores durante el muestreo Existen dos tipos de errores que se pueden cometer durante un proceso de investigación.3.Falta de respuesta de los entrevistados . Técnicas y formatos de recolección de datos En este item se deben describir las técnicas que se utilizarán para recopilar toda la información de campo.. estudio de suelos. el mismo que debe ser válido y confiable.Calcular erróneamente el tamaño de la muestra . Los elementos de la observación son los siguientes: Objeto de observación. b) Error no muestral. por ejemplo: Formatos para el estudio de tráfico. La Observación Para los proyectos de investigación en ingeniería. La observación científica es la más antigua y al mismo tiempo la más moderna técnica de investigación.6. La observación se define como la percepción intencionada e ilustrada de un hecho o un conjunto de hechos o fenómenos. la entrevista.5. 4. Estos formatos deben estar sin datos. El objeto de la observación es un hecho de la realidad. Aplicar el instrumento a la muestra de estudio. instrumentos de medición y procedimientos.Influenciado por le medio ambiente del objeto y del observador. para realizar un levantamiento topográfico. .7. todos los datos observados se deben plasmar en formatos adecuados de recolección de información.que es el investigador Circunstancias en que ocurre la observación..Errores en el procesamiento.Se comete cuando se sacan conclusiones sobre un resultado obtenido en una muestra y se da como válido para la población en general.Son todos los demás errores que se pueden presentar durante la investigación.1.. no se observan enfermedades sino síntomas.que es portador de las características que son objeto de estudio (variables). Materiales y equipos Detallar todos los materiales y equipos que se emplearán durante la ejecución del proyecto de investigación Este item es muy utilizado sobre todo en los proyectos de tipo experimental. la pregunta: ¿ve usted televisión? es ambiguo y genérica. campesinos.7. empresarios. aplicando primero una prueba piloto. la pregunta: ¿usted es alcohólico?. Escala para medir actitudes: a) Escala de Likert: Basado en afirmaciones que permiten identificar la posición del encuestado sobre el tema de investigación: Ejemplo 1: En una investigación sobre la situación actual de las construcciones en la ciudad de Chiclayo. el aprendizaje. etc). Se utilizan de preferencia cuando el volumen de objetos de estudio o unidades de análisis (obreros.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Conocimientos observados. 4. Estas pruebas tienen su propio procedimiento de aplicación e interpretación.3. estudiantes. Por ejemplo la pregunta ¿Considera al señor Juan Perez el mejor candidato para la Alcaldía de Chiclayo?. 4. canales y contenidos de programas.2. Características de las preguntas dentro de una encuesta: Las preguntas tienen que ser claras y comprensibles para los encuestados: Debe evitarse términos confusos y ambiguos.7. la personalidad. profesores) es bastante grande. celebrada por iniciativa del entrevistador con la finalidad de obtener alguna información importante para la investigación. Por ejemplo. Se la utiliza por lo general en proyectos de tipo cuantitativo. etc). el mismo que deberá manifestar su posición al respecto: 33 Ing. La entrevista se utiliza con mayor frecuencia en investigaciones de carácter cualitativo. sin embargo muchos científicos de las ciencias básicas la utilizan con mucha frecuencia sobre todo cuando quieren examinar los efectos sociales de los nuevos descubrimientos científicos e investigaciones técnicas. La entrevista La entrevista con fines de investigación puede ser entendida como la conversación que sostienen dos personas (entrevistador y entrevistado). antropología y aún en política. inteligencia. memoria. En caso que se elija una prueba estandarizada necesariamente se tendrá que hacer una adaptación para la realidad local. Se emplea cuando el investigador está convencido que la mejor fuente de información la va a proporcionar los testimonios de personas que están involucrados con el objeto de estudio. Las preguntas deben referirse preferentemente a un solo aspecto o una relación lógica: Por ejemplo la pregunta ¿acostumbra usted ver televisión y escuchar radio?. 4. Las preguntas no deben inducir a las respuestas. se plantea la siguiente afirmación al encuestado. Se aplica a la totalidad de la muestra. la inteligencia emocional. los valores. Pruebas estandarizadas En la actualidad existe una amplia diversidad de pruebas desarrollados por diversos investigadores a nivel mundial para medir un gran número de variables. Las preguntas no deben incomodar al encuestado: Por ejemplo. La Encuesta Hoy en día la encuesta es el instrumento más utilizado por los ciencias sociales: sociología. la motivación.7. expresa dos aspectos y podría llegar a confundir. Así por ejemplo hay pruebas para medir habilidades y aptitudes (razonamiento. podría provocar rechazo. Serie: aprender a investigar). (Adonay Moreno. sería mucho mejor dividirla en dos preguntas. lo correcto podría ser ¿Cuántos horas diarias ve televisión? y después preguntar por horarios. Manuel Borja Suárez . habilidad numérica.4. el clima laboral en una organización. Totalmente en desacuerdo 1 Al final de la encuesta.En desacuerdo 2 .Metodología de la Investigación Científica para ingenieros …. se realiza una sumatoria de todos los puntajes obtenidos. Así por ejemplo. La escala final para medir la actitud del encuestado sería la siguiente: 10 Actitud Muy Desfavorable 20 30 40 50 Actitud Muy Favorable Ejemplo 2: ¿Cómo considera usted el rol que desempeña el CIP en nuestro departamento? ( ) Muy bueno ( ) Malo ( ) Bueno ( ) Muy malo ( ) Regular Este último ejemplo es otra forma de cuantificar la opinión del encuestado con la Escala de Likert. así para el caso del ejemplo anterior los pesos podrían ser los siguientes: Peso .Neutral 3 ..De acuerdo 4 .Totalmente de acuerdo 5 . b) Diferencial semántico Se basa en calificar la opinión del encuestado en función de adjetivos de calificación extrema Ejemplo: ¿Cómo considera usted la calidad de las viviendas del programa Mi vivienda? Buena ____ ____ ____ ____ ____ Mala (5) (4) (3) (2) (1) ____ ____ ____ ____ ____ Mala (2) (1) (0) (-1) (-2) Buena c) Escalograma de Guttman Ejemplo: “Manifieste su opinión respecto al trámite de licencias de obra en el Gobierno Provincial de Chiclayo” Barato X ____ ____ ____ ____ ____ Costoso X 34 Ing. si la encuesta tuviera 10 preguntas. “Los costos para tramitar una licencia de construcción son elevados” ( ) Muy de acuerdo / Totalmente de acuerdo ( ) De acuerdo ( ) Neutral ( ) En desacuerdo ( ) Muy en desacuerdo / totalmente en desacuerdo En este tipo de escalas se tiene que asignar pesos a las posibles respuestas para poder cuantificarlas. Manuel Borja Suárez . el puntaje máximo que podría alcanzar sería de 50 puntos y el mínimo sería de 10 puntos. En los proyectos de investigación aplicada y tecnológica se debe determinar cual es la actividad o ruta crítica.Se pueden utilizar todas las herramientas estadísticas conocidas: . Para el caso de datos cuantitativos será necesario codificarlos y pasarlo a una matriz de datos en alguna Hoja Electrónica. Análisis estadístico de de datos En esta sección se debe mencionar los análisis estadísticos que se aplicarán a la información obtenida. se simboliza por s2. - b) Estadística inferencial. donde N es el número total de datos. La desviación estándar es el promedio de desviación de los valores respecto a la media aritmética. 35 Ing. El plazo puede ser ajustado a medida que avanza el trabajo.La distribución de frecuencias. La Mediana es el valor que divide la distribución por la mitad. 4. Manuel Borja Suárez .. Los gráficos más utilizados son los histogramas y los gráficos circulares. Finalmente la Media es el promedio aritmético de una distribución. según la complejidad del proyecto de investigación Para estudios de maestría y doctorado la planificación suele ser más precisa. La Mediana es el valor que se localiza a la mitad de la distribución. los cuadros estadísticos se crearán según las variables estudiadas y los cruces de información generados. así como las actividades que se pueden trabajar en paralelo. El cronograma se puede realizar por mes. Mediana y Media. Cronograma de actividades Su objetivo es planificar el desarrollo del proyecto de investigación. Finalmente la varianza es la desviación estándar elevada al cuadrado. es decir la mitad de los casos caen por debajo de la mediana y la otra mitad se ubica por encima de la mediana. mediante un diagrama de Gant. así tenemos: a) Estadística descriptiva. Los resultados estadísticos para la muestra se denominan estadígrafos y la estadísticas de la población o Universo se le denominan parámetros. por semana o día por día. Existan también otros análisis estadísticos menos utilizados como son las pruebas no paramétricas y los análisis multivariados. Para encontrar la mediana se ubica la posición (N+1)/2 en la lista de todos los datos. Posteriormente se debe realizar el análisis cuantitativo o estadístico de cada variable de estudio. por lo general existe solamente una ampliación de plazo.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Rápido Adecuado Moderno ____ ____ ____ ____ ____ Lento X ____ ____ ____ ____ Inadecuado ____ X ____ Obsoleto ____ ____ ____ ____ (5) (4) (3) (2) (1) El puntaje total de esta opinión sería: 11 puntos 4.8. El rango es la diferencia entre el mayor valor y el valor menor de una distribución. Puede ser relativa en porcentajes simples o acumulada. dentro de estas tenemos el rango.. Las medidas de variabilidad: Indican la dispersión de los datos. Las medidas de tendencia central: Moda.Nos permite generalizar los resultados obtenidos de la muestra hacia la población. El análisis de datos que se realizarán dependerá del tipo de datos que se hayan recolectado durante el trabajo de campo. la desviación estándar y la varianza. Se debe analizar que actividades demandarán mayores recursos económicos y mayor tiempo.9. La Moda es el valor que ocurre con mayor frecuencia. Los parámetros no son calculados sino más bien son inferidos desde los estadígrafos. debido a los plazos que establecen las instituciones académicas. La desviación estándar se interpreta como “cuánto se desvía en promedio de la media aritmética un conjunto de valores”. Su fórmula es: s = (X-X)2 / N. x x x xxx xxx xxx xxx xxx --------------Total presupuesto S/.Alquiler de equipos (xx días. Análisis e interpretación . XXX Son XXX Mil XXX y XX/100 Nuevos Soles 36 Ing. CD etc.Entrevistas con instituciones .Redacción del informe.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros Actividades A. encuestas. . etc.Personal de campo (x per / y mes) .Digitación de datos (x per / y mes) . S/. estudios de suelos. Redacción y sustentación . RECURSOS HUMANOS .Otros materiales (10%) xxx B.Movilidad para campo (xx días) .Revisión bibliográfica . XX. xx horas) . elaboración de planos.Elaboración de estadísticas D. materiales y financieros. RECURSOS FISICOS .Fotocopias e impresiones.) xxx . con costos actualizados y considerando todos los recursos que intervendrán durante la ejecución del proyecto de investigación. anexos. Manuel Borja Suárez .Ejecución del trabajo de campo: (Levantamiento topográfico. x x x x.Refrigerios x trabajo de campo (xx días) xxx .Asesoramiento de expertos (xx días) C. SERVICIOS .10.Compilación de información .Acceso a Internet (100 hrs) .Asistentes técnicos (Global) .Operacionalización de variables . ploteos x. papel. x x x x.Materiales xxx . A. Recolección de información . Se deben detallar recursos físicos. ensayos de laboratorio.Sistematización de información C. humanos. estudios de tráfico.) B. etc. Procesamiento de datos . x x x x.Utiles de escritorio (lapiceros.Presentación y sustentación Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 4.Contrastación de hipótesis .Herramientas xxx .Comunicaciones . Presupuesto EL presupuesto debe ser lo más real posible. artículos de revistas. yahoo. inicial del primer nombre. páginas Web.> <pág.Instituciones públicas. Los siguientes son algunos de los formatos más recomendados. inicial del primer nombre.> <Año de publicación.> <Año de presentación. inicial del primer nombre.> <Título del artículo> <Nombre de la revista. Existen formatos internacionales estandarizados para redactar las fuentes bibliográficas. Permite proporcionar al lector información necesaria que lo remita a las fuentes originales para verificación o para ampliar los temas.inicial – pág. etc.> <pág. Manuel Borja Suárez . Ponencias en Congresos.Empresas privadas relacionadas con el tema de investigación y que estén interesadas en los resultados.> <Editorial.> <Título del artículo> <Título libro.> <Fecha de publicación. Referencias bibliográficas Es un listado de las fuentes de información que se ha utilizado en la investigación monográfica. sin embargo el reto es buscar alguna institución que esté interesada en el proyecto y pueda financiar la totalidad del estudio o al menos una parte significativa. de edición. ……> Para artículos de Congresos. Ulises Ibañez Burga 37 Ing. de volumen.> <Título del libro.> Para artículos dentro de Revistas <Apellido paterno. de volumen.> <Nro.> <Nro.> <Motivo de la tesis.> <Título del artículo. .final> <Lugar del Congreso. de volumen. Tesis.> <Fecha de acceso.final> <Editorial. inicial del primer nombre.Centros de Investigación de Universidades . jornadas. Financiamiento Las fuentes de financiamiento para proyectos de investigación no son muy abundantes. etc. Las fuentes de financiamiento pueden ser: .> <Nombre de la revista o institución que publica > <Nro. Para libros: <Apellido paterno.> <Año de publicación.12.11. atlas y diccionarios y páginas web de búsqueda general como google.> <Lugar de publicación. etc.> <Nro.> Para Tesis: <Apellido paterno. Se recomienda no considerar libros de cultura general como enciclopedias.inicial – pág.> <Disponible en:> <http://www.Metodología de la Investigación Científica para ingenieros 4.final> <Lugar de publicación. de volumen. inicial del primer nombre.ONGs nacionales o internacionales .> <Universidad> <Ciudad> ******************************** ************** ________________________ Carátula: Ing. <Apellido paterno. de edición.Recursos de los propios investigadores .> <Año de publicación.> <Lugar de publicación.inicial – pág.> <Título del artículo. altavista.> <Título de la Tesis.> <Nro.Proveedores de servicios . etc. Pueden ser libros.> <Nro. 4.> <Nombre del Evento científico> <pág.> Para artículos en Internet: <Apellido paterno.> Para artículos dentro de libros: <Apellido paterno. inicial del primer nombre.> <Año de publicación.