¿Qué es el Modelo Científico? (Ejemplo)

El modelo científico es una representación abstracta de fenómenos y procesos para explicarlos. Un modelo científico es una representación visual del sistema solar en el que se aprecia la relación entre planetas, el Sol y los movimientos.

A través de la introducción de datos en el modelo permite estudiar el resultado final. Para hacer un modelo es necesario plantear ciertas hipótesis, de manera que la representación del resultado que queremos obtener sea lo más exacta posible, además de sencillo para que sea fácilmente manipulado.

Existen varios tipos de métodos, técnicas y teorías para la conformación de los modelos científicos. Y en la práctica, cada rama de la ciencia tiene su propio método para realizar modelos científicos, aunque puede incluir modelos de otras ramas para verificar su explicación.

Los principios del modelado permiten la creación de los modelos atendiendo a la rama de la ciencia que intenten explicar. La forma de construir modelos de análisis se estudia en la filosofía de la ciencia, la teoría general de sistemas y en la visualización científica.

En casi todas las explicaciones de fenómenos se puede aplicar un modelo u otro, pero es necesario ajustar el modelo a utilizar, para que el resultado sea lo más exacto posible. Quizás te interese los 6 pasos del método científico y en qué consisten.

Partes generales de un modelo científico

Reglas de representación

Para la creación de un modelo se necesitan una serie de datos y una organización de los mismos. A partir de un conjunto de datos input, el modelo proporcionará una serie de datos output con el resultado de las hipótesis planteadas

Estructura interna

La estructura interna de cada modelo dependerá de tipo de modelo que estemos planteando. Normalmente, define la correspondencia entre el input y el output.

Los modelos pueden ser deterministas cuando a cada input le corresponde el mismo output, o también, no deterministas, cuando a un mismo input le corresponden distintos outputs.

Tipos de modelos

Los modelos se distinguen por la forma de representación de su estructura interna. Y a partir de ahí podemos establecer una clasificación.

Modelos físicos

Dentro de los modelos físicos podemos distinguir entre modelos teóricos y prácticos. Los tipos de modelo prácticos más utilizados son maquetas y prototipos.

Son una representación o copia del objeto o fenómeno a estudiar, que permite estudiar el comportamiento de los mismos en distintas situaciones.

No es necesario que esta representación del fenómeno sea realizada a la misma escala, sino que se diseñan de manera que los datos resultantes se puedan extrapolar al fenómeno originario atendiendo al tamaño del mismo.

En el caso de los modelos físicos teóricos, se les considera modelos cuando la dinámica interna no es conocida.

A través de estos modelos se busca reproducir el fenómeno estudiado, pero al no saber cómo reproducirlo se incluyen hipótesis y variables para intentar lograr la explicación de por qué se obtiene ese resultado. Es aplicado en todas las variantes de la física, excepto en la física teórica.

Modelos matemáticos

Dentro de los modelos matemáticos se busca representar los fenómenos a través de una formulación matemática. También se utiliza este término para denominar los modelos geométricos en diseño. Se pueden dividir en otros modelos.

El modelo determinista es aquel en el que se asume que los datos son conocidos, y que las fórmulas matemáticas empleadas son exactas para determinar el resultado en cualquier momento, dentro de los límites observables.

Los modelos estocásticos o probabilísticos son aquellos en los que el resultado no es exacto, sino una probabilidad. Y en los que existe una incertidumbre de si el planteamiento del modelo es el correcto.

Los modelos numéricos por otro lado, son los que a través de conjuntos numéricos representan las condiciones iniciales del modelo. Estos modelos son los que permiten simulaciones del modelo cambiando los datos iniciales para saber cómo se comportaría el modelo si tuviera otros datos.

En general, los modelos matemáticos también se pueden clasificar dependiendo del tipo de inputs con los que se trabaje. Pueden ser modelos heurísticos donde se buscan las explicaciones de la causa del fenómeno que se está observando.

O pueden ser modelos empíricos, donde comprueba los resultados del modelo a través de los outputs que se obtienen de la observación.

Y por último, también se les puede clasificar atendiendo al objetivo que quieran conseguir. Pueden ser modelos de simulación donde se intenta predecir los resultados del fenómeno que se está observando.

Pueden ser modelos de optimización, en estos se plantea el funcionamiento del modelo y se intenta buscar el punto que sea mejorable para optimizar el resultado del fenómeno.

Para terminar, pueden ser modelos de control, donde se intentan controlar las variables para controlar el resultado obtenido y poder modificarlo si fuera necesario.

Modelos gráficos

A través de recursos gráficos se realiza una representación de datos. Estos modelos son normalmente líneas o vectores. Estos modelos facilitan la visión del fenómeno representado a través de tablas y gráficos.

Modelo análogo

Es la representación material de un objeto o proceso. Se utiliza para validar ciertas hipótesis que de otra manera sería imposible contrastar. Este modelo es exitoso cuando se consigue provocar el mismo fenómeno que estamos observando, en su análogo

Modelos conceptuales

Son mapas de conceptos abstractos que representan los fenómenos a estudiar incluyendo suposiciones que permitan vislumbrar el resultado del modelo y se pueda ajustar a él.

Tienen un alto nivel de abstracción para explicar el modelo. Son los modelos científicos per se, donde la representación conceptual de los procesos consiguen explicar el fenómeno a observar.

Representación de los modelos

De tipo conceptual

Los factores del modelo se miden a través de una organización de las descripciones cualitativas de las variables a estudiar dentro del modelo.

De tipo matemático

A través de una formulación matemática se establecen los modelos de representación. No es necesario que sean números, sino que la representación matemática puede ser algebraica o gráficas matemáticas

De tipo físico

Cuando se establecen prototipos o maquetas que intentan reproducir el fenómeno a estudiar. En general se utilizan para reducir la escala necesaria para la reproducción del fenómeno que se está intentando estudiar.

Referencias

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