Representação do Trabalho Científico
O método científico é um conjunto de procedimentos que os cientistas usam para aprender sobre o mundo. Os cientistas geralmente seguem esse método, mas também competem e colaboram em seu trabalho para chegar a um consenso dentro da comunidade científica. Às vezes, o trabalho de um cientista pode levar anos para ser concluído, mas ele ainda precisa comunicar suas idéias a outras pessoas. Como os cientistas resumem suas descobertas para que outros cientistas possam entendê-las em questão de minutos? A resposta está nas tabelas, gráficos e tabelas que ilustram seus dados. Nesta lição, veremos os tipos básicos de gráficos e aprenderemos como lê-los com eficácia.
Dados em tabelas e gráficos de linha
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Digamos que você seja um cientista que deseja investigar a velocidade de crescimento de um girassol em comparação com uma margarida. Você plantaria uma semente de girassol e uma semente de margarida, cultivaria ambas com bastante luz do sol e água e mediria a altura de cada planta todos os dias. Para manter todas as suas medições organizadas, você provavelmente usaria uma tabela. A maioria dos cientistas usa tabelas como forma de organizar as informações em colunas verticais e linhas horizontais. As tabelas são úteis para dados que descrevem dois fatores ou variáveis diferentes, porque são lidos em duas direções. Em seu experimento de crescimento da planta, você coletaria dados sobre duas coisas diferentes: o tempo e a altura das plantas. Digamos que você registre as medidas de tempo na primeira coluna e as medidas da altura das plantas na segunda coluna. Para ser claro, você especificaria quais unidades está usando para cada variável. Esta é a aparência de uma tabela básica para a maioria dos experimentos científicos.
As duas variáveis que você está registrando são diferentes, pois uma variável depende da outra. Como a altura da planta muda com o passar do tempo, dizemos que a altura depende do tempo. Portanto, neste caso, a altura é chamada de variável dependente . Uma variável dependente é o fator sendo medido em um experimento, que muda em resposta à variável independente. O fator que não depende de nada é o tempo. Ou seja, nada vai mudar a forma como o tempo passa durante o experimento. Portanto, chamamos de tempo a variável independente. É o fator considerado constante durante um experimento que afeta a variável dependente. Em tabelas, a variável independente geralmente é listada na primeira coluna e a variável dependente é listada à direita.
Mas lembre-se, você precisará adicionar uma terceira coluna para coletar seus dados sobre a margarida. Todos os dias, você fará duas medições: uma da altura do girassol e uma da altura da margarida. Portanto, você deve preencher uma linha para cada dia em seu experimento. No momento em que o experimento for concluído, sua tabela deverá estar cheia de dados úteis.
Esta tabela é uma ótima maneira de manter seus dados organizados. Mas não é tão fácil tirar conclusões dando uma olhada rápida. A melhor maneira de ver essas informações seria transformá-las em um gráfico de linha . Um gráfico de linha mostra a relação entre as variáveis dependentes e independentes. Cada variável é traçada ao longo de um dos dois eixos do gráfico. O eixo x é o eixo horizontal, que geralmente representa a variável independente. Visto que sua variável independente é o tempo, você plotaria o tempo em dias ao longo do eixo x. O outro eixo é chamado de eixo y. Este é o eixo vertical que geralmente representa a variável dependente. Portanto, sua variável dependente é a altura da planta. Na verdade, você terá duas linhas no gráfico: uma para mostrar o crescimento da planta do girassol e outra para mostrar o crescimento da margarida. Vamos fazer a linha do girassol laranja e a linha da margarida azul. Você precisará adicionar uma chave na parte inferior para mostrar qual linha descreve o crescimento de qual planta.
Ao transferir seus dados, você precisará certificar-se de plotar todos os números corretamente. A primeira medição do girassol diz que tinha meio centímetro de altura no primeiro dia. Portanto, você localizaria o primeiro dia no eixo xe desenharia um ponto alinhado com ‘0,5 centímetros’ no eixo y. Você continuaria da mesma maneira para todos os seus dados na segunda coluna. Então, para plotar o crescimento da margarida, você usaria os dados da terceira coluna e desenharia a linha em azul.
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Interpretando gráficos de linha
Criar um gráfico é muito simples, mas interpretá-lo pode ser complicado. Olhando para o nosso gráfico de taxas de crescimento das plantas, que tipo de conclusões podemos tirar? Bem, podemos ver facilmente que o girassol cresceu mais rápido do que a margarida, em média. Ela atingiu uma altura maior nos primeiros nove dias, e germinou um dia inteiro antes da margarida. Ao comparar a inclinação das linhas em intervalos separados, também podemos ver que o girassol teve a maior taxa de pico de crescimento. Em outras palavras, a maior velocidade de crescimento do girassol foi maior do que a da margarida.
Tudo bem, chega de coisas fáceis! Vamos dar uma olhada em um gráfico de linha menos familiar. Você pode ler e interpretar um gráfico como este? Parece que está relacionando a porcentagem da taxa metabólica basalao tempo que passou depois de comer uma refeição. Eles colocaram o tempo no eixo x (como a variável independente), assim como você fez no gráfico de crescimento da planta. A variável dependente aqui é a porcentagem da taxa metabólica basal. Hum, você sabe o que é taxa metabólica basal? Bem, adivinhe? Você não precisa! Para interpretar este gráfico, você só precisa ver que proteínas, carboidratos e lipídios são responsáveis por diferentes porcentagens que flutuam ao longo de várias horas. Parece que os carboidratos respondem pela maior porcentagem nos primeiros 45 minutos. Mas depois disso, as proteínas vencem e ficam com a maior porcentagem. O pico das proteínas é de cerca de 30%, e os lipídios permanecem razoavelmente constantes como contribuintes mais baixos. Você vê como pode ser fácil ler um gráfico de linha? Eu nem preciso entender a terminologia.
Gráficos de barras, gráficos de pizza e fluxogramas
Os gráficos de linha não são a única maneira pela qual os cientistas representam seus dados. Diferentes tipos de gráficos podem ser mais adequados para o tipo de informação que um cientista deseja mostrar. Todos os gráficos são representações visuais de dados que usam símbolos para indicar informações. Em um gráfico de linha, os dados são representados em linhas. Mas os dados também podem ser representados como barras em um gráfico de barras ou fatias em um gráfico de pizza . Vamos examinar mais de perto esses dois gráficos.
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Gráficos de barra
Em um gráfico de barras , as informações são representadas em barras retangulares que são proporcionais em comprimento aos dados. Aqui está um gráfico de barras típico representando valores numéricos para várias regiões geográficas. Mesmo sem saber o que os valores representam, podemos dizer pela altura relativa das barras que os Estados Unidos têm mais, o Japão tem menos e a África do Sul e a Europa estão em algum lugar no meio. Normalmente usamos um gráfico de barras quando queremos comparar os valores de algo entre grupos não relacionados.
Gráfico de setores
Em um gráfico de pizza , as informações são representadas em seções de um círculo que são proporcionais em largura aos dados. Neste gráfico de pizza, vemos duas fatias muito grandes de pizza, um punhado de fatias médias e muitas fatias pequenas. Os gráficos de pizza são usados quando queremos mostrar como grupos diferentes formam as porcentagens de algo. Portanto, ao contrário dos gráficos de barras, os gráficos de pizza têm um limite definido de 100%, que é a totalidade do círculo. Se uma fatia ocupasse metade do círculo, saberíamos que representava 50%. Este gráfico de pizza em particular representa 100% das espécies de mamíferos. Cada fatia representa uma família diferente de mamíferos. Pela chave, podemos determinar que a maior fatia representa a família Rodentia . Isso significa que os roedores constituem a maior família de espécies de mamíferos.
Fluxogramas
Gráficos de linha, gráficos de barras e gráficos de pizza são todos bons para representar dados numéricos. Mas outros gráficos podem ser usados para ilustrar relações entre conceitos. Pegue um fluxograma , por exemplo. Um fluxograma é um diagrama que mostra como os conceitos, ou etapas de um processo, estão relacionados entre si. Este fluxograma está nos mostrando um ciclo de feedback negativo para glicocorticóides. Você sabe o que são glicocorticóides? Nem eu! Mas, de acordo com as setas, elas provavelmente vêm do córtex adrenal, que de alguma forma é acionado por algo chamado ACTH da glândula pituitária. Novamente, não preciso saber a terminologia. Os fluxogramas são projetados para simplificar demais conceitos difíceis. Isso os torna uma ótima ferramenta para resumir, memorizar e estudar ciências.
Aqui está outro fluxograma que é realmente uma teia alimentar. Mostra como os diferentes organismos estão relacionados entre si com base em quem come quem. Nesse diagrama, podemos ver que a águia-careca gosta de comer patos marinhos e peixes grandes, pois há setas apontando desses organismos para a águia. Os patos do mar, por sua vez, comem bivalves e invertebrados bentônicos. Mas os bivalves não são comidos apenas pelos patos marinhos. Eles também são comidos por cisnes-tundra e patos herbívoros. Eu poderia continuar, mas não preciso. Esta teia alimentar me diz tudo que preciso saber sobre quem come quem neste ambiente.
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Como um estudante que aprende ciências, você acabará estudando fluxogramas mais complicados – como este que descreve o ciclo do ácido cítrico. Não se deixe intimidar por gráficos intrincados como este. Eles funcionam da mesma maneira que os fluxogramas que vimos antes. Você tem rótulos e símbolos que descrevem cada etapa do processo. Você tem setas mostrando como uma etapa segue em direção à próxima. Leve o seu tempo com gráficos complexos como este e use as legendas e chaves que você recebeu. Lembre-se de que o objetivo de qualquer gráfico ou tabela é tornar as informações detalhadas mais fáceis de entender.
Resumo da lição
As informações que os cientistas acumulam em seus estudos costumam ser complicadas demais para serem resumidas em palavras. Para comunicar suas descobertas ao resto da comunidade, os cientistas usam tabelas, gráficos e outros quadros. As tabelas organizam os dados em linhas e colunas, que podem ser transformadas em gráficos de linha . Os gráficos de barras comparam dados entre grupos não relacionados, enquanto os gráficos de pizza comparam os dados como porcentagens relativas. Para informações não numéricas, os cientistas organizam os conceitos em fluxogramas , que podem mostrar as relações entre os conceitos ou a ordem das etapas em um processo. Tabelas, tabelas e gráficos são projetados para resumir informações e facilitar a compreensão de ideias científicas.
Resultados de Aprendizagem
Depois de terminar a lição, você será capaz de:
- Descreva como os cientistas comparam, organizam e exibem informações
- Reconhecer os principais tipos de gráficos e tabelas, incluindo gráficos de linha, gráficos de barras, gráficos de pizza e fluxogramas
- Identifique o eixo x, eixo y e as variáveis do experimento