Il metodo scientifico
1
Cos’ è la scienza e a cosa serve?
2
• Per esplorare il mondo della natura
• La scienza è puro interesse culturale,
è desiderio di sapere. Essa serve
unicamente a soddisfare la curiosità
innata nell’uomo di conoscere
l’ambiente che lo circonda e sé stesso.
3
Scienza e Tecnologia
• Scienza: è sviluppo di idee, di teorie,
il cui primo scopo è cercare di capire
quali siano le leggi che regolano il
mondo
• Tecnologia: è l’insieme delle attività
rivolte a modificare e controllare
l’ambiente in cui si vive
4
La ricerca scientifica
Ciò che distingue la ricerca scientifica da
qualsiasi altra attività del pensiero è il
metodo di indagine che essa utilizza. Questo
metodo viene comunemente indicato come
metodo scientifico (o metodo sperimentale) e
consiste, fondamentalmente, nell'analisi
sistematica, attraverso l'osservazione e la
sperimentazione dei fenomeni naturali,
nell’ organizzazione degli stessi e nella loro
interpretazione
5
Ci sono due tipi di Metodo
• Deduttivo (sillogismo aristotelico):
qualitativo
• Induttivo (ipotetico-deduttivo
galileano): quantitativo
6
Metodo Deduttivo
Il metodo deduttivo aspira a dimostrare, mediante
la logica pura, la conclusione nella sua totalità
partendo da premesse, in modo da garantire la
veracità delle conclusioni, se non si invalida la
logica applicata.
Si tratta del modello assiomatico proposto da
Aristotele come il metodo scientifico ideale.
Il metodo deduttivo parte sempre da un postulato,
ovvero da una verità assoluta (dogma) che non ha
bisogno di verifica, quindi deduce, attraverso un
ragionamento logico, una serie di fatti tutti giusti e
consequenziali, ma la cui validità crollerebbe se si
dimostrassero false o arbitrarie le premesse su cui
il ragionamento stesso si era fondato.
7
Metodo deduttivo
8
Metodo Induttivo
Il metodo induttivo crea leggi a partire
dall’osservazione dei fatti, mediante
generalizzazione del comportamento osservato; in
realtà, ciò che compie è una sorta di
generalizzazione, senza che possa giungere ad una
dimostrazione delle suddette leggi o insieme di
conclusioni mediante la logica. Tali conclusioni
potrebbero essere false e, al contempo,
l’applicazione parziale eseguita dalla logica
potrebbe mantenerne la validità; per questo il
metodo induttivo richiede una condizione
addizionale, la sua applicazione si considera
valida finché non si trova nessun caso che
soddisfi il metodo proposto.
9
Il processo ipoteticodeduttivo
Il processo ipotetico-deduttivo. I ricercatori tentano
di spiegare le osservazioni verificando delle ipotesi.
Le osservazioni sperimentali stimolano i ricercatori a
porsi domande e a cercare spiegazioni circa le
strutture e i fenomeni; tali indagini devono essere
condotte seguendo un processo investigativo
chiamato metodo scientifico.
Il modo di procedere che si basa sul metodo
scientifico è chiamato ragionamento ipoteticodeduttivo, o scienza delle ipotesi guidate.
La logica deduttiva è usata per verificare le ipotesi
(cioè i tentativi di spiegazione)
10
11
Le tappe attraverso le quali si
sviluppa il lavoro dello scienziato
• Si inizia con l'osservazione, scrupolosa e puntuale, degli aspetti
della natura sui quali si desidera indagare e dei fenomeni che ne
modificano le proprietà; inoltre, essa deve essere onesta e
ripetuta;
• Si riflette su quanto osservato e si formulano, quindi, delle
ipotesi;
• Si eseguono, successivamente, e dove è possibile, degli
esperimenti, cioè le riproduzioni artificiali dei fenomeni
precedentemente osservati, per consentire l’esame degli stessi
sotto un più attento controllo (Galilei, ad esempio, per studiare la
caduta dei gravi, misurava tempi e distanze percorse da alcune
biglie di bronzo che faceva rotolare lungo un piano inclinato);
• Prescindendo quindi dai caratteri occasionali che ciascun corpo e
ciascun fenomeno presenta, si misurano quelli essenziali e si
passa alla loro catalogazione. I valori numerici, ricavati
attraverso la misurazione, rappresentano i cosiddetti dati
sperimentali;
• Se all'interno di questi dati sperimentali si notano delle
regolarità, queste rappresentano quella che viene chiamata legge
scientifica. La legge scientifica quindi non è altro che
l’espressione di un comportamento sistematico della natura e
può essere descritta a parole o attraverso un'equazione
12
matematica
Esempi
• Esempio della Torcia non funzionante
Osservazione: La mia torcia non funziona.
Domanda: Cosa non va nella mia torcia?
Ipotesi: Le batterie sono scariche.
Previsione: Sel’ipotesi fosse corretta, …
Azione: … e sostituissi le batterie usate con pile nuove, …
Verifica del risultato: …allorala torcia dovrebbe funzionare correttamente.
• Esempio di Gruppo sperimentale
Malattia scorbuto: nel 1747 il chirurgo della marina reale inglese James Lind, prese
12 membri dell’equipaggio affetti da scorbuto e li divse in sei gruppi da due persone
ciascuno. Ad ogni gruppo fece assumere, oltre alle normali razioni alimentari, un
composto particolare: sidro, acido solforico, aceto, spezie ed erbe, acqua di mare,
arance e limoni. I risultati ottenuti permisero di dimostrare che effettivamente
quest'ultima aggiunta permette di prevenire l'insorgere dello scorbuto. Lind pubblicò i
risultati di questo suo studio nel 1753.
13
• Infine, quando uno scienziato fa una
scoperta seguendo le regole del
metodo scientifico, comunica i risultati
ottenuti attraverso un articolo
scientifico.
14