Osservare Misurare
Ragionare
Attività
Osservate una moneta da un
euro per qualche minuto
Fai una descrizione accurata
su un foglio
Riprendi la tua moneta e
confronta la moneta con la
descrizione che ne hai fatto
Tu e i tuoi compagni avete
fatto la stessa descrizione
Ci sono state variazioni nel
linguaggio?
Fenomeno
La parola fenomeno
nel linguaggio
comune significa
qualcosa di
straordinario
“Maradona è stato un
fenomeno del calcio”
Nel linguaggio
scientifico la parola
fenomeno è
semplicemente
qualcosa che accade
Osservare, guardare vedere
Che differenza esiste fra queste tre
parole?
Ho visto la partita di calcio
Ho guardato se in campo c’era tuo cugino
Quando l’ho visto ho osservato come
giocava e mi sono accorto che ha avuto
una visione del gioco migliore di quella
dell’ultima volta che l’ho seguito
Osservare è più che guardare
La scienza nasce dal desiderio di spiegare
i fenomeni naturali
Lo scienziato è un investigatore che
raccoglie le informazioni della natura, le
organizza e cerca di risolvere un problema
Per fare questo utilizza un metodo
Che cosa è la scienza?
L’osservazione
Osservare ciò che accade intorno a noi è il primo
passo della scienza
Cosa significa osservare?
Significa esaminare con grande attenzione in
questo modo possiamo fissa re le caratteristiche
di ciò che abbiamo osservato e le possiamo
descrivere
Poi possiamo riflettere sulle caratteristiche più
importanti
Come si osserva
La nostra è l’epoca dell’immagine per cui
sembra normale pensare che si osserva
con la vista
In realtà si osserva con tutti i sensi
Per riconoscere i suoni utilizziamo l’udito
Per distinguere i sapori il gusto
Per stabilire se un oggetto è liscio il tatto
Per un odore l’olfatto
Gli strumenti
Spesso i sensi ci possono ingannare
perciò gli scienziati utilizzano gli strumenti
di misura (righello)
A volte i sensi sono poco sensibili perciò si
ricorre agli strumenti di osservazione
Lente, microscopio telescopio
La formulazione di ipotesi
La seconda fase del processo scientifico è
l’interpretazione di ciò che abbiamo
osservato
Interpretare significa capire il significato di
ciò che ho osservato
La prima cosa che facciamo è quella di
formulare delle ipotesi, cioè possibili
spiegazioni di ciò che abbiamo osservato
Esempio
1.
2.
3.
4.
Vado in un parco in autunno e vedo le foglie
ammucchiate di preferenza da una parte
Perché si trovano in questa posizione?
Si sono ammucchiate casualmente
Il vento le ha sospinte di preferenza in una
certa direzione
In quelle zona il vento fa mulinello e le foglie
vanno tutte lì
Qualche giorno prima è venuto il giardiniere
che le ha ammucchiate ma poi non le ha
portate via
Il ragionamento scientifico
1. Si osserva un nuovo fenomeno
2. Per spiegarlo si fanno diverse ipotesi
3. Si confrontano le ipotesi con le mostre
esperienze e conoscenze
4. Con questa verifica si scartano le ipotesi
meno credibili e si mantengono quelle
più idonee a spiegare il fenomeno
Le verità della scienza
Possono esserci ipotesi che non abbiamo
preso in considerazione e che possono
essere quelle corrette
Perciò le conclusioni della scienza non
sono mai quelle definitive
Se emergono nuovi fenomeni o nuove
conoscenze le “verità scientifiche possono
cambiare
In questo modo la scienza progredisce
Esperimenti
Caduta libera dei corpi
Nella diapositiva precedente erano mostrati dei
piani inclinati
Servono per studiare il moto di un corpo in
caduta libera
Come mai galileo ha utilizzato un piano
inclinano?
Ha fatto delle ipotesi supplementari
Ha ipotizzato che i due fenomeni obbedissero
alla stessa legge
È corretto?
L’esperimento semplifica la
natura
Il piano inclinato studia lo stesso
fenomeno della caduta dei gravi ma lo
semplifica
Le velocità dei corpi sono più basse
Lo studi quantitativo dei
fenomeni
Osservate nuovamente questa figura
Cosa avete notato?
Perché
Galileo nell’immagine sta tentando di
trovare un modo per misurare il tempo
trascorso
Questo ci dice ce nello studio di un
fenomeno questo deve essere quantizzato
Esperienza
Misurate le dimensioni del vostro tavolo e
scrivete il risultato su un pezzo di carta
riportando anche i millimetri
Confronteremo questi risultati con quelli
dei vostri compagni e vedremo quello che
sarà successo
Esperienza a casa
Prendete diverse palle e fatele cadere
dall’altezza di un metro e, con l’aiuto di un
genitore vedete quale è stata l’altezza del
rimbalzo
Ripetete la prova per tre volte e prendete
la misura media (n1 + n2 + n3) : 3
Eseguite una tabella in cui riportare i valori
Raccogliere le esperienze
Palla Usata
Altezza del rimbalzo
Valore medio del
rimbalzo
Interpretare i risultati
Quale è la palla che rimbalza meglio?
Perché secondo te quella particolare palla
è quella che rimbalza meglio?
Cosa caratterizza le palle che rimbalzano
di più?
Se sottopongo a pressione le palline cosa
succede?
Gli esperimenti scientifici
Abbiamo isolato il fenomeno che ci
interessa (rimbalzo) e lasciato costante
tutte le altre condizioni (altezza caduta
1m)
Sono state eseguite delle misure
È stato ripetuto l’esperimento per ottenere
il valore medio
Sono nstati riportati i risultati su di un
grafico
Si studiano i risultati per capirne le il
significato e trarne le conclusioni
Misurare
Misurare significa capire quante volte una
unità di misura è contenuta nella
grandezza da misurare
Non tutto si può misurare es. la bellezza di
un quadro
Le proprietà degli oggetti che si possono
misurare sono chiamate proprietà fisiche o
oggettive
Misure dirette e indirette
Una misura diretta è quella che si esegue
direttamente utilizzando uno strumento
specifico (l’altezza del rimbalzo della palla)
Se io misuro l’altezza e la larghezza di un
tavolo e poi calcolo l’area con una formula
eseguo una misurazione indiretta
Posso eseguire una stima della misura
Attività
Quanti chicchi di riso ci sono in un pacco
di un Kg?
Pesa 10g di riso
Conta i chicchi
Ripeti il procedimento per tre volte
Trova il valore medio
Moltiplica per 100 e ottieni una stima del
numero dei chicchi
Il sistema internazionale
Il Sistema Internazionale (SI) ha
identificato 7 grandezze fondamentali
Lunghezza, massa, intervalli di tempo,
intensità di corrente elettrica, temperatura,
intensità luminosa e quantità di sostanza
Le grandezze fondamentali del
SI e loro unità di misura
Grandezza fisica
Unità di misura
Simbolo
Lunghezza
Metro
m
Massa
Kilogrammo
Kg
Intervalli di tempo
Secondo
s
Intensità di corrente
elettrica
Ampere
A
Temperatura
Kelvin
K
Intensità luminosa
Candela
cd
Quantità di sostanza
mole
mol
Grandezze derivate
Tutte le altre grandezze si ottengono
combinando in vario modo queste
grandezze fondamentali
es. nel SI la velocità si misura in m/s es.
se in 10s percorriamo 100m siamo
viaggiando a 100m/10s = 10m/s
A volte si usano unità di misura pratiche
es. i km/h (chilometri orari)
In questo caso occorre una formula di
conversione
1km/h = 1000m/3600s = 0,28 m/s
1m/s = 3,6 km/h
Il metodo scientifico
1. Osservare le cose che ci circondano e i
fenomeni della natura
2. Formulare ipotesi per spiegare ciò che si
è osservato
3. Eseguire gli esperimenti per mettere alla
prova le ipotesi fatte e controllare così se
siano valide oppure no
4. Esaminare i risultati degli esperimenti per
trarre le conclusioni
Quando un ipotesi è stata verificata da
uno o più esperimenti si chiama legge
scientifica
Se un ipotesi suffragata da alcuni
esperimenti abbraccia più fenomeni
prende il nome di teoria scientifica
Le leggi e le teorie scientifiche sono
sempre provvisorie cioè non sono
definitive e stabilite una volta per sempre
Una teoria è ritenuta vera fino a che nuove
conoscenze o nuovi esperimenti o nuovi
concetti non le dimostrino false
Le nuove teorie oltre a spiegare fenomeni
già osservati spesso deve fare previsioni
so fenomeni non ben compresi e/o
predirne di nuovi