Scienze e Tecnologie Applicate : Il metodo scientifico

Oggi con gli alunni della II H Biotecnologico Chimico Sanitario abbiamo parlato del metodo scientifico e delle Scienze. 

Per lo studio rivediamo il video proiettato in classe e  rileggiamo il brano proposto al seguente link http://online.scuola.zanichelli.it/amaldi/files/2010/04/Il_Metodo_Scientifico_Amaldi.doc.
Per chi vuole approfondire l'argomento propongo il seguente articolo Il Metodo Stamina del Prof. Vannoni, ovvero fino a che punto è lecito illudere? pubblicato il 03 agosto u.s. su questo blog, dato che i notiziari del giorno hanno diffuso la bocciatura di tale metodo da parte del Comitato Scientifico Ministeriale perché privo di protocollo scientifico.

IL METODO SCIENTIFICO

“Disponiamo di tre mezzi principali [per capire il mondo che ci circonda]: l’osservazione della natura, la riflessione e l’esperimento. L’osservazione raccoglie i fatti, la riflessione li combina insieme, l’esperimento verifica il risultato di questa combinazione. È necessario che l’osservazione della natura sia assidua, la riflessione profonda, e l’esperimento esatto.” (Denis Diderot, “Pensieri sull’interpretazione della natura ai giovani che si dispongono allo studio della filosofia naturale”, 1753)

Mentre stiamo studiando seduti alla scrivania, la penna cade dal tavolo.

·         Osserviamo un fatto: la penna, se si avvicina troppo al bordo del tavolo, cade a terra.

·         Riflettiamo sull’osservazione effettuata e ci chiediamo: tutti gli oggetti cadono a terra attirati da una forza? La domanda che ci siamo posti è chiamata ipotesi. Un’ipotesi non è un fatto, ma una possibile spiegazione di uno o più fatti.

·         L’ipotesi deve essere messa alla prova con un esperimento: se la nostra ipotesi è corretta, anche una gomma, una matita, una chiave, una palla, qualunque sia la loro forma, il loro colore, la loro dimensione, la loro composizione, ecc. cadono a terra. L’esperimento conferma o smentisce l’ipotesi formulata.

Se l’ipotesi è sbagliata, dobbiamo ricominciare da capo con altre osservazioni, nuove ipotesi e nuovi esperimenti.

Che cos’è la scienza?

La parola “scienza” oggi è usata con svariati significati: può indicare un insieme di scoperte e conoscenze (teoria scientifica), un insieme di applicazioni pratiche di queste scoperte (tecnologia) e anche un metodo speciale per indagare tutto ciò che può essere esaminato con l’osservazione (metodo scientifico).

A noi interessa iniziare dalla scienza come metodo di indagine, un metodo basato sul principio che l’esperimento è il giudice ultimo di come stanno le cose. Lo scienziato è una persona curiosa che osserva, si pone domande e propone spiegazioni che possono essere confermate o meno dagli esperimenti.  Quando una spiegazione supera il banco di prova dell’esperimento, viene comunicata agli altri scienziati, che a loro volta effettuano altre osservazioni, formulano nuove ipotesi e progettano nuovi esperimenti che possono rendere falsa la prima spiegazione.

Se un’ipotesi non è verificabile, cioè non è possibile dimostrare che è sbagliata, allora quell’ipotesi non è scientifica. “Probabilmente c’è vita altrove nell’Universo”: non si può dimostrare  la falsità di questa affermazione, che quindi non è un’ipotesi scientifica. Invece dire che “la Luna è interamente fatta di formaggio” è a tutti gli effetti un’affermazione scientifica, poiché si può dimostrare che è falsa. L’analisi dei campioni di rocce lunari prelevati dalle missioni spaziali Apollo, condotte fra il 1961 e il 1972, ha verificato infatti che la composizione del terreno lunare è molto simile a quella del suolo terrestre.

È così che progredisce la scienza: le spiegazioni parziali diventano sempre più ampie ed esaurienti, ma mai definitive.

COME COMUNICANO GLI SCIENZIATI: LA RELAZIONE DI LABORATORIO

“Ciò che si scrive con fatica, si legge con facilità.” (Nikolaj Egorovič Žukovskij)

Il metodo scientifico si articola essenzialmente nei tre passaggi:

·   osservazione;

·   riflessione e ipotesi;

·   esperimento e conclusioni.

Quando uno scienziato fa una scoperta seguendo le regole del metodo scientifico, comunica i risultati ottenuti attraverso un articolo scientifico. 

L’articolo scientifico ha una struttura condivisa da tutti gli scienziati del mondo. Contiene:

Titolo	In una brevissima frase enuncia il contenuto dell’articolo.
Abstract	In modo rapido ed efficace descrive il “succo” della ricerca: leggendolo, si deve capire di cosa tratta l’articolo senza doverlo leggere per intero.
Introduzione	Fornisce richiami teorici alle cose che già si sanno sull’argomento.
Materiali e metodi	Si descrive in dettaglio in che modo è stato effettuato il lavoro, affinché un altro scienziato possa ripetere l’esperimento e confermare o smentire l’ipotesi.
Risultati	Si presentano i risultati ottenuti con grafici, tabelle, ecc.
Conclusioni	Si analizzano i risultati, confrontandoli con le ricerche di altri scienziati, e si dice cosa è stato scoperto