Title: Il metodo scientifico
1Il metodo scientifico
2- Cos è la scienza e a cosa serve?
3- Per esplorare il mondo della natura
- La scienza è puro interesse culturale, è
desiderio di sapere. Essa serve unicamente a
soddisfare la curiosità innata nelluomo di
conoscere lambiente che lo circonda e sé stesso.
4Scienza 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 linsieme delle attività rivolte a
modificare e controllare lambiente in cui si
vive
5La 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
6Le 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 - 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 lesame 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
lespressione di un comportamento sistematico
della natura e può essere descritta a parole o
attraverso un'equazione matematica
7(No Transcript)
8Galileo e la sperimentazione
Il piano inclinato ovvero
l'esperimento di fisica per eccellenza
9Ci sono tre tipi di Metodo
- Induttivo
- Deduttivo
- Ipotetico - deduttivo
10Metodo Induttivo
- Il metodo induttivo crea leggi a partire
dallosservazione 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,
lapplicazione 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. -
11- Ad esempio quando Galilei .
- Vide cadere dalla torre di Pisa oggetti di peso
diverso che peraltro impiegavano tutti più o meno
lo stesso tempo per arrivare a terra, concluse
che la velocità di caduta dei gravi doveva essere
la stessa per qualsiasi corpo, compreso per
quelli che non aveva visto.
12Metodo 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 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.
13Il metodo ipotetico-deduttivo
- Il metodo 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 ipotetico-
deduttivo, o scienza delle ipotesi guidate. - La logica deduttiva è usata per verificare le
ipotesi - (cioè i tentativi di spiegazione)
14- Il filosofo della scienza, Karl Popper, afferma
che non si può mai essere certi che una teoria
scientifica sia giusta al più la si può
falsificare, ossia dimostrare, attraverso un
esperimento, che è sbagliata. Popper, generalizzò
questo concetto fino ad affermare che una
proposizione, per avere valore scientifico, deve
essere falsificabile, cioè di essa deve essere
concepibile almeno un esperimento in grado di
dimostrare (se non dà il risultato previsto) che
è falsa
15Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- Nella Prefazione" alla seconda edizione, Kant
dice "Allorché Galilei fece rotolare lungo un
piano inclinato le sue sfere, il cui peso era
stato da lui stesso prestabilito, e Torricelli
fece sopportare all'aria un peso, da lui
precedentemente calcolato pari a quello di una
colonna d'acqua nota ... una gran luce
risplendette per tutti gli indagatori della
natura. Si resero allora conto che la ragione
scorge soltanto ciò che essa stessa produce
secondo il proprio disegno, e compresero che essa
deve procedere innanzi coi princìpi dei suoi
giudizi secondo leggi stabili, costringendo la
natura a rispondere alle proprie domande, senza
lasciarsi guidare da essa. In caso diverso le
nostre osservazioni casuali, fatte senza un piano
preciso, non trovano connessione in alcuna delle
leggi necessarie di cui invece la ragione va alla
ricerca ed ha impellente bisogno" (Critica della
ragion pura, B XII-XIII, tr. it. Torino, UTET,
1967, p. 42).
16Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- È una citazione abbastanza lunga, ma importante
soprattutto là dove Kant parla di Galilei e
Torricelli e degli esperimenti da loro
architettati, affermando che i filosofi della
natura - cioè quelli che noi oggi chiamiamo
fisici - compresero che noi dobbiamo costringere
la natura a rispondere alle nostre domande,
liberamente scelte da noi, piuttosto che
aggrapparci alle gonne di madre natura e
aspettare che sia lei a guidarci. Osservazioni
fatte a casaccio, senza un piano elaborato in
anticipo, non possono essere infatti connesse da
leggi, mentre sono proprio le leggi ciò di cui la
ragione va alla ricerca.
17Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- Si tratta della "teoria del faro", in quanto
siamo noi a gettare, per così dire, dei fasci di
luce sulla natura, ed è del tutto differente da
quella che suppone che sia la natura a darci
informazioni secondo il suo piacere. In breve, il
metodo che tale teoria prefigura è il metodo
ipotetico. Kant dimostra quanto bene egli avesse
compreso che dobbiamo presentarci davanti alla
natura armati delle nostre ipotesi, cercando
risposte alle nostre domande, o, meglio, ai
nostri problemi. Infatti, noi lavoriamo sempre
con ipotesi e con problemi. Senza il loro aiuto,
potremmo solo fare osservazioni casuali, fuori da
qualsiasi piano, incapaci pertanto di condurci
alla formulazione di una legge naturale. In altre
parole, già Kant vide con estrema chiarezza che
la storia della scienza ha confutato quell'idea
del metodo - che è un dogma infondato - stando
alla quale noi dovremmo partire dalle
osservazioni e derivare poi da esse le nostre
teorie. In realtà, facciamo qualcos'altro
partiamo da un problema, con l'aiuto di
un'ipotesi. È questo - io credo - il punto
decisivo.
18Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- Ma, se questo è il metodo della ricerca
scientifica, non potremmo spingerci ancor oltre,
affermando che tutti coloro che apprendono
qualcosa - anche la gente comune e persino gli
animali o i bambini - di fatto adottano
esattamente lo stesso metodo ipotetico che usano
gli scienziati? Possiamo cioè sostenere che esso
sia il metodo con cui in generale si arriva ad
apprendere?
19Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- È esattamente ciò che penso cioè che il metodo
per tentativi ed errori, il metodo
ipotetico-deduttivo, sia un metodo universale. - Se osserviamo un coleottero alla ricerca di cibo,
lo vediamo muovere tutt'intorno le sue antenne
ogni movimento corrisponde all'ipotesi di poter
trovare cibo, o qualsiasi altra cosa stesse
cercando, in una certa direzione quando poi
muove le sue antenne in un'altra direzione,
questa è una nuova ipotesi, cioè che quanto esso
cerca si trovi in quest'altra direzione, che
esplora, come se avvertisse che quella è la via
giusta per trovare qualcosa. Talvolta ho fatto
ricorso alla famosa storiella dell'uomo nero che
cerca in una stanza buia un cappello nero che
potrebbe non essere lì. Che cosa può fare? Può
solo muovere la mano in una certa direzione e
vedere se per caso il cappello è lì. Oppure
muovere l'altra mano in un'altra direzione
ognuna di queste azioni corrisponde a un'ipotesi
precisamente che il cappello nero si trovi
proprio in un punto o nell'altro. Il coleottero,
in altre parole, deve essere attivo non può
aspettarsi che quel che cerca gli venga incontro
o gli si mostri da solo. Tutto ciò che può fare è
cercare attivamente, sfruttando il movimento.
Quest'ultimo, infatti, è estremamente importante
è ancora più importante della vista. Ad esempio,
un cieco, muovendosi, può trovare degli oggetti.
Anche il guardarsi intorno equivale a muovere gli
occhi in certe direzioni, che sono quelle in cui
si cerca. La storiella dell'uomo nero rappresenta
dunque bene la situazione in cui si trova
chiunque non conosca già, ma voglia conoscere. La
stessa situazione vale per tutti noi quando
cerchiamo qualcosa e, soprattutto, per gli
scienziati.
20Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- Altrettanto vale per lapprendimento delle regole
della grammatica. Immaginiamo un bambino che stia
imparando il participio passato dei verbi. Sa già
che il participio del verbo "sedere" è "seduto" e
del verbo "vendere" è "venduto" pertanto,
dinanzi al verbo "ledere", dirà "leduto" (invece
di "leso") e dinanzi al verbo "fondere" dirà
"fonduto" (invece di "fuso"). Gli adulti aiutano
i piccoli a eliminare questi errori. - Il nostro modo di apprendere mediante tentativi
ed errori consiste proprio in questo, vale a dire
nell'eliminare gli errori commessi. I tentativi
sono ipotesi e l'eliminazione degli errori è il
modo in cui ci adattiamo, nel nostro esempio,
alla lingua esistente oppure, come avviene in
altri casi, all'ambiente circostante, e così via.
21Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivodel 25/7/1989
- Dunque, nella scienza, come in altri ambiti, noi
andiamo alla ricerca della verità attraverso
l'eliminazione degli errori. Ma in quale senso
preciso il metodo per tentativi ed errori è
legato alla ricerca della verità? - Noi aspiriamo alla verità, e poiché non possiamo
mai essere sicuri di averla davvero trovata,
andiamo alla ricerca dei punti deboli delle
nostre ipotesi, cercando di eliminare i possibili
errori, i quali ci mostrano che quanto abbiamo
raggiunto non è la verità, che la nostra ipotesi
non è vera, ma falsa. In altri termini, tentiamo
di falsificare le nostre stesse ipotesi, cioè di
dimostrarne la falsità, di confutarle. In questo
consiste il metodo consapevolmente critico. Lo
scienziato serio, che è sempre critico, non
assume un'ipotesi sperando che sia vera, ma con
la determinazione di controllarla per stabilire
se non sia invece falsa.
22Esempio di metodo scientifico lesperimento di
Pasteur sul carbonchio (1881)
- Il chimico francese Louis Pasteur (1822-1892)
condusse nel 1881 un drammatico esperimento. In
pratica utilizzò il Bacillus anthracis, agente
infettivo responsabile del carbonchio (conosciuto
anche come antrace) attenuato mediante un agente
fisico (coltura a 42-43C la crescita a tale
temperatura ne attenua la virulenza), e lo
inoculò successivamente in un certo numero di
pecore. La sua idea era verificare lorigine
batterica della malattia, contrariamente a quanto
affermato da una gran parte della comunità
scientifica del tempo, la quale attribuiva il
carbonchio allinalazione dei miasmi ambientali,
quindi ad una causa di tipo chimico.Osservazioni
le pecore si ammalavano dopo aver trascorso
del tempo sui campi infettile pecore si
ammalavano se venivano messe a contatto con il
materiale in decomposizione presente sui campi o
derivante da altri animali malatinel sangue
delle pecore malate era presente un organismo
unicellulare a forma di bastoncello (osservabile
al microscopio) Scopo dellesperimentoDimostrar
e se il responsabile del carbonchio era il
Bacillus anthracis (isolato dal medico tedesco
Robert Koch) oppure i miasmi ambientali.Ipotesi
Forse le pecore potevano acquisire limmunità
qualora fossero venute a contatto con il bacillo
attenuato, cioè la cui infettività era stata
ridotta mediante un reattivo chimico.Esperimento
Pasteur selezionò dapprima 60 pecore 10 di
esse furono tenute da parte ed isolate ciò
serviva da controllo25 furono sottoposte
allinoculazione (vaccinazione) del bacillo
attenuato per ben 2 volte (il 5 maggio 1881 e il
17 maggio 1881)25 non furono vaccinate
23- Successivamente (31 maggio 1881), ai due gruppi
di pecore da 25 individui fu iniettata una
coltura virulenta di carbonchio, cioè ricca di
bacilli non attenuati ma perfettamente
vitali.Pasteur verificò pubblicamente, il 2
giugno 1881, chedel primo gruppo, quello delle
pecore vaccinate, sopravvissero 24 individui su
25. Si registrò quindi un tasso di mortalità del
4 del secondo gruppo, quello delle pecore non
vaccinate, ne sopravvissero 2 (moribonde) le
altre risultarono decedute. Si registrò quindi un
tasso di mortalità del 92TeoriaIl carbonchio
era dovuto allazione del Bacillus anthracis. La
vaccinazione attiva le difese immunitarie e
previene le malattie infettive. - Bibliografia Enger - Ross - Concepts in biology
- McGraw Hill 2002Lilia Alberghini - Franca
Tonini - Biologia - Arnoldo Mondadori Scuola 2005
(ISBN 88-247-2452-3)Isaac Asimov Breve storia
della biologia Zanichelli 2005 (ristampa) (ISBN
88-08-02472-5)
24- Infine, quando uno scienziato fa una scoperta
seguendo le regole del metodo scientifico,
comunica i risultati ottenuti attraverso un
articolo scientifico.
25- Come è fatto un articolo scientifico
- Osservate le seguenti parti dellarticolo
- 1) Titolo della rivista e dati bibliograficivolum
e 85 - fascicolo 8
- anno pubblicazione 2004
- pagine del fascicolo in cui si trova larticolo
2100-2106 - 2) Titolo dellarticolo
- 3) Nome degli Autori
- 4) Affiliazione degli autori per quale
Università o istituzione lavorano - 5) Abstract. E un sommario, preparato dagli
autori, che riassume il succo della ricerca. E - importante perché leggendolo si può capire se
larticolo è di nostro interesse senza leggere
tutto - larticolo.
- 6) Key-words sono le parole-chiave scelte
dagli autori per definire gli argomenti di cui si
occupa - larticolo.
- 7) Testo dellarticolo vero e proprio
- 8) Date di ricezione, revisione e accettazione
del lavoro da parte del comitato editoriale della - rivista
- 9) Bibliografia
26(No Transcript)
27(No Transcript)
28Fonti utilizzate
- Intervista a Karl Raimund Popper, Il metodo
ipotetico-deduttivo del 25.07.1989 - http//www.emsf.rai.it/scripts/interviste.asp?d79
- Le riviste scientifiche di Monica Vezzosi
- http//dspace-unipr.cilea.it/bitstream/1889/393/1/
Riviste.pdf