Cap. 1 Osservare
Cap. 1 Osservare
Misurare Ragionare
Misurare Ragionare
Attività Attività
Osservate una moneta da un Osservate una moneta da un
euro per qualche minuto euro per qualche minuto
Fate una descrizione Fate una descrizione
accurata su un
accurata su un foglio foglio
Riprendiamo la moneta e Riprendiamo la moneta e
confrontiamola con la confrontiamola con la
descrizione che ne hai fatto descrizione che ne hai fatto Le descrizioni fatte sono le Le descrizioni fatte sono le
stesse?
stesse?
Ci sono state variazioni nel Ci sono state variazioni nel
linguaggio?
linguaggio?
La moneta è stata descritta La moneta è stata descritta
bene?
bene?
Per descrivere scientificamente un oggetto occorre osservalo bene,
utilizzare un linguaggio standardizzato nella sua descrizione in modo da
evitare equivoci astenendosi dall’uso
degli aggettivi qualificativi
Fenomeno Fenomeno
La parola fenomeno nel La parola fenomeno nel linguaggio comune
linguaggio comune significa qualcosa di significa qualcosa di
straordinario “Maradona straordinario “Maradona è stato un fenomeno del è stato un fenomeno del calcio”
calcio”
Nel linguaggio Nel linguaggio
scientifico la parola scientifico la parola fenomeno è
fenomeno è
semplicemente semplicemente
qualcosa che accade
qualcosa che accade
Osservare, guardare vedere Osservare, guardare vedere
Che differenza esiste fra queste tre Che differenza esiste fra queste tre
parole?
parole?
Ho visto la partita di calcio Ho visto la partita di calcio
Ho guardato se in campo c’era tuo cugino Ho guardato se in campo c’era tuo cugino
Quando l’ho visto ho osservato come Quando l’ho visto ho osservato come
giocava e mi sono accorto che ha avuto giocava e mi sono accorto che ha avuto
una visione del gioco migliore di quella una visione del gioco migliore di quella
dell’ultima volta che l’ho seguito
dell’ultima volta che l’ho seguito
Osservare è più che guardare Osservare è più che guardare
La scienza nasce dal desiderio di
La scienza nasce dal desiderio di spiegare spiegare i fenomeni naturali
i fenomeni naturali
Lo scienziato è un investigatore che Lo scienziato è un investigatore che
raccoglie le informazioni della natura, le raccoglie le informazioni della natura, le
organizza e cerca di risolvere un problema organizza e cerca di risolvere un problema
Per fare questo utilizza un
Per fare questo utilizza un metodo metodo Che cosa è la scienza?
Che cosa è la scienza?
L’osservazione L’osservazione
Osservare ciò che accade intorno a noi è il primo Osservare ciò che accade intorno a noi è il primo
passo della scienza passo della scienza
Cosa significa osservare?
Cosa significa osservare?
Significa
Significa esaminare con grande attenzione esaminare con grande attenzione in in
questo modo possiamo fissare le caratteristiche di questo modo possiamo fissare le caratteristiche di
ciò che abbiamo osservato e le possiamo ciò che abbiamo osservato e le possiamo
descrivere descrivere
Poi possiamo riflettere sulle caratteristiche più Poi possiamo riflettere sulle caratteristiche più
importanti
importanti
Come si osserva Come si osserva
La nostra è l’epoca dell’immagine per cui La nostra è l’epoca dell’immagine per cui
sembra normale pensare che si osserva sembra normale pensare che si osserva
con la vista con la vista
In realtà si osserva con tutti i sensi In realtà si osserva con tutti i sensi
Per riconoscere i suoni utilizziamo l’udito Per riconoscere i suoni utilizziamo l’udito
Per distinguere i sapori il gusto Per distinguere i sapori il gusto
Per stabilire se un oggetto è liscio il tatto Per stabilire se un oggetto è liscio il tatto
Per un odore l’olfatto
Per un odore l’olfatto
Gli strumenti Gli strumenti
Spesso i sensi ci possono ingannare Spesso i sensi ci possono ingannare
perciò gli scienziati utilizzano gli strumenti perciò gli scienziati utilizzano gli strumenti
di misura (es. righello) di misura (es. righello)
A volte i sensi sono poco sensibili perciò si A volte i sensi sono poco sensibili perciò si
ricorre agli strumenti di osservazione ricorre agli strumenti di osservazione
Lente, microscopio telescopio
Lente, microscopio telescopio
La formulazione di ipotesi La formulazione di ipotesi
La seconda fase del processo scientifico è La seconda fase del processo scientifico è
l’interpretazione di ciò che abbiamo l’interpretazione di ciò che abbiamo
osservato osservato
Interpretare significa capire il significato di Interpretare significa capire il significato di
ciò che ho osservato ciò che ho osservato
La prima cosa che facciamo è quella di La prima cosa che facciamo è quella di
formulare delle ipotesi, cioè possibili formulare delle ipotesi, cioè possibili
spiegazioni di ciò che abbiamo osservato
spiegazioni di ciò che abbiamo osservato
Esempio Esempio
Vado in un parco in autunno e vedo le foglie Vado in un parco in autunno e vedo le foglie
ammucchiate di preferenza da una parte ammucchiate di preferenza da una parte
Perché si trovano in questa posizione?
Perché si trovano in questa posizione?
1. 1. Si sono ammucchiate casualmente Si sono ammucchiate casualmente
2. 2. Il vento le ha sospinte di preferenza in una Il vento le ha sospinte di preferenza in una certa direzione
certa direzione
3. 3. In quelle zona il vento fa mulinello e le foglie In quelle zona il vento fa mulinello e le foglie vanno tutte lì
vanno tutte lì
4. 4. Qualche giorno prima è venuto il giardiniere Qualche giorno prima è venuto il giardiniere che le ha ammucchiate ma poi non le ha
che le ha ammucchiate ma poi non le ha portate via
portate via
Il ragionamento scientifico Il ragionamento scientifico
1. 1. Si osserva un nuovo fenomeno Si osserva un nuovo fenomeno
2. 2. Per spiegarlo si fanno diverse ipotesi Per spiegarlo si fanno diverse ipotesi 3. 3. Si confrontano le ipotesi con le mostre Si confrontano le ipotesi con le mostre
esperienze e conoscenze esperienze e conoscenze
4. 4. Con questa verifica si scartano le ipotesi Con questa verifica si scartano le ipotesi meno credibili e si mantengono quelle
meno credibili e si mantengono quelle più idonee a spiegare il fenomeno
più idonee a spiegare il fenomeno
Le verità della scienza Le verità della scienza
Possono esserci ipotesi che non abbiamo Possono esserci ipotesi che non abbiamo
preso in considerazione e che possono preso in considerazione e che possono
essere quelle corrette essere quelle corrette
Perciò le conclusioni della scienza non Perciò le conclusioni della scienza non
sono mai quelle definitive sono mai quelle definitive
Se emergono nuovi fenomeni o nuove Se emergono nuovi fenomeni o nuove
conoscenze le “verità scientifiche possono conoscenze le “verità scientifiche possono
cambiare cambiare
In questo modo la scienza progredisce In questo modo la scienza progredisce
Ma non giunge mai ad una verità definitiva ed assoluta
che vale per
sempre
Esperimenti
Esperimenti
Caduta libera dei corpi Caduta libera dei corpi
Nella diapositiva precedente erano mostrati dei Nella diapositiva precedente erano mostrati dei
piani inclinati piani inclinati
Servono per studiare il moto di un corpo in caduta Servono per studiare il moto di un corpo in caduta
libera libera
Come mai Galileo ha utilizzato un piano Come mai Galileo ha utilizzato un piano
inclinano?
inclinano?
Ha fatto delle ipotesi supplementari Ha fatto delle ipotesi supplementari
Ha ipotizzato che i due fenomeni (caduta libera e Ha ipotizzato che i due fenomeni (caduta libera e moto sul piano inclinato) obbedissero alla stessa moto sul piano inclinato) obbedissero alla stessa
legge legge
È corretto?
È corretto?
L’esperimento semplifica la L’esperimento semplifica la
natura natura
Il piano inclinato studia lo stesso Il piano inclinato studia lo stesso
fenomeno della caduta dei gravi ma lo fenomeno della caduta dei gravi ma lo
semplifica semplifica
Le velocità dei corpi sono più basse
Le velocità dei corpi sono più basse
Lo studi quantitativo dei Lo studi quantitativo dei
fenomeni fenomeni
Osservate nuovamente queste figure Osservate nuovamente queste figure
Cosa avete notato?
Cosa avete notato?
Perché Perché
Galileo nelle immagini sta tentando di Galileo nelle immagini sta tentando di
trovare un modo per misurare il tempo trovare un modo per misurare il tempo
trascorso trascorso
Questo ci dice ce nello studio di un Questo ci dice ce nello studio di un
fenomeno questo deve essere quantizzato
fenomeno questo deve essere quantizzato
Esperienza Esperienza
Misurate le dimensioni del vostro tavolo e Misurate le dimensioni del vostro tavolo e
scrivete il risultato su un pezzo di carta scrivete il risultato su un pezzo di carta
riportando anche i millimetri riportando anche i millimetri
Confronteremo questi risultati con quelli Confronteremo questi risultati con quelli
dei vostri compagni e vedremo quello che dei vostri compagni e vedremo quello che
sarà successo
sarà successo
Prendete diverse palle e fatele cadere Prendete diverse palle e fatele cadere
dall’altezza di un metro e, con l’aiuto di un dall’altezza di un metro e, con l’aiuto di un genitore vedete quale è stata l’altezza del genitore vedete quale è stata l’altezza del
rimbalzo rimbalzo
Ripetete la prova per tre volte e prendete Ripetete la prova per tre volte e prendete
la misura media (n
la misura media (n
11+ n + n
22+ n + n
33) : 3 ) : 3
Eseguite una tabella in cui riportare i valori Eseguite una tabella in cui riportare i valori
Esperienza a casa
Esperienza a casa
Raccogliere le esperienze Raccogliere le esperienze
Palla Usata Altezza del rimbalzo Valore medio del rimbalzo
Interpretare i risultati Interpretare i risultati
Quale è la palla che rimbalza meglio?
Quale è la palla che rimbalza meglio?
Perché secondo te quella particolare palla Perché secondo te quella particolare palla
è quella che rimbalza meglio?
è quella che rimbalza meglio?
Cosa caratterizza le palle che rimbalzano Cosa caratterizza le palle che rimbalzano
di più?
di più?
Se sottopongo a pressione (schiacciare Se sottopongo a pressione (schiacciare
con due dita) le palline cosa succede?
con due dita) le palline cosa succede?
Gli esperimenti scientifici Gli esperimenti scientifici
Abbiamo isolato il fenomeno che ci Abbiamo isolato il fenomeno che ci
interessa (rimbalzo) e lasciato costante interessa (rimbalzo) e lasciato costante
tutte le altre condizioni (altezza caduta tutte le altre condizioni (altezza caduta 1m) 1m)
Sono state eseguite delle misure Sono state eseguite delle misure
È stato ripetuto l’esperimento per ottenere È stato ripetuto l’esperimento per ottenere
il valore medio il valore medio
Sono stati riportati i risultati su di un Sono stati riportati i risultati su di un
grafico
grafico
Si studiano i risultati per capirne le il Si studiano i risultati per capirne le il
significato e trarne le conclusioni
significato e trarne le conclusioni
Misurare Misurare
Misurare significa confrontare una Misurare significa confrontare una
grandezza con un’altra ad essa omogenea grandezza con un’altra ad essa omogenea
presa come unità di misura e vedere presa come unità di misura e vedere
quante volte è contenuta nella grandezza quante volte è contenuta nella grandezza
da misurare da misurare
Non tutto si può misurare es. la bellezza di Non tutto si può misurare es. la bellezza di
un quadro un quadro
Le proprietà degli oggetti che si possono Le proprietà degli oggetti che si possono
misurare sono chiamate proprietà fisiche o misurare sono chiamate proprietà fisiche o
oggettive
oggettive
Misure dirette e indirette Misure dirette e indirette
Una misura diretta è quella che si esegue Una misura diretta è quella che si esegue
direttamente utilizzando uno strumento direttamente utilizzando uno strumento
specifico (l’altezza del rimbalzo della palla) specifico (l’altezza del rimbalzo della palla) Se io misuro l’altezza e la larghezza di un Se io misuro l’altezza e la larghezza di un
tavolo e poi calcolo l’area con una formula tavolo e poi calcolo l’area con una formula
eseguo una misurazione indiretta eseguo una misurazione indiretta
Potremmo eseguire una stima della Potremmo eseguire una stima della
misura cioè il suo grado di incertezza ma misura cioè il suo grado di incertezza ma
questo esula dai nostri programmi tuttavia questo esula dai nostri programmi tuttavia
…. ….
Attività Attività
Quanti chicchi di riso ci sono in un pacco Quanti chicchi di riso ci sono in un pacco
di un Kg?
di un Kg?
Pesa 10g di riso Pesa 10g di riso
Conta i chicchi Conta i chicchi
Ripeti il procedimento per tre volte Ripeti il procedimento per tre volte
Trova il valore medio Trova il valore medio
Moltiplica per 100 e ottieni una stima del Moltiplica per 100 e ottieni una stima del
numero dei chicchi
numero dei chicchi
Il sistema internazionale Il sistema internazionale
Il Sistema Internazionale (SI) ha Il Sistema Internazionale (SI) ha
identificato 7 grandezze fondamentali identificato 7 grandezze fondamentali
Lunghezza, massa, intervalli di tempo, Lunghezza, massa, intervalli di tempo,
intensità di corrente elettrica, temperatura, intensità di corrente elettrica, temperatura,
intensità luminosa e quantità di sostanza
intensità luminosa e quantità di sostanza
Le grandezze fondamentali del Le grandezze fondamentali del
SI e loro unità di misura 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 Grandezze derivate
Tutte le altre grandezze si ottengono Tutte le altre grandezze si ottengono
combinando in vario modo queste combinando in vario modo queste
grandezze fondamentali grandezze fondamentali
es. nel SI la velocità si misura in m/s es.
es. nel SI la velocità si misura in m/s es.
se in 10s percorriamo 100m siamo se in 10s percorriamo 100m siamo
viaggiando a 100m/10s = 10m/s viaggiando a 100m/10s = 10m/s
A volte si usano unità di misura pratiche A volte si usano unità di misura pratiche
es. i km/h (chilometri orari)
es. i km/h (chilometri orari)
In questo caso occorre una formula di In questo caso occorre una formula di
conversione conversione
1km/h = 1000m/3600s = 0,28 m/s 1km/h = 1000m/3600s = 0,28 m/s
1m/s = 3,6 km/h
1m/s = 3,6 km/h
Il metodo scientifico Il metodo scientifico
1. 1. Osservare le cose che ci circondano e i Osservare le cose che ci circondano e i fenomeni della natura
fenomeni della natura
2. 2. Formulare ipotesi per spiegare ciò che si Formulare ipotesi per spiegare ciò che si è osservato
è osservato
3. 3. Eseguire gli esperimenti per mettere alla Eseguire gli esperimenti per mettere alla prova le ipotesi fatte e controllare così se prova le ipotesi fatte e controllare così se
siano valide oppure no siano valide oppure no
4. 4. Esaminare i risultati degli esperimenti per Esaminare i risultati degli esperimenti per trarre le conclusioni
trarre le conclusioni
Quando un’ ipotesi è stata verificata da Quando un’ ipotesi è stata verificata da
uno o più esperimenti si chiama legge uno o più esperimenti si chiama legge
scientifica scientifica
Se un ipotesi suffragata da alcuni Se un ipotesi suffragata da alcuni
esperimenti abbraccia più fenomeni esperimenti abbraccia più fenomeni
prende il nome di teoria scientifica prende il nome di teoria scientifica
Le leggi e le teorie scientifiche sono Le leggi e le teorie scientifiche sono
sempre provvisorie cioè non sono sempre provvisorie cioè non sono
definitive e stabilite una volta per sempre
definitive e stabilite una volta per sempre
Una teoria è ritenuta vera fino a che nuove Una teoria è ritenuta vera fino a che nuove
conoscenze o nuovi esperimenti o nuovi conoscenze o nuovi esperimenti o nuovi
concetti non le dimostrino false concetti non le dimostrino false
Può succedere che una teoria, anche se Può succedere che una teoria, anche se
sappiamo che è incompleta, continui ad sappiamo che è incompleta, continui ad
essere utilizzata se non ce n’è una essere utilizzata se non ce n’è una
migliore migliore
Le nuove teorie oltre a spiegare fenomeni Le nuove teorie oltre a spiegare fenomeni
già osservati spesso deve fare previsioni già osservati spesso deve fare previsioni
su fenomeni non ben compresi e/o su fenomeni non ben compresi e/o
predirne di nuovi
predirne di nuovi
Le branche delle scienze naturali
dal vocabolario Treccani Branca:
suddivisione, ripartizione, particolare
settore (di scienze, letteratura, arte, ecc.) le varie b. delle scienze naturali sono i settori in cui queste sono suddivise
Queste 2 secoli fa erano ridotte di numero ma col progredire delle conoscenze sono diventate moltissime pertanto i rami
principali sono, loro volta, suddivisi in
moltissimi rami secondari e ramoscelli
Chimica
Quella branca delle scienze naturali, che si occupa delle sostanze e delle loro trasformazioni
molecola
Becher e beute con soluzioni
atomo Tavola periodica degli elementi
Reazione chimica
Fisica
da wikipedia: Scopo della fisica è lo studio dei fenomeni naturali, ossia di tutti gli eventi che possano essere
descritti ovvero quantificati attraverso grandezze fisiche opportune, al fine di stabilire principi e leggi
Fenomeni fisici
Astronomia
Da wikipedia: L'astronomia, che
etimologicamente significa legge delle stelle (dal greco: αστρονομία = άστρον + νόμος), è la scienza il cui oggetto è l‘osservazione e la spiegazione degli eventi celesti.
Studia le origini e l'evoluzione, le proprietà degli oggetti che formano l'universo e che possono essere osservati sulla
sfera celeste.
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