Osservare Misurare Osservare Misurare Ragionare Ragionare

(1)

Osservare Misurare Osservare Misurare

Ragionare

(2)

Attività Attività

Osservate una moneta da un Osservate una moneta da un

euro per qualche minuto euro per qualche minuto

Fai una descrizione accurata Fai una descrizione accurata

su un

su un foglio foglio

Riprendi la tua moneta e Riprendi la tua moneta e

confronta la moneta con la confronta la moneta con la descrizione che ne hai fatto descrizione che ne hai fatto Tu e i tuoi compagni avete Tu e i tuoi compagni avete

fatto la stessa descrizione fatto la stessa descrizione

Ci sono state variazioni nel Ci sono state variazioni nel

linguaggio?

(3)

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”

Nel linguaggio Nel linguaggio

scientifico la parola scientifico la parola

fenomeno è fenomeno è

semplicemente semplicemente

qualcosa che accade

(4)

Osservare, guardare vedere Osservare, guardare vedere

Che differenza esiste fra queste tre Che differenza esiste fra queste tre

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

(5)

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?

(6)

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?

Significa

Significa esaminare con grande attenzione esaminare con grande attenzione in in

questo modo possiamo fissa re le caratteristiche questo modo possiamo fissa re le caratteristiche

di ciò che abbiamo osservato e le possiamo di ciò che abbiamo osservato e le possiamo

descrivere descrivere

Poi possiamo riflettere sulle caratteristiche più Poi possiamo riflettere sulle caratteristiche più

importanti

(7)

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

(8)

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 (righello) di misura (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

(9)

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

(10)

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?

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

(11)

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

(12)

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

(13)

Esperimenti

(14)

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 Servono per studiare il moto di un corpo in

caduta libera caduta libera

Come mai galileo ha utilizzato un piano Come mai galileo ha utilizzato un piano

inclinano?

Ha fatto delle ipotesi supplementari Ha fatto delle ipotesi supplementari

Ha ipotizzato che i due fenomeni obbedissero Ha ipotizzato che i due fenomeni obbedissero

alla stessa legge alla stessa legge

È corretto?

(15)

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

(16)

Lo studi quantitativo dei Lo studi quantitativo dei

fenomeni fenomeni

Osservate nuovamente questa figura Osservate nuovamente questa figura

Cosa avete notato?

Perché Perché

Galileo nell’immagine sta tentando di Galileo nell’immagine 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

(17)

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

(18)

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

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

(19)

Raccogliere le esperienze Raccogliere le esperienze

Palla Usata Altezza del rimbalzo Valore medio del rimbalzo

(20)

Interpretare i risultati Interpretare i risultati

Quale è la palla che rimbalza meglio?

Perché secondo te quella particolare palla Perché secondo te quella particolare palla

è quella che rimbalza meglio?

Cosa caratterizza le palle che rimbalzano Cosa caratterizza le palle che rimbalzano

di più?

Se sottopongo a pressione le palline cosa Se sottopongo a pressione le palline cosa

succede?

(21)

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 nstati riportati i risultati su di un Sono nstati riportati i risultati su di un

grafico

(22)

Si studiano i risultati per capirne le il Si studiano i risultati per capirne le il

significato e trarne le conclusioni

(23)

Misurare Misurare

Misurare significa capire quante volte una Misurare significa capire quante volte una

unità di misura è contenuta nella unità di misura è contenuta nella

grandezza da misurare grandezza 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

(24)

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

Posso eseguire una stima della misura

(25)

Attività Attività

Quanti chicchi di riso ci sono in un pacco Quanti chicchi di riso ci sono in un pacco

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

(26)

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

(27)

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

(28)

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.

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)

(29)

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

(30)

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

(31)

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

(32)

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

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

so fenomeni non ben compresi e/o so fenomeni non ben compresi e/o

predirne di nuovi