Unità A1
L’indagine scientifica
Lezione LIM
L’indagine scientifica
Come lavora la scienza
Nella sua lunga storia, l’umanità ha compiuto scoperte e prodotto invenzioni che l’hanno portata dalla vita
nelle caverne a ciò che siamo oggi. Ciò che chiamiamo
“progresso dell’umanità” si deve alla straordinaria capacità umana di imparare attraverso l’osservazione.
Come lavora la scienza
La scienza è nata quindi dall’osservazione spontanea del mondo da parte dell’uomo che cercava di capire
i fenomeni naturali: la parola fenomeno viene dal greco antico phainòmenon, che significa “ciò che appare”.
Come lavora la scienza
La scienza cerca di descrivere i fenomeni in modo oggettivo e poi cerca di spiegare il perché
essi avvengano. Per farlo, utilizza strumenti di osservazione che rendono più potenti i nostri sensi, per esempio il telescopio
per osservare oggetti molto lontani come le stelle, o il microscopio per osservare oggetti molto piccoli, come i microrganismi.
Come lavora la scienza
Per studiare i fenomeni naturali si seguono delle regole che formano un metodo di lavoro. Questo
insieme di regole si chiama metodo sperimentale, ed è stato introdotto da Galileo Galilei (1564-1642).
Il metodo sperimentale prevede quattro fasi:
1. osservazione;
2. formulazione di un’ipotesi;
3. verifica sperimentale;
4. conclusione.
Come lavora la scienza
Dall’applicazione del metodo sperimentale la scienza
cerca di ricavare regole generali che riescano a descrivere e spiegare i fenomeni.
Le regole generali sono dette leggi; le leggi che riguardano uno stesso fenomeno, che viene osservato e studiato
per lungo tempo, formano una teoria scientifica.
Misurare e rappresentare dati
Quando si osserva un fenomeno e lo si vuole descrivere si può procedere in due modi:
•descrizione qualitativa: non vengono usati numeri;
•descrizione quantitativa: consiste in una misurazione o in un conteggio.
Misurare e rappresentare dati
Tutto ciò che si può misurare è chiamato grandezza fisica.
Sono esempi di grandezze fisiche:
•la lunghezza e la massa di un oggetto;
•la temperatura di un corpo;
•il volume di un liquido;
•la durata di un film;
•la velocità di un treno che passa.
Misurare e rappresentare dati
Per effettuare una misura occorrono uno strumento
di misura e un’unità di misura.
Misurare significa contare quante volte l’unità di misura scelta è
contenuta nella grandezza che stiamo misurando.
Misurare e rappresentare dati
Misura diretta: sullo strumento di misura leggiamo il valore della misura effettuata.
Per esempio, quando misuriamo il tempo di una gara di corsa con il cronometro.
Misura indiretta: combinazione
di grandezze più semplici. Per esempio, se vogliamo misurare la superficie
del banco dobbiamo prendere la misura della larghezza e della lunghezza e fare un calcolo.
Misurare e rappresentare dati
Quando compiamo un’operazione di misura è inevitabile
compiere qualche errore. Per ottenere un valore attendibile è bene compiere numerose misure e poi calcolare la media aritmetica delle misure ottenute:
Misurare e rappresentare dati
Quando si prepara una relazione scientifica per illustrare un esperimento è necessario rappresentare i dati in modo chiaro e comprensibile a tutti. Per questo gli scienziati
utilizzano:
•tabelle;
•diagrammi;
•grafici cartesiani;
•ideogrammi.
Strumenti e unità di misura
Caratteristiche di uno strumento di misura:
•precisione: capacità di fornire sempre lo stesso valore di una stessa misura, senza lasciarci dei dubbi;
•sensibilità: è la più piccola unità che lo strumento è in grado di distinguere e misurare;
•portata: è il valore massimo che esso può misurare.
Strumenti e unità di misura
Nel corso dei secoli l’intensificarsi degli scambi commerciali e culturali tra i paesi del mondo ha reso necessario rendere unico il sistema di misura delle grandezze. Dal 1961 è
in adozione in quasi tutto il mondo il Sistema Internazionale di unità di misura (SI).
Strumenti e unità di misura
In Gran Bretagna e negli Stati Uniti sono ancora usate,
oltre a quelle del Sistema Internazionale, le unità di misura del sistema anglosassone, come i pollici, le miglia o
le libbre.
Strumenti e unità di misura
L’unità di misura del tempo non rientra nel sistema metrico decimale. Nonostante ciò, il secondo e i suoi multipli sono
stati accettati dal Sistema Internazionale delle unità di misura perché sono in uso in tutto il mondo.
