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Il metodo scientifico è un metodo di ricerca che caratterizza Scienze naturali dal XVII secolo. È un processo rigoroso che permette di descrivere situazioni, formulare e contrastare ipotesi.
Dire che è uno scienziato significa che il suo obiettivo è produrre conoscenza.
È caratterizzato da:
- Osservazione sistematica: È una percezione intenzionale e quindi selettiva. È una registrazione di ciò che accade nel mondo reale.
- Formulazione di domande o problemi: Dall'osservazione, sorge un problema o una domanda che vuole essere risolta. A sua volta, viene formulata un'ipotesi, che è una possibile risposta alla domanda posta. Il ragionamento deduttivo viene utilizzato per formulare ipotesi.
- Sperimentazione: Consiste nello studio di un fenomeno attraverso la sua riproduzione, solitamente in condizioni di laboratorio, ripetutamente e in condizioni controllate. La sperimentazione è concepita in modo tale da poter confermare o smentire l'ipotesi proposta.
- Emissione di conclusioni: La comunità scientifica è responsabile della valutazione dei risultati ottenuti attraverso la revisione tra pari, ovvero altri scienziati della stessa specialità valutano la procedura ei suoi risultati.
Il metodo scientifico può portare a sviluppo della teoria. Le teorie sono affermazioni che sono state verificate, almeno in parte. Se una teoria è verificata come vera in ogni tempo e luogo, diventa legge. Il leggi naturali sono permanenti e immutabili.
Ci sono due pilastri fondamentali del metodo scientifico:
- Riproducibilità: È la capacità di ripetere gli esperimenti. Perciò, Pubblicazioni scientifiche Includono tutti i dati sugli esperimenti effettuati. Se non forniscono i dati per consentire la ripetizione dello stesso esperimento, non è considerato un esperimento scientifico.
- Rifutabilità: Qualsiasi ipotesi o affermazione scientifica può essere confutata. Cioè, devi almeno essere in grado di immaginare un'affermazione verificabile empiricamente che contraddica l'affermazione originale. Ad esempio, se dico "tutti i gatti viola sono femmine", È impossibile falsificare, perché i gatti viola non possono essere visti. Questo esempio può sembrare ridicolo ma affermazioni simili vengono fatte pubblicamente su entità che non sono nemmeno osservabili, come gli alieni.
Esempi di metodo scientifico
- Contagio di antrace
Robert Koch era un medico tedesco vissuto nella seconda metà del XIX e all'inizio del XX secolo.
Quando parliamo di uno scienziato, le sue osservazioni non riguardano solo il mondo che lo circonda, ma anche le scoperte di altri scienziati. Così, Koch parte dalla dimostrazione di Casimir Davaine che il bacillo dell'antrace è stato trasmesso direttamente tra le mucche.
Un'altra cosa che ha osservato sono stati focolai inspiegabili di antrace in luoghi dove non c'erano individui con antrace.
Domanda o problema: perché l'antrace è contagioso quando non c'è un individuo che possa iniziare il contagio?
Ipotesi: il bacillo o una parte di esso sopravvive al di fuori di un ospite (essere vivente infetto).
Esperimento: gli scienziati spesso devono inventare i propri metodi sperimentali, soprattutto quando si avvicinano a un'area della conoscenza che non è stata ancora esplorata. Koch ha sviluppato i propri metodi per purificare il bacillo dai campioni di sangue e coltivarlo.
Risultato delle scoperte: i bacilli non possono sopravvivere al di fuori di un ospite (ipotesi parzialmente smentita). Tuttavia, i bacilli creano endospore che sopravvivono al di fuori di un ospite e sono in grado di causare malattie.
La ricerca di Koch ha avuto molteplici conseguenze nella comunità scientifica. Da un lato, la scoperta della sopravvivenza di agenti patogeni (che causano malattie) esterni agli organismi ha avviato il protocollo per la sterilizzazione di strumenti chirurgici e altri articoli ospedalieri.
Ma in aggiunta i suoi metodi usati nelle indagini sull'antrace furono successivamente perfezionati per lo studio della tubercolosi e del colera. Per questo, ha sviluppato tecniche di colorazione e purificazione e mezzi di crescita batterica come piastre di agar e piastre di Petri. Tutti questi metodi sono ancora usati oggi.
Conclusioni. Attraverso il suo lavoro basato sul metodo scientifico, è giunto alle seguenti conclusioni, che sono ancora valide oggi e governano tutta la ricerca batteriologica:
- In caso di malattia è presente un microbo.
- Il microbo può essere prelevato dall'ospite e coltivato in modo indipendente (coltura).
- La malattia può essere prodotta introducendo una coltura pura del microbo in un ospite sperimentale sano.
- Lo stesso microbo può essere identificato nell'ospite infetto.
- Vaccino contro il vaiolo
Edward Jenner era uno scienziato che visse in Inghilterra tra il XVII e il XIX secolo.
A quel tempo il vaiolo era una malattia pericolosa per gli esseri umani, uccidendo il 30% delle persone infette e lasciando cicatrici nei sopravvissuti, o causando loro cecità.
Tuttavia, il vaiolo nel ha vinto Era mite e poteva essere diffuso da mucca a essere umano da piaghe localizzate sulle mammelle della mucca. Jenner ha scoperto che molti lavoratori del settore lattiero-caseario affermavano che se avessero preso il vaiolo dal bestiame (che è guarito rapidamente) non si sarebbero ammalati di vaiolo umano.
Osservazione: convinzione di immunità ottenuta dal contagio del vaiolo dei bovini. Da questa osservazione, Jenner è passato alla fase successiva del metodo scientifico, sostenendo l'ipotesi che questa convinzione fosse vera e conducendo gli esperimenti necessari per provarla o smentirla.
Ipotesi: il contagio del vaiolo bovino conferisce immunità al vaiolo umano.
Esperimento: gli esperimenti di Jenner non sarebbero stati accettati oggi poiché sono stati eseguiti su esseri umani. Sebbene a quel tempo non ci fosse altro modo per testare l'ipotesi, sperimentare con un bambino oggi sarebbe ancora del tutto inammissibile. Jenner prese materiale dalla piaga del vaiolo dalla mano di una lattaia infetta e lo applicò al braccio di un ragazzo, il figlio del suo giardiniere. Il ragazzo è stato malato per diversi giorni ma poi si è ripreso completamente. In seguito Jenner prese materiale da una piaga umana del vaiolo e lo applicò al braccio dello stesso bambino. Tuttavia, il ragazzo non ha contratto la malattia. Dopo questo primo test, Jenner ha ripetuto l'esperimento con altri umani e poi ha pubblicato le sue scoperte.
Conclusioni: ipotesi confermata. Pertanto (metodo deduttivo) infettare una persona con vaiolo bovino protegge dall'infezione da vaiolo umano. Successivamente, la comunità scientifica è stata in grado di ripetere gli esperimenti di Jenner e ha ottenuto gli stessi risultati.
In questo modo furono inventati i primi "vaccini": applicare un ceppo più debole di un virus per immunizzare la persona contro il virus più forte e più dannoso. Attualmente lo stesso principio viene utilizzato per varie malattie. Il termine "vaccino" deriva da questa prima forma di immunizzazione con un virus bovino.
- Puoi applicare il metodo scientifico
Il metodo scientifico è un modo per testare le ipotesi. Per poter essere applicato, è necessario essere in grado di effettuare un esperimento.
Ad esempio, diciamo che sei sempre molto assonnato durante la lezione di matematica.
La tua osservazione è: sogno a lezione di matematica.
Una possibile ipotesi è: hai sonno durante la lezione di matematica perché non hai dormito abbastanza la notte prima.
Per realizzare l'esperimento che dimostri o smentisca l'ipotesi, è molto importante che tu non modifichi nulla nel tuo comportamento, ad eccezione delle ore di sonno: dovresti fare la stessa colazione, sederti nello stesso posto in classe, parlare con le stesse persone.
Esperimento: la sera prima della lezione di matematica andrai a dormire un'ora prima del solito.
Se smetti di sentirti assonnato durante la lezione di matematica dopo aver fatto ripetutamente l'esperimento (non dimenticare l'importanza di fare l'esperimento più volte) l'ipotesi sarà confermata.
Se continui ad essere assonnato, dovresti sviluppare nuove ipotesi.
Per esempio:
- Ipotesi 1. Un'ora di sonno non è stata sufficiente. Ripeti l'esperimento aumentando di due ore di sonno.
- Ipotesi 2. Un altro fattore interviene nella sensazione di sonno (temperatura, cibo consumato durante la giornata). Nuovi esperimenti saranno progettati per valutare l'incidenza di altri fattori.
- Ipotesi 3. È la matematica che ti fa venire sonno e quindi non c'è modo di evitarlo.
Come si può vedere in questo semplice esempio, il metodo scientifico è impegnativo quando si traggono conclusioni, soprattutto quando la nostra prima ipotesi non è dimostrata.
