Metodo scientifico sperimentale: che cos’è e in che consiste

Quanto ne sai sul metodo scientifico sperimentale?

Oggi si tratta di uno dei capisaldi della scienza moderna, nella storia ne ha rivoluzionato la visione. Ribattezzato e conosciuto anche come “metodo galileiano”, se sei uno studente di ingegneria non puoi non imbatterti in esso.

In questo articolo cercheremo di fare chiarezza su questo argomento, a partire dalla definizione, fino ad addentrarci meglio in cosa consiste e a cosa serve. Una guida dalla quale, se vorrai, potrai fare una mappa concettuale con i punti salienti da tenere sempre a portata di mano.

Vuoi saperne di più? Allora concentrati e prepara la tua app matematica: bisogna raccogliere dati empirici, vagliare ipotesi, fare analisi matematiche e condurre esperimenti.

Sei pronto? Comprendere il metodo sperimentale potrebbe essere ancora più avvincente che fare giochi per il cervello.

Metodo scientifico: tutto quello che devi sapere

Nei prossimi paragrafi andremo dunque a definire e comprendere cos’è esattamente il metodo scientifico sperimentale. Buona lettura e buoni futuri esperimenti con metodo scientifico.

Metodo scientifico Galileo

Galileo Galilei e il metodo sperimentale: un connubio di cui abbiamo già accennato e che andiamo adesso a spiegare in maniera più dettagliata.

Anche se ne esistono tracce anche in tempi più antichi rispetto a quelli del fisico, astronomo, filosofo e matematico italiano, non a caso considerato il padre della scienza moderna, possiamo affermare senza timore di smentita che la concezione attuale del metodo scientifico sperimentale si deve proprio a Galileo Galilei.

Secondo Galileo, infatti, la comprensione di qualsiasi fenomeno naturale osservabile nella realtà, non può che passare attraverso la sperimentazione empirica e la dimostrazione matematica. Ecco chiarito perché si parla di metodo galileiano.

Metodo sperimentale galileo: definizione

Fatte queste doverose premesse, per introdurre il cuore dell’argomento, non possiamo che passare attraverso la definizione di metodo scientifico sperimentale.

Per farlo, prendiamo come primo riferimento quanto contenuto all’interno dell’Enciclopedia Treccani alla voce “metodo sperimentale“:

«Procedimento che si affermò nell’indagine scientifica a partire dagli inizi del diciassettesimo secolo. Consiste nel sottoporre le ipotesi scientifiche a procedure di controllo sperimentale, che servono a confermarle (nel qual caso le ipotesi si trasformano in leggi scientifiche) o a confutarle.

Teorizzato da F. Bacone e, in modo assai più sistematico, da G. Galilei, il metodo sperimentale si è affinato nel diciannovesimo e ventesimo secolo, riproponendo la contrapposizione tra una concezione induttiva (sostenuta, per esempio, da J.S. Mill) e una ipotetico-deduttiva (difesa da W. Whewell).

Nel Novecento tale contrapposizione si è rinnovata nella filosofia della scienza con la controversia tra i positivisti logici e la teoria del metodo scientifico di K.R. Popper».

E con questo avrai più chiara anche la distinzione tra metodo induttivo e deduttivo. Due concezioni contrapposte, ma non per forza esclusive. Ne è la dimostrazione proprio la concezione della fisica di Galileo Galilei.

Come vedremo nel paragrafo successivo, infatti, tra le fasi attraverso le quali giungere alla formulazione di una legge scientifica ve ne sono alcune più induttive (osservazione, ipotesi) e altre più deduttive (esperimenti e deduzioni). Ma restiamo al tema centrale del nostro articolo: il metodo scientifico sperimentale.

Metodo scientifico: fasi

Andiamo adesso ad analizzare quali sono le caratteristiche principali del metodo scientifico sperimentale: le fasi. Esse, per l’esattezza, sono cinque:

1. Osservazione del fenomeno naturale. Fase da svolgere con occhio critico, al fine di separare i fatti essenziali dagli elementi di disturbo;
2. Scelta delle grandezze. Ovvero determinare, alla luce dell’osservazione precedente, le grandezze fisiche interessate dal fenomeno e da utilizzare per la sua analisi;
3. Deduzioni e ipotesi. A questo punto si può procedere alla formulazione di ipotesi e deduzioni che spieghino il funzionamento del fenomeno stesso;
4. Esperimento per la verifica delle ipotesi. INOn si chiamerebbe metodo scientifico sperimentale se non fosse basato sull’esperimento. E questa è la fase giusta per farlo. Così da verificare le ipotesi formulate ed eventualmente provarne la validità. Questo avviene generalmente riproducendo in laboratorio il fenomeno in questione. In caso di esito negativo dell’esperimento, si torna indietro formulando nuove ipotesi;
5. Formulazione della legge. Se le ipotesi formulate trovano riscontro nell’esperimento, si procede nella costruzioni di leggi in grado di illustrare il fenomeno osservato.

Tutto chiaro? Crediamo e speriamo di sì, ma ad ogni modo, nel paragrafo che segue, proviamo a fare una sintesi di quanto detto finora.

Metodo sperimentale: riassunto

Per riassumere quanto detto fino a questo momento, possiamo utilizzare le parole di Giovani Gentile, riprese proprio dall’enciclopedia Treccani, secondo il quale il metodo scientifico sperimentale:

«È il metodo di tutte le moderne scienze della natura – per questo generalmente chiamate scienze sperimentali – con cui si procede per stabilire l’esistenza obiettiva dei fatti nel mondo fisico e formulare leggi che ancora non si conoscono; ovvero per dedurre, dal controllo con l’esperienza, i limiti entro cui valgono leggi già note. Ed è, nella sua pratica più immediata, ricerca ed effettiva realizzazione delle condizioni più semplici in cui è dato riprodurre un fenomeno che si vuole osservare».

Il tutto, ovviamente, attraverso le fasi della ricerca scientifica elencate in precedenza. Ne consegue che il metodo scientifico sperimentale è, in primo luogo, isolamento dei processi semplici nella complessità del divenire naturale, quindi lo studio per arrivare alle proprietà elementari della materia. In un secondo momento rappresenta la verifica di quali determinate circostanze antecedenti sono necessarie affinché avvenga un fenomeno.

Metodo scientifico: esempi semplici

Per essere ancora più chiari, proviamo adesso a fare un esempio semplice di metodo scientifico sperimentale. Nello specifico, prendiamo in esame il noto esperimento di Pasteur.

Louis Pasteur era un chimico francese che condusse nel 1881 un drammatico esperimento con l’antrace. Egli somministrò l’agente infettivo Bacillus anthracis, seppur attenuato da un agente fisico, ad un certo numero di pecore.

Pasteur intendeva così dimostrare l’origine batterica e non chimica (attraverso l’inalazione dei miasmi ambientali) della malattia, contrariamente a quanto affermato da una gran parte della comunità scientifica del tempo.

La fase di osservazione sulla malattia evidenziava due aspetti sulle pecore:

1. Si ammalavano dopo aver trascorso del tempo sui campi infetti e  se venivano messe a contatto con il materiale in decomposizione presente sui campi o derivante da altri animali malati;
2. Nel loro sangue era presente un organismo unicellulare a forma di bastoncello osservabile attraverso il microscopio.

L’ipotesi consisteva nel fatto che le pecore potevano essere rese immuni alla malattia grazie ad un reattivo chimico.

A seguito dell’esperimento, Pasteur registrò che tra le pecore “vaccinate” il tasso di mortalità si assestò al 4%, mentre nelle altre raggiungeva il 92%.

Conoscere la scienza: corsi di laurea Unicusano

Per concludere questa guida sul metodo scientifico sperimentale, non rimane che sottolineare come esso sia molto richiesto e applicato in diverse discipline. Come ad esempio, oltre allo studio dei fenomeni naturali, anche nel campo dell’ingegneria.

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Ma l’ingegneria è solo uno dei settori in cui il metodo scientifico sperimentale risulta essere fondamentale. Per visionare la lista completa dei corsi di laurea e dei master universitari, puoi visitare l’aria didattica del portale Unicusano.it.