Cap. 1 Per fare scienza

Fenomeno La parola fenomeno nel linguaggio comune significa qualcosa di straordinario “Maradona è stato un fenomeno del calcio” Nel linguaggio scientifico la parola fenomeno è semplicemente qualcosa che accade

Osservare i fenomeni La scienza nasce dal desiderio di spiegare i fenomeni naturali Lo scienziato è un investigatore che raccoglie le informazioni della natura, le organizza e cerca di risolvere un problema Per fare questo utilizza un metodo

L’osservazione Osservare ciò che accade intorno a noi è il primo passo della scienza Cosa significa osservare? Significa esaminare con grande attenzione in questo modo possiamo fissare le caratteristiche di ciò che abbiamo osservato e le possiamo descrivere Poi possiamo riflettere sulle caratteristiche più importanti

Come si osserva La nostra è l’epoca dell’immagine per cui sembra normale pensare che si osserva con la vista In realtà si osserva con tutti i sensi Per riconoscere i suoni utilizziamo l’udito Per distinguere i sapori il gusto Per stabilire se un oggetto è liscio il tatto Per un odore l’olfatto

Gli strumenti Spesso i sensi ci possono ingannare perciò gli scienziati utilizzano gli strumenti di misura (es. righello) A volte i sensi sono poco sensibili perciò si ricorre agli strumenti di osservazione Lente, microscopio telescopio

La formulazione di ipotesi La seconda fase del processo scientifico è l’interpretazione di ciò che abbiamo osservato Interpretare significa capire il significato di ciò che ho osservato La prima cosa che facciamo è quella di formulare delle ipotesi, cioè possibili spiegazioni di ciò che abbiamo osservato

Esempio Vado in un parco in autunno e vedo le foglie ammucchiate di preferenza da una parte Perché si trovano in questa posizione? Si sono ammucchiate casualmente Il vento le ha sospinte di preferenza in una certa direzione In quelle zona il vento fa mulinello e le foglie vanno tutte lì Qualche giorno prima è venuto il giardiniere che le ha ammucchiate ma poi non le ha portate via

Il ragionamento scientifico Si osserva un nuovo fenomeno Per spiegarlo si fanno diverse ipotesi Si confrontano le ipotesi con le mostre esperienze e conoscenze Con questa verifica si scartano le ipotesi meno credibili e si mantengono quelle più idonee a spiegare il fenomeno

Esperimenti

L’esperimento semplifica la natura Galileo ha utilizzato il piano inclinato per studiare la caduta dei gravi (oggetti) Il piano inclinato studia lo stesso fenomeno della caduta dei gravi ma lo semplifica Le velocità dei corpi sono più basse

Lo studi quantitativo dei fenomeni Osservate nuovamente queste figure Galileo nelle immagini sta tentando di trovare un modo per misurare il tempo trascorso Questo ci dice che nello studio di un fenomeno occorre fare delle misure

Il metodo scientifico Osservare le cose che ci circondano e i fenomeni della natura Formulare ipotesi per spiegare ciò che si è osservato Eseguire gli esperimenti per mettere alla prova le ipotesi fatte e controllare così se siano valide oppure no Esaminare i risultati degli esperimenti per trarre le conclusioni

Quando un ipotesi è stata verificata da uno o più esperimenti si chiama legge scientifica Se un ipotesi suffragata da alcuni esperimenti abbraccia più fenomeni prende il nome di teoria scientifica Le leggi e le teorie scientifiche sono sempre provvisorie cioè non sono definitive e stabilite una volta per sempre

Una teoria è ritenuta vera fino a che nuove conoscenze o nuovi esperimenti o nuovi concetti non le dimostrino false Può succedere che una teoria, anche se sappiamo che è incompleta, continui ad essere utilizzata se non ce n’è una migliore Le nuove teorie oltre a spiegare fenomeni già osservati spesso deve fare previsioni su fenomeni non ben compresi e/o predirne di nuovi

raccogliendo tutti i dati e le informazioni possibili Formulare un’ipotesi di spiegazione Osservare un fenomeno raccogliendo tutti i dati e le informazioni possibili Formulare un’altra ipotesi Formulare la legge che spiega il fenomeno No Verificare l’ipotesi sperimentalmente L’ipotesi è confermata? Si

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 Tavola periodica degli elementi molecola Reazione chimica Becher e beute con soluzioni atomo

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. Il miglior planetario gratuito da scaricare

Biologia La biologia (dal greco βιολογία, composto da βίος, bìos = "vita" e λόγος, lògos = nel senso di "studio") è la scienza che studia tutto ciò che riguarda la vita. (fonte wikipedia)

Geologia La geologia (dal greco γῆ, gê, "terra" e λόγος, logos, "studio") è la scienza che studia la Terra e i processi che la plasmano e la cambiano. (wikipedia)

Rappresentare i dati Abbiamo visto come raccogliere i dati, spesso questi debbono essere anche rappresentati Per rappresentarli si utilizzano: ideogrammi, istogrammi, areogrammi e diagrammi cartesiani.

Ideogrammi I dati vengono rappresentati mediante una figura che dà un’idea di ciò che vi vuole rappresentare Se ci interessa rappresentare il numero degli alunni utilizzeremo il seguente ideogramma Per comprenderne l’uso ci vuole una leggenda Quanti alunni ci sono nei vari ordini di scuola?

Istogrammi L’istogramma è una rappresentazione grafica nella quale i dati sono rappresentati con rettangoli o parallelepipedi, disposti orizzontalmente o verticalmente, aventi tutti uguale base e la cui lunghezza o altezza rappresenta i dati in questione

Areogrammi E' un grafico che evidenzia nell'area di un cerchio o di un' altra superficie geometrica i risultati di un'indagine. Si tratta di una rappresentazione basata sul rapporto delle aree individuate e indicate dalle diverse parti di una superficie prestabilita.

Diagramma Cartesiano I diagrammi cartesiani, così detti dal nome del loro ideatore, il matematico Cartesio (1596-1650), sono molto adatti a rappresentare i valori di una grandezza in funzione di un'altra (cioè di una grandezza i cui valori variano al variare di un'altra). Il caso più frequente è quello di una grandezza funzione del tempo (con il passare del tempo la grandezza varia).

I diagrammi cartesiani si realizzano mediante due rette perpendicolari (ascisse ed ordinate) sulle quali vengono prefissate delle opportune unità di misura. Rappresentazione attraverso un diagramma cartesiano delle temperature registrate nelle varie ore di una giornata in una data località.

Il sistema internazionale Il Sistema Internazionale (SI) ha identificato 7 grandezze fondamentali Lunghezza, massa, intervalli di tempo, intensità di corrente elettrica, temperatura, intensità luminosa e quantità di sostanza

Le grandezze fondamentali del 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 Tutte le altre grandezze si ottengono combinando in vario modo queste grandezze fondamentali es. nel SI la velocità si misura in m/s es. se in 10s percorriamo 100m siamo viaggiando a 100m/10s = 10m/s A volte si usano unità di misura pratiche es. i km/h (chilometri orari)

In questo caso occorre una formula di conversione 1km/h = 1000m/3600s = 0,28 m/s 1m/s = 3,6 km/h

Multipli e sottomultipli del metro Per trasformare una grandezza in una successiva occorre dividere per 10, 100 o 1000 … a seconda del numero degli “scalini” che salgo; viceversa debbo moltiplicare per 10, 100, 1000 a seconda degli scalini che scendo X 10 km X 10 hm X 10 : 10 dam 1000 m : 10 X 10 m 100 m : 10 X 10 dm : 10 X 10 10 m cm : 10 1 m mm 0,1 m : 10 0,01 m 0,001 m

Un posto a scendere si moltiplica per 100, I multipli e i sottomultipli dell'unità di misura di superficie sono equivalenti alle aree di quadrati aventi per lato i multipli o sottomultipli del metro quadrato. Un posto a scendere si moltiplica per 100, Due posti a scendere si moltiplica per 10000    Tre posti a scendere si moltiplica per 1000000     Un posto a salire si divide per 100    Due posti a salire si divide per 10000     Tre posti a salire si divide per 1000000 Dal sito rinonline.it

Un posto a scendere si moltiplica per 1000 I multipli e i sottomultipli dell'unità di misura di volume sono equivalenti ai volumi di cubi aventi per lato i multipli o sottomultipli del m3. Un posto a scendere si moltiplica per 1000 Due posti a scendere si moltiplica per 1000000    Tre posti a scendere si moltiplica per 1000000000     Un posto a salire si divide per 1000    Due posti a salire si divide per 1000000     Tre posti a salire si divide per 1000000000 Dal sito rinonline.it

Misure dirette e indirette Una misura diretta è quella che si esegue direttamente utilizzando uno strumento specifico (l’altezza del rimbalzo di una palla col metro) Se io misuro l’altezza e la larghezza di un tavolo e poi calcolo l’area con una formula eseguo una misurazione indiretta

Strumenti per misurare