Qual è il metodo scientifico e quali sono i suoi passaggi?

Per imparare dalla realtà, viene utilizzato il metodo scientifico. È il modo essenziale per spiegare i fenomeni dell’ambiente e acquisire conoscenze scientifiche. È il metodo della scienza e si oppone a credenze, fede o tradizioni, poiché queste non hanno bisogno di prove per essere messe in discussione. La conoscenza scientifica non è condizionata da principi o autorità di natura religiosa, politica o economica; ecco perché si dice che sia autonomo. È empirico, perché utilizza dati dalla realtà e razionale, perché genera idee e concetti che possono essere messi in relazione per proporre nuove idee.

Il metodo scientifico è un processo che mira a produrre conoscenza scientifica, per la quale utilizza l’osservazione, la misurazione, l’analisi e la sperimentazione. Può portare allo sviluppo di teorie o affermazioni che sono state dimostrate. Quando una teoria è stata dimostrata in tutti i luoghi e in tutti i tempi, si chiama legge.

Principi fondamentali

Due principi sono alla base dell’applicazione del metodo scientifico, vale a dire:

1. Che la sperimentazione possa essere riprodotta in ambienti controllati per verificare i risultati. Questo precetto si chiama riproducibilità. Utilizzando questo principio, qualsiasi affermazione fatta dallo scienziato può essere verificata da qualsiasi soggetto in luoghi diversi. L’osservazione non può essere sempre praticata in un contesto sperimentale controllato, come nel caso delle scienze sociali o ambientali. Questo perché gli esseri viventi possono mostrare molte variazioni, il che complica l’esatta replica degli esperimenti. Pertanto, riproducibilità significa per questi casi che l’esperimento è il più riproducibile possibile.
2. Che qualsiasi affermazione o ipotesi può essere falsificabile, proprio come diceva Karl Popper. Cioè, può essere rivalutato come falso o contrastato con un controesempio. Se la teoria non può essere confutata, viene confermata e provvisoriamente accettata.

Per spiegare questo principio, viene spesso utilizzato l’esempio del corvo nero di Popper1. Verificare che “tutti i corvi sono neri” richiederà la ricerca e il conteggio di tutti i corvi esistenti. Probabilmente è impossibile. Ma se troviamo un corvo che non è nero, avremo dimostrato che l’affermazione è falsa.

Caratteristiche del metodo scientifico

Tra le sue caratteristiche più importanti possiamo citare le seguenti:

• Si basa su leggi dedotte dall’uomo. L’esperienza quotidiana è ciò che determina la validità del processo.
• Le relazioni tra le variabili vengono stabilite tramite procedure matematiche.
• Non prende come riferimento la certezza assoluta. Invece, si sviluppa dall’osservazione della realtà. Tuttavia, non tutti i rami della scienza possono essere facilmente testati.
• Si compone di passaggi rigorosi che fondamentalmente includono: osservazione, sperimentazione, interrogazione e analisi dei risultati.

Quali sono i passaggi del metodo scientifico?

Nel corso della storia, il metodo scientifico si è evoluto, poiché l’uomo ha ampliato la sua comprensione del mondo che lo circonda e di come affrontarlo. I passaggi da seguire nella tua domanda sono elencati di seguito:

1. Osservazione. Implica la percezione selettiva di un fenomeno del mondo reale che viene accuratamente registrato in modo sistematico. Altrimenti, i risultati della tua sperimentazione potrebbero essere sbagliati.
2. Formulazione della domanda. Dall’osservazione emergono domande che richiedono risposte. Si pone il problema e si formulano una o più ipotesi che siano possibili risposte alla domanda del problema posto. Le ipotesi sono fatte dal ragionamento deduttivo. Si basano su conoscenze comprovate. Sono semplici: un singolo problema corrisponde a una possibile soluzione.
3. Sperimentazione. Qui il fenomeno viene riprodotto per studio. Nel caso delle scienze naturali, questa riproduzione viene eseguita in laboratorio, in condizioni controllate che si ripetono in diverse occasioni (Dimostrazione). Il disegno dell’esperimento è fatto al fine di confutare o testare le ipotesi dell’indagine. A questo punto, puoi tornare al passaggio precedente e fare nuove ipotesi.

Gli studi scientifici attuali possono utilizzare un test con un gruppo di controllo e uno sperimentale. Altri studi utilizzano la modellazione o l’indagine dei dati, perché non tutti i problemi da indagare possono riprodurre le stesse condizioni durante la progettazione dell’esperimento.

In questi test con un gruppo di controllo, un unico fattore da studiare viene introdotto nel gruppo sperimentale. Questo singolo fattore è chiamato variabile. Entrambi i gruppi sono soggetti alle stesse condizioni. L’unica differenza è il risultato della variabile.

• Elaborazione delle conclusioni. In questa fase vengono valutati i risultati ottenuti. Queste procedure e risultati vengono poi esaminati dalla comunità scientifica.
• Sviluppo di teorie o tesi. Una volta che le affermazioni sono state verificate e provate, almeno in parte, si porta allo sviluppo di teorie.

Un famoso esempio di applicazione del metodo scientifico

Alexander Fleming ha cambiato il destino dell’umanità, con la scoperta che ha fatto nel suo laboratorio, applicando il metodo scientifico. Di seguito è riportato l’ordine seguito dalla loro indagine.

• Osservazione: Questo biologo scozzese, negli anni ’20, un giorno venne nel suo laboratorio e si mise a pulire le lastre di vetro dove aveva coltivato un tipo di batterio. In quel momento si rese conto che qualcosa era cambiato: uno di quei piatti si era contaminato di muffa. Ma l’area intorno alla muffa era priva di crescita di batteri.
• Domande di ricerca: Fleming riteneva che ci potesse essere una relazione causale tra la comparsa di muffe o qualche sostanza prodotta dalla muffa e questo potrebbe impedire lo sviluppo di batteri.
• Ipotesi: Nella ricerca di Fleming sulle proprietà antibiotiche della muffa, una delle ipotesi dello studio potrebbe essere stata che “Se un certo tipo di muffa entra in una coltura di batteri, muore”. L’ipotesi di Fleming era · confutabile perché, se durante la sperimentazione i batteri fossero cresciuti in presenza di muffe, sarebbe stato dimostrato che non era vero.
• Sperimentazione: Nel gruppo sperimentale, lo scienziato ha introdotto la muffa nelle colture batteriche sulle lastre di vetro. E nel gruppo di controllo, ha mantenuto le colture batteriche ma senza introdurre muffe. Entrambi i gruppi dovevano essere sottoposti a condizioni identiche. L’unica differenza è la registrazione dei risultati della variabile, che in questo caso è: l’introduzione di muffe nella coltura batterica sulla lastra di vetro.
• Conclusione: Le osservazioni di Fleming lo portarono a condurre una serie di test scientifici che portarono alla scoperta della penicillina per curare le infezioni batteriche. La sua scoperta è stata così importante che fino ad oggi continua a salvare vite umane.