Come Usare il Metodo Scientifico

Il metodo scientifico è alla base di ogni rigorosa indagine scientifica. Come insieme di tecniche e principi finalizzati a far progredire la ricerca e ad accumulare le conoscenze, il metodo scientifico si è gradualmente evoluto e affinato nel tempo con i contributi di tutti, dai filosofi dell’antica Grecia agli scienziati di oggi. Nonostante ci siano alcune varianti nel metodo e divergenze su come dovrebbe essere applicato, i passaggi basilari sono facili da capire e preziosi sia per la ricerca scientifica, sia per risolvere molti dei nostri problemi quotidiani.

Passaggi

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    Osserva. È la curiosità ad alimentare le nuove conoscenze. Il processo di osservare, talvolta chiamato definire il problema è semplice. Tu osservi: a) un fenomeno che non può essere facilmente spiegato con le conoscenze esistenti, oppure b) un fenomeno, spiegato dalle conoscenze esistenti, che potrebbe, tuttavia, avere un’altra spiegazione. Il problema, o meglio il quesito, è, quindi, come spiegare quel fenomeno – quali sono le cause che lo determinano?
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    Indaga. Fai ricerche sulle conoscenze esistenti relative al quesito. Supponi che la tua auto non si avvii. Il quesito è: perché non si avvia? Tu potresti avere qualche conoscenza di auto, e sfruttarla per cercare di capirne il motivo. Potresti anche consultare il manuale in dotazione, o cercare informazioni online in merito al problema. Se fossi uno scienziato che cerca di scoprire qualche fenomeno sconosciuto, potresti consultare le pubblicazioni scientifiche in cui sono pubblicate le ricerche che altri scienziati hanno già fatto. Vorresti leggere quanto più possibile sul problema che hai, perché potrebbero essere state già date risposte, oppure perché potresti trovare informazioni che ti aiutano a formulare la tua ipotesi.
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    Formula un’ipotesi. Un’ipotesi è una spiegazione possibile riguardo al fenomeno che hai osservato. È qualcosa di più di una supposizione, perché si fonda su un’indagine approfondita delle conoscenze esistenti sull’argomento. Fondamentalmente si tratta di una supposizione ben informata e documentata. Un’ipotesi dovrebbe presupporre una relazione causa-effetto. Per esempio, "L’auto non si avvia perché è senza benzina”. Dovrebbe quindi suggerire una possibile causa dell’effetto, e dovrebbe essere qualcosa che puoi verificare e usare per fare previsioni. Puoi mettere benzina nel serbatoio e verificare l’ipotesi senza benzina, e puoi prevedere che, se l’ipotesi è corretta, l’auto si avvierà una volta che riempi il serbatoio. Enunciare l’effetto come un fatto somiglia di più a una vera ipotesi. Per fare questo, usa le espressioni se e allora: Se cerco di avviare l’auto e questa non si avvia, allora è senza benzina.
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    Verifica l’ipotesi. Organizza un esperimento che potrà confermare o non confermare l’ipotesi. L’esperimento dovrebbe essere progettato in modo da tentare di isolare il fenomeno e la causa ipotizzata. In altre parole, dovrebbe essere “verificato”. Ritornando al nostro semplice quesito sull’auto, possiamo verificare la nostra ipotesi mettendo benzina nel serbatoio, ma se riempiamo il serbatoio e contemporaneamente cambiamo il filtro della benzina, non possiamo sapere con certezza se la causa del problema era la mancanza di benzina o il filtro da cambiare. Per quesiti complessi ci possono essere centinaia o migliaia di cause potenziali ed è difficile, se non impossibile, individuare quella giusta in un singolo esperimento.
    • Fai rilevazioni precise. Gli esperimenti devono essere ripetibili. Il che significa che altre persone devono poter fare le stesse verifiche che hai fatto tu e ottenere gli stessi risultati. Di conseguenza, è importante fare rilevazioni precise di tutto ciò che hai fatto nel tuo esperimento ed è essenziale conservare tutti i dati dell’esperimento. Oggi ci sono archivi predisposti appositamente per contenere dati non elaborati raccolti nelle ricerche scientifiche. Se altri scienziati hanno bisogno di sapere del tuo esperimento, possono consultare questi archivi, o chiedere i dati direttamente a te. È fondamentale che tu sia in grado di fornire tutti i dettagli.
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    Analizza i risultati e trai le conclusioni. Verificare un’ipotesi è semplicemente un modo per raccogliere dati che ti aiuteranno a confermare o meno la tua ipotesi. Se l’auto si avvia quando riempi il serbatoio, l’analisi è piuttosto semplice – la tua ipotesi è confermata. Tuttavia, in verifiche più complesse potresti non essere in grado di stabilire se l’ipotesi è confermata senza dedicare parecchio tempo ai dati che hai raccolto nel tuo esperimento. Inoltre, sia che i dati confermino l’ipotesi, sia che non la confermino, devi sempre stare in allerta per altre cose, le cosiddette variabili occulte o esogene che possono aver influenzato i risultati. Supponi che l’auto si avvii quando riempi il serbatoio di benzina, e che nello stesso momento, il tempo sia cambiato da molto freddo a molto caldo. Puoi essere certo che è stata la benzina e non il cambio di temperatura a far avviare l’auto? Potresti anche scoprire che l’esperimento non è decisivo. Per esempio, l’auto potrebbe avviarsi per qualche secondo e quindi, fermarsi di nuovo.
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    Fai un resoconto delle tue scoperte. Gli scienziati generalmente rendono noti i risultati delle loro ricerche nelle riviste scientifiche o nelle relazioni presentate nelle conferenze. Rendono noti sia i risultati, sia la metodologia adottata, e qualunque problema o quesito emerso durante la verifica dell’ipotesi. Fare un resoconto delle tue scoperte mette altri in condizioni di basarsi su queste.
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    Fai nuove ricerche. Se i dati non hanno confermato la tua ipotesi iniziale, è tempo di formulare una nuova ipotesi e di verificarla. La buona notizia è che il tuo precedente esperimento ti ha messo in condizioni di disporre di informazioni preziose per formulare una nuova ipotesi. Anche se l’ipotesi è confermata, nuove ricerche saranno necessarie per assicurarsi che i risultati siano riproducibili e non derivino da una coincidenza casuale. Queste nuove ricerche sono spesso fatte da altri scienziati, ma tu potresti desiderare di investigare direttamente sul fenomeno.

Consigli

  • Nota che tu non dimostri o confuti un’ipotesi, ma piuttosto la confermi oppure non la confermi. Se la questione è perché l’auto non si avvia, confermare l’ipotesi (manca la benzina) e dimostrarla sono quasi la stessa cosa, ma per questioni più complesse che possono avere molte possibili spiegazioni, uno o due esperimenti non possono dimostrare o confutare un’ipotesi.
  • Afferra la differenza tra una correlazione e una relazione causale. Se confermi l’ipotesi, hai scoperto una correlazione (una relazione tra due varabili). Se altri confermano l’ipotesi, la correlazione è più forte. Una correlazione, tuttavia, non è sufficiente per affermare che una variabile è causa dell’altra.
  • Ci sono molti modi per verificare un’ipotesi, e il tipo di esperimento descritto in precedenza è giusto un esempio. La verifica delle ipotesi può essere fatta nella forma a doppio cieco, che si basa su esperimenti separati e indipendenti sullo stesso fenomeno. Il fattore unificante è che tutti i metodi raccolgono dati o informazioni che possono essere usati per verificare l’ipotesi.

Avvertenze

  • Stai attento alle variabili esogene. Anche nel più semplice degli esperimenti possono essere presenti e influenzare i risultati.
  • Lascia sempre parlare i dati. Gli scienziati devono sempre prestare molta attenzione al fine di evitare che le proprie inclinazioni, errori, ed egoismi possano condurre a risultati errati. Fai sempre il resoconto dei tuoi esperimenti in modo fedele e con tutti i dettagli.

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Categorie: Scienze

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