Metodo scientifico sperimentale: origini, definizione, caratteristiche

Il metodo scientifico sperimentale è un vero e proprio pilastro afferente al mondo della scienza. Se sei uno studente di un corso di laurea ingegneristico, ti sarai sicuramente già imbattuto nello studio del cosiddetto “metodo galileiano”, che ha rivoluzionato la scienza moderna.

Ma che cosa intendiamo esattamente per metodo sperimentale? Si tratta della modalità tipica con cui la scienza procede per raggiungere una conoscenza della realtà oggettiva, affidabile, verificabile e condivisibile.

Questo approccio segue un iter ben definito che consiste, da una parte, nella raccolta di dati empirici sotto la guida delle ipotesi e teorie da vagliare; dall’altra, nell’analisi matematica e rigorosa di questi dati, associando cioè degli esperimenti.

Anche se la paternità del metodo è stata universalmente riconosciuta a Galileo Galilei, si hanno tracce di un simile approccio anche in epoche precedenti, come il Medioevo.

Vediamo ora tutte le caratteristiche del metodo scientifico e le fasi da cui è composto.

Quello che devi sapere sul metodo galileiano

Che cos’è il metodo scientifico sperimentale e perché è importante conoscerlo? Continua nella lettura: ti spiegheremo tutto nei prossimi paragrafi di questa guida.

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Metodo sperimentale: una definizione

Come abbiamo accennato, il metodo scientifico consiste nella raccolta di dati tramite l’osservazione e l’esperimento al fine di formulare ipotesi e teorie.

Si tratta della modalità con cui la scienza indaga sulla realtà ed è il metodo più affermato nel processo di definizione della conoscenza.

La concezione attuale di metodo scientifico si deve a Galileo Galilei che per primo afferma l’importanza della sperimentazione empirica e della dimostrazione matematica per spiegare qualsiasi fenomeno naturale osservabile nella realtà empirica.

C’è da dire, che dai tempi di Galileo ad oggi la scienza ha compiuto grandi passi, evolvendosi ed articolandosi in discipline sempre più complesse, rendendo difficile definire un percorso metodologico applicabile nei diversi secoli e nei diversi campi.

Sull’espressione metodo scientifico sperimentale ci sono diverse definizioni, che possono cambiare a seconda dei concetti di riferimento. Su tali sfumature di significato il dibattito è ancora attivo e sono molti gli scienziati che si sono pronunciati nel tempo.

1. Il metodo scientifico può essere, infatti, concepito come l’insieme dei criteri (teorici ma anche operativi) sulla base dei quali un risultato, teorico o sperimentale, può essere considerato effettivamente scientifico e deve essere accettato come tale dagli altri scienziati e in generale dallo stato;
2. D’altro canto, lo stesso metodo può essere riferibile all’iter effettivamente seguito per ottenere il risultato, identificandosi con la pratica dello scienziato e dell’attività di ricerca.

Questo dibattito porta a non avere una definizione davvero univoca del metodo scientifico sperimentale applicabile a tutte le discipline. Ma vediamo ora un po’ di storia e di evoluzione di questo approccio.

Storia

Se è vero che la paternità del metodo sperimentale è stata universalmente attribuita a Galileo, dobbiamo anche dire che ve ne sono tracce anche in tempi più remoti. 

Ad esempio, già nell’antico Egitto ci sono tracce di un primitivo”metodo scientifico”, nello specifico in ambito medico: nelle descrizioni di interventi di chirurgia vengono infatti descritti anamnesi, diagnosi, terapia e chirurgica dedicata, dalla preparazione del paziente, alla strumentazione, alla tecnica operatoria, fino al decorso post-operatorio.

Anche Leonardo da Vinci diede un contributo alla scoperta del metodo scientifico: ne sono esempi concreti i suoi studi sull’anatomia umana e le sue invenzioni ingegneristiche.

A Galileo, universalmente noto come l’inventore dell’approccio sperimentale, va attribuito il merito di aver combinato esperimenti e formalizzazione teorica, dando peso ai risultati ottenuti. Bisogna sottolineare, infatti, che nello studio dei fenomeni non ci si deve limitare all’osservazione ma si devono ricercare le connessioni (leggi) facendo anche uso della matematica.

Metodo scientifico: fasi

Come abbiamo anticipato, il metodo scientifico sperimentale di Galileo segue un iter ben preciso, suddivisibile in queste fasi:

1. Osservazione del fenomeno: in questa fase il fenomeno naturale viene osservato con occhio critico. Ciò significa che si dovranno scindere i fatti essenziali dagli elementi di disturbo;
2. Scelta delle grandezze: grazie all’osservazione, vengono determinate le grandezze fisiche interessate dal fenomeno, da impiegare per la sua analisi. In fisica, una grandezza è tutto ciò che può avere una determinazione quantitativa;
3. Formulazione di ipotesi: alla luce dell’analisi effettuata del fenomeno, si procede alla formulazione di ipotesi che ne spieghino il funzionamento;
4. Esperimento per la verifica delle ipotesi: il cuore dell’approccio sperimentale risiede proprio nell’esperimento. Grazie a questo, si verificano le ipotesi formulate così da provarne la validità, riproducendo in laboratorio il fenomeno che queste intendono spiegare. Se i risultati non sono soddisfacenti, l’iter riprende dalla formulazione di 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.

Osservazioni e ipotesi

Secondo il metodo galileiano, per approcciare ad un fenomeno è necessario inizialmente effettuare osservazioni per giungere a formulare ipotesi.

Ma che cosa si intende per osservazioni e perché è così importante tornare su questo punto? Ci sono diverse tipologie di osservazioni, che si distinguono anche dalle ipotesi. In sintesi:

• Le osservazioni qualitative si fanno ricorrendo semplicemente ai nostri sensi;
• Le osservazione quantitative si effettuano attraverso misurazioni per le quali sono indispensabili strumenti di misura;
• Le ipotesi sono supposizioni che tendono a spiegare ciò di cui non si ha conoscenza certa e che perciò devono essere confermate da altre prove.

Conoscere la scienza: corsi di laurea Unicusano

Come abbiamo detto, il metodo scientifico sperimentale viene studiato e applicato in diverse discipline ed è un tema affrontato nei Corsi di Laurea dell’Area Ingegneristica dell’Università Niccolò Cusano.

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• Corso di laurea in Ingegneria Ind. Elettronica (triennale – classe L-9)
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A seconda dell’indirizzo scelto, cambiano gli obiettivi formativi e le discipline studiate, pur avendo delle basi in comune imprescindibili di materie come fisica, chimica e matematica.

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