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Seminario Didáctica de las Ciencias Experimentales

2011

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TRABAJO PRÁCTICO

2011

Seminario Didáctica de las Ciencias Experimentales

Integrantes. Benítez María Isabel- Silveyra Adriana Mabel.

DNI: 23.203.814 DNI: 14.793.558

F E C H A D E E N T R E G A 1 0 D E J U N I O D E 2 0 1 1

Seminario Didáctica de las Ciencias Experimentales 2011

Integrantes: Benítez-Silveyra Página 2

TRABAJO PRÁCTICO SEMINARIO DIDACTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES

Consigna de Trabajo

Elija un Tema

Plantee una situación problemática relacionada con el tema elegido

Explique cómo desarrollara una clase aplicando el método de resolución de problemas.

Modo de evaluar la experiencia.

Actividad 1 Situación Problemática

¿Cómo surgen los gusanos de la materia en descomposición?

Hipótesis 1.- Fermentación 2.- De huevos puestos por insectos. 3.- Por la descomposición de la Materia Orgánica 4.- Por los parásitos 5.- Por la descomposición de Hongos y Bacterias.

Planteo y desarrollo del Tema

¿En qué consiste la generación espontánea? ¿Existe? ¿Cuáles fueron los debates históricos sobre el tema?: ¿Hay similitudes y diferencias con las respuestas surgidas en el aula en la pregunta inicial con los

supuestos sobre el tema en la historicidad?

La generación espontánea

1- Aristóteles propone una hipótesis sobre el origen de la vida Aristóteles se ocupó del problema del origen de la vida. El creía que la vida podía haber aparecido espontáneamente, a partir de materiales inertes. La idea de la generación espontánea de la vida sugiere que la materia no viviente puede originar por sí misma la vida. La hipótesis de Aristóteles sobre la generación espontánea supone que ciertas porciones de materia –por ejemplo los huevos- contienen “un principio activo”. Dicho principio sería capaz de producir un ser vivo cuando las condiciones fueran adecuadas. Aristóteles no consideraba a este principio activo una sustancia, sino más bien una capacidad de hacer algo. “El término moderno energía expresa un concepto similar. La energía no se

considera como una sustancia ni como una acción, sino como una capacidad para la acción”.

“Tales son los hechos: todas las cosas se originan no sólo del apareamiento de los animales, sino también de la descomposición

de la tierra. ... Y entre las plantas la materia procede de la misma manera: a veces se desarrolla a partir de semillas; otras, como por generación espontánea mediante fuerzas naturales; se originan a partir de tierra en descomposición o de ciertas partes de las plantas”.

En base a las evidencias que están al alcance hoy en día, estamos en condiciones de decir que la Generación espontánea no es posible.

Los debates históricos



John Ray, quien sostuvo que “una especie nunca nace de una semilla de otra especie”. Sin embargo, de acuerdo con la teoría de la generación espontánea, una forma de vida podría originarse a partir de otra forma de vida completamente diferente o aún de materia no viviente. Por ejemplo, la gente de principios del siglo XIII creía que los gansos se originaban de ciertos abetos que habían tenido contacto con agua de mar.

En el siglo XVII, Jean Baptiste Van Helmont, un médico belga, quien realizó más tarde excelentes experimentos con plantas, llegó a escribir una receta para producir ratones en 21 días, partiendo de una camisa sucia puesta en contacto con granos de trigo. En dicha receta, se suponía que el principio activo estaba en el sudor humano, y por esta razón se usaba una camisa sucia.

Aristóteles sostenía la idea de la generación espontánea de la vida sugiere que la materia no viviente puede originar por sí misma la vida.

Los debates del aula son diversos. Hay similitudes y discrepancias Actualmente los alumnos son consientes que la vida solo es posible a través de organismos vivos.

Auto evaluación: 1. ¿En qué sentido es similar el concepto moderno de energía al principio activo de Aristóteles? Rta: Es similar en cuanto que el principio activo al cual hacía referencia Aristóteles era una fuerza, una

capacidad para producir vida y el concepto de Energía es una acción, una capacidad para la acción. 2. ¿Cómo explicarías la aparición de gusanos en la basura? ¿Cómo podría probar su hipótesis? Rta. Los gusanos aparecen en la basura porque nacen de las larvas que los insectos depositan en ella. Hipótesis: Los gusanos nacen de larvas. Demostración:

Se colocan dos frascos esterilizados y se ponen un trozo de carne congelada. Se tapa al vacio uno de los frascos, y se deja destapado el otro. El frasco tapado debe estar bajo estrictas normas de control y seguridad, es decir que en la habitación

no debe haber insectos, bien higienizada el área de trabajo. Dicha área de trabajo debe estar sin humedad y con una temperatura preferentemente baja. El segundo frasco lo ubicaremos a temperatura ambiente, en una habitación no tratada... Al cabo de unos días se observara que el frasco que estuvo controlado no presenta signos de vida, en

cambio el frasco destapado presentara signos de vida, gusanos, larvas, moscas, etc. 3. Compara el significado científico moderno de la palabra hecho con el significado que le dio

Aristóteles. Rta: Lo que para Aristóteles eran hechos para la ciencia son conclusiones. 4. ¿Qué proceso importante de la ciencia experimental faltó a la receta de Van Helmont?



El proceso importante que faltaba fue no haber hecho el experimento en forma controlada, es decir haber creado un área de trabajo donde los controles de saneamiento, temperatura, humedad sean los óptimos para el experimento.

5. ¿Por qué debe un científico tener siempre en mente su suposición básica? Un científico siempre debe prever si su suposición básica tiene influencia sobre la manera como la ve e

interpreta los hechos. Debe contradecir sus suposiciones, cambiar o rechazar sus supuestos, si estos resultan incompletos o

erróneos y desarrollar nuevos supuestos que le proporcionaran una mejor explicación de los hechos.

Auto evaluación:

1. ¿Cuál fue la suposición básica de Redi? 2. Explica la hipótesis que se desarrolla a partir de esta suposición. 3. ¿Cuál experimento diseñó Redi para probar su hipótesis? 4. ¿Cómo contribuyó Leeuwenhoek a la controversia respecto a biogénesis y a generación

espontánea? 5. ¿Qué crítica hizo Needham al experimento de Spallanzani? 6. ¿Por qué eran los experimentos de Redí más científicos que los de Van Helmont.?

Respuestas 1. Redí ha hecho una suposición de que la vida no se produce espontáneamente, Reconoce que esa

suposición puede ser un hecho. Continúa con observaciones seguidas por una hipótesis: “Y aunque sea materia de observación diaria, la producción de un número infinito de gusanos en los cuerpos de los muertos y en las plantas en descomposición, yo me siento inclinado a creer que esos gusanos se han producido todos por inseminación (reproducción sexual) y que la materia en putrefacción en la cual son encontrados, no tiene otro oficio que el de servir como un sitio adecuado o nido donde los animales depositan sus huevos en la época de apareamiento, y en la cual ellos también encuentran alimento ...” 2.- Explicación de la hipótesis:

Experimento …Coloco una serpiente, algunos peces, algunas anguilas del Arno y un trozo de carne de ternera en cuatro frascos grandes de boca ancha, después de haberlos cerrado y sellado llené el mismo número de frascos de igual manera, sólo que en este caso los dejé abiertos”. Como vemos, Redi diseñó su experimento de manera tal que sólo varía un factor –la abertura de los frascos- Cuatro frascos permanecieron abiertos y los cuatro restantes permanecieron sellados. Veamos ahora cómo comunicó Redi el resultado de su experimento: “No pasó mucho tiempo antes de que la carne y el pescado del segundo grupo de frascos (los no sellados) se llenaran de

gusanos y de moscas, las cuales se podían ver entrando y saliendo; sin embargo, en los frascos cerrados no se veía ni un gusano, aún cuando habían pasado muchos días desde que se habían puesto dentro los peces muertos”.

3.- Redi primero anotó lo que él observaba: la presencia de gusanos sobre cuerpos muertos. (Estos “gusanos” se

saben ahora que son larvas de insectos). Añadió a su observación una hipótesis para explicar el origen de estos gusanos sobre los cuerpos muertos. Desarrolló su hipótesis a partir, de la suposición, de que la vida no se puede generar espontáneamente. Se dio cuenta de que tenía que probar su hipótesis:



4.- Los experimentos de Anton van Leeuwenhoek, biólogo holandés, perfeccionó un microscopio simple. A través de las lentes del microscopio examinó una variedad de sustancias y encontró que en todas pululaban organismos muy pequeños parecidos a las bacterias. Nadie había sospechado anteriormente la existencia de estas pequeñas criaturas. Leeuwenhoek no entró en la controversia existente entre los que apoyaban la biogénesis y los que apoyaban la generación espontánea, sus observaciones con el microscopio proporcionaron nuevos argumentos para ambos. Estimuló la curiosidad de otros científicos para que diseñaran experimentos que ayudaran a decidir la cuestión del origen de la vida. 5.- ¿Qué crítica hizo Needham al experimento de Spallanzani ? En 1745 John Needham, en Londres, presentó nuevo apoyo a los argumentos para la generación espontánea con una serie de experimentos ingeniosos, en los que usó líquidos que contenían pequeñas partículas de alimentos, tales como caldo de pollo o jugos vegetales. Calentó el líquido y lo colocó en un tubo de ensayo, luego selló el tubo de manera que no le entrara más aire, y lo calentó nuevamente. Después de unos días, en el líquido pululaban pequeños organismos. Needham trató de la misma manera una variedad de líquidos y encontró que obtenía los mismos resultados. Interpretó esos resultados como un apoyo para su hipótesis básica de que, en efecto, la generación espontánea ocurría. Spallanzani sugirió que Needham no había calentado suficientemente los tubos de ensayo para matar todos los seres vivos existentes en ellos, de modo que aún después que el fluido había sido calentado, todavía contenía algunos organismos vivientes que pudieron reproducirse cuando el tubo se enfrió. Needham respondió con un argumento que pareció imposible de refutar. Sostenía que si el fluido se calentaba a una temperatura muy alta su principio activo se destruía. 6.- ¿Por qué eran los experimentos de Redi más científicos que los de Van Helmont.? Los experimentos de Redi eran más científicos porque sus experimentos eran más controlados y no influían en el las creencias sobre la generación espontánea, en cambio Van Helmont no tuvo en cuenta esa parte.

__________________________________________________________________ Discusión: 1. Con la base en las observaciones realizadas en los matraces. ¿cuáles son tus

conclusiones sobre el origen y fuente de los microorganismos? 2. Louis Pasteur, diseñó y realizó parte del experimento montado. Juzgando por sus

resultados ¿podría decirse que el experimento de Pasteur fue más convincente que el de Spallanzani? ¿Por qué?

3. ¿Qué aplicaciones prácticas sugiere este experimento?

La teoría de la biogénesis se basa en la suposición de que es un organismo vivo el que produce a otro ser vivo. Esta suposición conduce a un problema: ¿Tienen todos los seres vivos un antepasado común?, Si es así, ¿Por qué existe en el presente una variedad tan grande de organismos? (Teoría de la Evolución). El encuentro entre estas dos teorías indica como están interrelacionados los conceptos y teorías en Biología. Una pregunta surge de la biogénesis:



¿Si los seres vivos provienen de otros seres vivos, de dónde se originó la primera vida? La respuesta que los científicos dan a la segunda pregunta todavía no ha sido tan bien formulada como la respuesta a la primera.

Auto evaluación:

1. ¿En qué sentido fue superior el experimento de Pasteur al de Spallanzani? 2. ¿En cuáles aspectos Pasteur refuta la hipótesis de Needham del principio activo? 3. ¿Por qué se considera la biogénesis como una suposición o teoría y no como un hecho? 4. ¿En qué sentido son similares la teoría de la evolución y la biogénesis?

5. Haz una lista de algunas fuentes de contaminación bacteriana 1.- El experimento de Pasteur fue superior que el de spallanzini, en el sentido que su método era más científico Hizo varias y variadas demostraciones como que los organismos no aparecen en soluciones de alimentos que hayan sido esterilizados cuidadosamente. Sus estudios fueron cuidadosos, demostró que el aire es una fuente común de microorganismos. Que la materia no viva no se contamina fácilmente con una materia viviente a partir de las bacterias siempre presentes en el aire, las manos, el suelo y los utensilios de vidrio. 2.- Needham sostenía que un líquido llevado a hervor destruía el principio activo, hipótesis que Pasteur refuto, demostrando con un experimento hecho con matraces de cuello de cisne.

Experimento Coloco en un matraz de vidrio uno de los siguientes líquidos, todos extremadamente alterables cuando tomaban contacto con el aire corriente: agua de levadura de cerveza, agua de levadura de cerveza con azúcar añadido, orina, jugo de remolacha azucarera y agua de pimienta. Luego alargué el cuello del matraz de manera de poder darle varias curvaturas. Hice hervir el líquido durante varios minutos hasta que comenzó a salir vapor libremente a través del extremo abierto del cuello alargado sin ninguna precaución. Dejé luego que el matraz se enfriara. Y, cosa notable que asombraría a las personas relacionadas con los delicados experimentos referentes a la llamada generación espontánea, el líquido en tal matraz permaneció indefinidamente sin cambiar... “Parecería que el aire ordinario, que entra con fuerza durante los primeros momentos de enfriamiento, encontrara al matraz enteramente sin modificación., Esto es verdad, pero encuentra un líquido a la temperatura cercana al punto de ebullición. La entrada de aire se realiza entonces más lentamente y cuando el líquido está suficientemente frío como para no robar la vitalidad de los gérmenes, la entrada del aire es suficientemente lenta como para que deje, en la curva húmeda del cuello estirado, todo el polvo (y gérmenes) capaz de actuar en las infusiones... Porque, si después de un mes o de varios meses en la estufa, se rompe el cuello del matraz sin tocarlo para nada más, a las 24, 36 o 48 horas los mohos y los infusorios y bacterias comenzarán a aparecer allí tal como en el matraz abierto, o como si el matraz hubiera sido inoculado con polvo de aire”. El experimento del matraz con cuello de cisne es convincente puesto que es a la vez completo y simple. Dos partes importantes del experimento dan respuestas a muchas de las objeciones hechas por los que apoyaban la generación espontánea. Primero, aunque el líquido fue hervido, Pasteur pudo mostrar que tenía aún la capacidad de mantener la vida. Si el cuello del matraz se rompía o su extremo hubiera terminado de tal manera que tomara contacto con el líquido, los mohos y colonias bacterianas habrían aparecido en el fluido a los pocos días. Segundo, y muy importante, él no había excluido ningún “principio activo” del aire. El aire era libre de entrar y salir a través de un camino no obstruido, existente entre el



líquido y el aire exterior. El matraz con cuello de cisne puede quedar libre de microorganismos al menos por un año y medio.

Pasteur y la idea de la biogénesis iban por el camino del triunfo. 3.- La biogénesis se basa en la formulación de suposiciones validas, las cuales son el corazón de la ciencia,

esta teoría debe estar apoyada en hechos y experimentos, los cuales se los llama el corazón de la ciencia., esta teoría debe estar apoyada en hechos y experimentos, los cuales la organización de los hechos hacen una buena teoría. La biogénesis es una teoría propiamente dicha porque los hechos son elementos desconectados que la teoría trata de organizar y generar nuevos hechos y nueva relaciones. 4.- La teoría de la evolución y la Biogénesis: Estas dos teorías buscan interrelacionar conceptos y teorías que intentan explicar ciertos problemas como: ¿Tienen todos los seres vivos un antepasado común? Si es así ¿porque existe en el presente una variedad tan grande de organismos? 5.- Fuentes de contaminación bacteriana

Hombre

Alimentos Crudos

Insectos y Roedores

Animales y Pájaros

Polvo

Desperdicios y Basura

Actividad 3 3.1. El texto te cuenta la forma en que se fue produciendo el conocimiento con referencia a la

generación espontánea. Según tu opinión y recordando algunos conceptos epistemológicos, ¿Qué enfoque tiene? ¿internalista o externalista?-

3.2. ¿Qué pasos del diseño experimental identificas en las metodologías aplicadas? 3.3. ¿Qué problema se investiga? 3.4. ¿Cuáles son los supuestos teóricos, o hipótesis que se formula en cada caso? 3.5. ¿Cómo intentan verificar cada hipótesis? Realiza un cuadro comparativo 3.6. Finalmente ¿qué hipótesis se acepta? Respuesta 3.1 El enfoque es externalista., porque tiene en cuenta la Historia. Pasos del diseño experimental Según su síntesis, el método científico es: (Observación, Hipótesis, Predicción, Verificaron, Replicación) 3.2 En las metodologías aplicadas se pueden dar los siguientes pasos:

Observación

Hipótesis



Predicción Faltaría la verificación y la replicación. 3.3 El problema que se investiga es: El origen de la vida 3.4 Los supuestos teóricos son ¿Cómo surge la vida? 3.5 Cuadro Comparativo Supuestos teóricos o hipótesis

Teoría de la Generación _________________________________________ 1.- Hipótesis de Aristóteles: El creía que la vida podía haber aparecido espontáneamente, a partir de materiales inertes. 2.- Jean Baptiste Van Helmont,

Llegó a escribir una receta para producir ratones en 21 días, partiendo de una camisa sucia puesta en contacto con granos de trigo. En dicha receta, se suponía que el principio activo estaba en el sudor humano, y por esta razón se usaba una camisa sudada.

3.-John Ray, : quien sostuvo que “una especie nunca nace de una semilla de otra especie”

4.- Anton van Leeuwenhoek

Perfeccionó un microscopio simple. A través de las lentes del microscopio examinó una variedad de sustancias y encontró que en todas pululaban organismos muy pequeños Parecidos a las bacterias. 5.- Needham Experimento con líquidos que contenían pequeñas partículas de alimentos. Calentó los tubos de ensayo, pero los calentó suficientemente, por lo tanto se concluye que su experimento le falto control.

Teoría de la Biogénesis _________________________________________ 1...- Francisco Redi observaba: la presencia de gusanos sobre cuerpos muertos. (Estos “gusanos” se saben ahora que son larvas de insectos). Añadió a su observación una hipótesis para explicar el origen de estos gusanos sobre los cuerpos muertos. Desarrolló su hipótesis a partir, de la suposición, de que la vida no se puede generar espontáneamente. Se dio cuenta de que tenía que probar su hipótesis: 2.- Pasteur: El experimento del matraz con cuello de cisne fue convincente puesto que es a la vez completo y simple. Dos partes importantes del experimento dan respuestas a muchas de las objeciones hechas por los que apoyaban la generación espontánea. Primero, aunque el líquido fue hervido, Pasteur pudo mostrar que tenía aún la capacidad de mantener la vida. Si el cuello del matraz se rompía o su extremo hubiera terminado de tal manera que tomara contacto con el líquido, los mohos y colonias bacterianas habrían aparecido en el fluido a los pocos días. Segundo, y muy importante, él no había excluido ningún “principio activo” del aire. El aire era libre de entrar y salir a través de un camino no obstruido, existente entre el líquido y el aire exterior. El matraz con cuello de cisne puede quedar libre de microorganismos al menos por un año y medio. 3.- Spallanzani: Experimento al igual que Needham, pero su experimento fue más preciso, más controlado sello e hirvió los frascos durante 1 hora y ninguno experimento signos de vida. Con este experimento se hizo partidario del T. de Biogénesis.

3.6 La Hipótesis aceptada es la de la Biogénesis



ACTIVIDAD 4: contrastando nuestros saberes previos. 4.1. ¿Qué semejanzas y similitudes encuentras entre los supuestos teóricos elaborados en clase para

explicar la aparición de los gusanos en la materia en descomposición con los supuestos teóricos realizados en la historia sobre la generación espontánea?

4.2. ¿Puede originarse actualmente la vida por generación espontánea?

Respuesta

4-1 Semejanzas y diferencias

Supuestos teóricos elaborados en clase Supuestos teóricos realizados en la historia sobre la generación espontanea

Por la fermentación

Por los huevos dejados por los insectos

Por los huevos de moscas verdes

Por la descomposición de la materia orgánica

Por los parásitos

Por la descomposición de hongos y bacterias

Los seres vivos que aparecían en la materia orgánica estaban en el aire en formas diversas (bacterias, esporas,...etc.) y precisamente, cuando llegaban a la materia orgánica se desarrollaban.

Si la materia orgánica estaba encerrada en un recipiente de vidrio esos seres vivos del aire no tenían acceso a la materia orgánica, que no "generaba entonces vida".

Por todo ello, la teoría de la generación espontánea a partir de ese momento quedó totalmente desechada: "todo ser vivo procede de otro ser vivo".

Los gusanos nacen de nuestras entrañas y excrementos

La generación espontánea de

microorganismos era el resultado obligado

de la materia orgánica en descomposición,

al ser animada por una fuerza vital. (

Dedham)

4-2

Ninguna forma de vida de vida puede originarse espontáneamente de la materia inorgánica, sino únicamente de la vida preexistente, como lo explica el proceso de la Biogénesis

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