«Πείραμα με πουλί σε αντλία αέρα» Joseph Wright, Γεωργάτου Μάνια Σχολική Σύμβουλος ΠΕ04

Transcript

1 «Πείραμα με πουλί σε αντλία αέρα» Joseph Wright, 1768 Γεωργάτου Μάνια Σχολική Σύμβουλος ΠΕ04

2 Μ.Γεωργάτου 2

3 Μ.Γεωργάτου 3

4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 2 Ο ΠΠΓΕΛ Μ.Γεωργάτου Ηχαράτου μαθητή όταν κάνει ένα πείραμα είναι αδιαμφισβήτητη. Είναι πράγματι πολύ σπουδαίο να ανακαλύπτεις μόνος σου. 4

5 Με τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών Εισάγεται ο μαθητής σε νέους τρόπους σκέψης και νέους τρόπους ομιλίας. Τα εργαλεία είναι γλωσσικά και πειραματικά. Τα αποτελέσματα όμως είναι πολύ καλύτερα όταν.. αυτό που καλείται να δει ο μαθητής με τα «μάτια της σκέψης» έχει τηνευκαιρίανατοπραγματοποιεί και τηνευκαιρίανατοβλέπειναγίνεται «μπροστά στα μάτια του». Μ.Γεωργάτου 5

6 ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ Λειτουργεί ως ένα μοντέλο διαμεσολάβησης / συνομιλίας ανάμεσα στον άνθρωπο και τη φύση. Αυτή η συνομιλία γοητεύει τον μαθητή και ταυτοχρόνως.δίνει τη δυνατότητα στον διδάσκοντα να προσεγγίσει βασικούς διδακτικούς σκοπούς και επιμέρους διδακτικούς στόχους. Μ.Γεωργάτου 6

7 Με το πείραμα ο μαθητής όπως και ο ερευνητής ρωτάει τη φύση και την υποχρεώνει να απαντήσει. Η ερώτηση μπορεί να αφορά στην: αλήθεια μιας υπόθεσης δοκιμασία μιας θεωρίας συνολικά εξακρίβωση νέων θεωρητικών φαινομένων. δημιουργία νέων υλικών, αντιδράσεων, ουσιών δημιουργία νέων επιστημονικών αντικειμένων Μ.Γεωργάτου 7

8 Η αξιοποίηση του πειράματος ως μοντέλου συνομιλίας του ανθρώπου με τη φύση. άρχισε συστηματικά κατά την περίοδο της επιστημονικής επανάστασης. (μέσον 16 ου τέλη 17 ου αιώνα). μέχρι τότε; Μ.Γεωργάτου 8

9 Στην αρχαία ελληνική σκέψη: Οκόσμοςένατακτοποιημένο σύνολο. Λειτουργεί στη βάση αιτίων....τα οποία μπορεί να ανακαλύψει ο ανθρώπινος νους. Μ.Γεωργάτου 9

10 Οερευνητήςπαρατηρεί τα συμβάντα και την εξέλιξή τους και προσπαθείναταερμηνεύσειστηβάσητου ορθού λόγου. Η ελληνική «επιστήμη», ειδικά κατά την κλασική περίοδο, σχεδόν αγνοεί το πείραμα. Μ.Γεωργάτου 10

11 Στην ελληνιστική περίοδο Ηεπιστημονική δραστηριότητα διευρύνεται θεματικά και εξειδικεύεται. Το κέντρο αυτής της επιστημονικής δραστηριότητας μετατοπίζεται από την Αθήνα στην Αλεξάνδρεια. Μ.Γεωργάτου 11

12 Εμβληματική μορφή: Αρχιμήδης ο Συρακούσιος (287 π.χ. 212 π.χ.) Συστηματική παρατήρηση πείραμα. Επεξεργασία μαθηματικών μοντέλων για μελέτη φυσικών φαινομένων Ανάπτυξη ευρετικών μεθόδων ο ατέρμωνκοχλίας, Επινόηση οι καταπέλτες, εντυπωσιακών τα εμπρηστικά κατασκευών όπως: κάτοπτρα. Μ.Γεωργάτου 12

13 Ο Ερατοσθένης ο Κυρηναίος (σύγχρονος του Αρχιμήδη) Πραγματοποίησε ένα ιδιαίτερα σημαντικό επίτευγμα: Αυστηρός υπολογισμός του μήκους της περιφέρειας της γης. Μ.Γεωργάτου 13

14 Ο Ηρόφιλος ο Χαλκηδόνιος ( π Χ) Θεωρούσε σημαντική την θεμελίωση της γνώσης σε εμπειρική βάση. Εισήγαγε την πειραματική μέθοδο στην ιατρική. Ίσως ο πρώτος που υιοθέτησε συστηματικά τη μέθοδο της ανατομίας στις ιατρικές του έρευνες Μ.Γεωργάτου 14

15 Κατά τη μακρά περίοδο του Μεσαίωνα Σημαντικόρόλογιατην κατανόηση του φυσικού κόσμου παίζουν φιλοσοφικοί και θεολογικοί στοχασμοί. Πολλοί αναζητούν απαντήσεις στα ελληνικά κείμενα τα οποία προσπαθούν να αποσαφηνίσουν και σχολιάζουν. Μ.Γεωργάτου 15

16 Κατά τον 12 o αιώνα Δημιουργούνται τα πρώτα Πανεπιστήμια στη Δυτική Ευρώπη Πυρήνας της εκπαίδευσης ήταν τα λογικά, επιστημονικά και φιλοσοφικά έργα του Αριστοτέλη. Μ.Γεωργάτου 16

17 Από τον 13 ο 14 ο αιώνα Αρχίζουν να αναπτύσσονται νέες ιδέες για την εισαγωγή της μαθηματικής μεθόδου στις επιστήμες. Ταπρώταβήματαγιατηνποσοτική μελέτη της κίνησης Μ.Γεωργάτου 17

18 Η κινητικότητα αυτή κορυφώνεται κατά την περίοδο της Επιστημονικής Επανάστασης Απόταμέσατου16 ου ως τα τέλη του 17 ου αιώνα Ιστορικά γεγονότα που οδήγησαν σε... Βαθιά επαναστατική αλλαγή του τρόπου κατανόησης του σύμπαντος. Νέα επιστημονική και φιλοσοφική σκέψη. Μ.Γεωργάτου 18

19 Νέα επιστημονική και φιλοσοφική σκέψη με πρωτεργάτες τον Κοπέρνικο, τονβάκωνα, τον Γαλιλαίο, τον Κέπλερ, τον Χάρβεϋ, τον Καρτέσιο 1609 και με κορύφωση τη μεγαλειώδη Νευτώνεια σύνθεση. Μ.Γεωργάτου 19

20 Στο επίκεντρο της νέας επιστημονικής σκέψης βρίσκεται η αναζήτηση των νόμων στους οποίους υπακούουν τα φαινόμενα. Η νόμοι αυτοί διατυπώνονται με τη χρήση 20 μαθηματικών Μ.Γεωργάτου

21 Επίσης, η νέα επιστημονική σκέψη χαρακτηρίζεται από ένα νέο τρόπο μελέτης της φύσης: Συστηματικές παρατηρήσεις. Συστηματικές μετρήσεις. Πειραματικός έλεγχος. Μ.Γεωργάτου 21

22 Την περίοδο αυτή αρχίζει σταδιακά να γίνεται φανερό ότι η αντικειμενικότητα μιας θεωρίας δεν μπορεί να βασιστεί.μόνο στον ορθολογικό στοχασμό και στην ενόραση. Απαιτείται παράλληλα η κριτική εξέταση μέσω πειραμάτων που μπορούν να «αποδείξουν» αν μια θεωρία ευσταθεί ή όχι. Μ.Γεωργάτου 22

23 Όπως χαρακτηριστικά έγραφε ο εμπειριστής φιλόσοφος F. Bacon στοβιβλίοτου Novum Organum (1620) Σκοπός της επιστήμης είναι να δημιουργεί: όχισυλλογισμούςαλλά πράξεις όχι αποδείξεις της τυπικής λογικής, αλλά πειραματικές αποδείξεις. Μ.Γεωργάτου 23

24 Ο Bacon υποστήριζε ότι: Ο πρώτος τύπος γνώσης είναι στείρος, ενώ ο δεύτερος κατακτά «νέες τέχνες και όργανα, χάρη στα οποία μπορεί να επιτευχθεί....βελτίωση των συνθηκών της ανθρώπινης ζωής». Επιπλέον, «τα όργανα δεν είναι μόνο μέσα για τη βελτίωση των ανθρώπινων συνθηκών, αλλά και εγγυήσεις της αλήθειας». Μ.Γεωργάτου 24

25 Το πρόταγμα του Bacon για μια επιστήμη στην υπηρεσία του ανθρώπου, καθώς και η κατανόηση του πειράματος ως εγγυητή της αλήθειας, αποτελούν σταθερά χαρακτηριστικά της πολυδαίδαλης πορείας συγκρότησης και ανάπτυξης των επιστημών της Φυσικής, της Χημείας και της Βιολογίας. Μ.Γεωργάτου 25

26 Από τον Γαλιλαίο Στο πείραμα του Cavendish για τη μέτρηση της σταθεράς της βαρύτητας το 1798 Στο εκκρεμές του Φουκώ το Στο πείραμα του Milikan με τις σταγόνες του λαδιού Στοιχειώδες φορτίο ηλεκτρονίων (Νόμπελ Φυσικής ) Από τον Νεύτωνα και την ανάλυση του φωτός μέσω πρίσματος 1666 Στο πείραμα περί της συμβολής του φωτός του Thomas Young Μ.Γεωργάτου

27 Από τον Michael Faraday και την ανακάλυψη, μεταξύ πολλών άλλων, της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και των νόμων της ηλεκτρόλυσης 1831 Στη θερμοδυναμική και στον δαίμονα του Maxwell 1870 Και βέβαια στο περίφημο πείραμα των Michelson Morley 1882 Μ.Γεωργάτου 27

28 Από τους αλχημιστές και τα πειράματα του R. Boyle με την αντλία αέρα Στα πειράματα του Joseph Priestley (1770) και του Lavoisier(1773) με την ανακάλυψη του οξυγόνου και τη λύση του προβλήματος της καύσης Μ.Γεωργάτου 28

29 Από τον Berzelius με τα Γαλβανικά πειράματα ηλεκτροχημείας και τα πειράματα μελέτης χημικών αναλογιών.(1803) Και από τον Gay-Lussac με τον περίφημο νόμο του (1808) Στον Friedrich Wöhler με την τυχαία εργαστηριακή σύνθεση της ουρίας (1828) Και στον Cannizzaro με την περίφημη αντίδραση Κανιζάρο 1853 Aπό το ακετυλοσαλικυλικό οξύ του Charles Gerhardt 1853 και στην ασπιρίνη της εταιρείας Bayer 1899 Στον δυναμίτη του Άλφρεντ Νόμπελ 1867 Μ.Γεωργάτου 29

30 Η εξέλιξη του μικροσκοπίου από τον Jansen 1590 στον Leeuwenhoek 1657 στο σύγχρονο ηλεκτρονικό Μ.Γεωργάτου 30

31 1668: Francesco Redi 1768, Lazzaro Spallanzani 1864 Μ.Γεωργάτου 31

32 Τα εργαστήρια του Morgan Τα μοσχομπίζελα του Μέντελ1865 Ο W. Bateson και η σχολή Γενετικής του Καίμπριτζ 1910 Μ.Γεωργάτου 32

33 Πείραμα Griffith 1928 Πείραμα Hershey-Chase 1952 Rosalind Franklin, Beadle και Tatum Stanley Cohen και ο Herbert Boyer ανασυνδυασμένο DNA 1978 Περιοριστικά ένζυμα 1970 Μ.Γεωργάτου 33

34 Ας δώσουμε λοιπόν και εμείς στους μαθητές μας ευκαιρίες να αισθανθούν ως μικροί ερευνητές, που ανακρίνουν τη φύση θέτοντάς της ερωτήματα στη βάση μιας ειδικά διατυπωμένης γλώσσας... Μ.Γεωργάτου 34