Biologia

História da Ciência

Introdução à Biologia - BNCC

Ano 10

Listagem de Cientistas Notáveis

  • Piccard Henriot

  • Ehrenfest Herzen Donder

  • Schrödinger

  • Debye

  • Knudsen

  • Bragg

  • Kramers

  • Planck

  • Curie

  • Lorentz

  • Verschaffelt

  • Pauli

  • Compton

  • Broglie

  • Born

  • Dirac

  • Fowler

  • Heisenberg

  • Brillouin

  • Langmuir

  • Bohr

  • Einstein

  • Langevin

  • Guye

  • Wilson

  • Richard

Definição de Ciência

  • O que é Ciência?

    • Forma sistemática de produzir conhecimento sobre a natureza.

    • Baseada em observação, experimentação, análise de dados e lógica.

    • O conhecimento científico é provisório.

    • Busca explicações naturais para os fenômenos.

Discussão em Grupo - Think–Pair–Share

  • A ciência produz verdades absolutas? Por quê?

  • Por que a ciência evita explicações sobrenaturais?

  • Você acha que a ciência pode errar? Dê um exemplo.

Comparação entre Conhecimento Popular e Conhecimento Científico

Conhecimento Popular

  • Baseado em experiências cotidianas e tradições.

  • Método de transmissão oral, sem sistemática.

  • Exemplo: "Dormir com o cabelo molhado causa gripe" (falso, pois a gripe é causada por vírus).

Conhecimento Científico

  • Metódico e baseado em evidências.

  • Testável e reproduzível.

  • Exemplo: "Lavar as mãos com água e sabão reduz a transmissão de doenças" (comprovado).

  • Exemplo: "Vacinas estimulam o sistema imunológico a produzir anticorpos" (baseado em estudos testados).

  • Exemplo: "Chá de camomila ajuda a acalmar" (dependente de evidências).

Estendendo o Conhecimento (Atividade de Computador)

  • Criação de um esboço a respeito de:

    • 5 exemplos de conhecimentos tradicionais.

    • 5 exemplos de conhecimentos científicos.

Perguntas de Discussão (Atividade de Caderno)

  • Todo conhecimento popular está errado? Explique.

  • Por que algumas crenças populares persistem apesar da falta de comprovação científica?

  • Você confia mais em um conselho da família ou em um estudo científico? Por quê?

Método Científico

Funcionamento

  • Etapas do Método Científico:

    1. Observação do fenômeno.

    2. Pergunta científica.

    3. Hipótese.

    4. Experimento ou coleta de dados.

    5. Análise, conclusão e revisão.

Investigação Científica - Taxa de Perda de Calor

  • Contexto:

    • Pinguins-imperadores habitam a Antártida com temperaturas muito baixas.

    • Pinguins-fada em Australásia com temperaturas mais altas.

    • Ambas as espécies mantêm a temperatura corporal em torno de 38 °C.

  • Objetivo: Investigar como o tamanho do corpo influencia a perda de calor.

Pergunta de Pesquisa

  • Como o tamanho do corpo do pinguim imperador e fada influencia a taxa de perda de calor?

Desafio: Responder a Pergunta de Pesquisa

Materiais Necessários

  • 1 béquer de aproximadamente 250 cm³

  • 1 tubo de ensaio grande (27 cm³)

  • Água quente

  • 2 termômetros

  • Cronômetro ou relógio com segundos

  • Régua

  • Caneta permanente

  • Papel e caneta para registro de dados

  • Suporte para tubos de ensaio

  • Termômetro ambiente (opcional)

Planejamento da Investigação (Em Trio)

Procedimento Passo a Passo

  • O que será medido.

  • Como será medido.

  • Por quanto tempo as medições serão feitas.

  • Como os dados serão registrados.

  • Variáveis:

    • Identificar variável independente, dependente e variáveis controladas.

Hipóteses, Modelos e Teorias

Definição de Hipóteses

  • Hipótese: Explicação provisória e testável.

    • Responde à pergunta de pesquisa.

    • Fundamentada em observações ou conhecimentos prévios.

    • Pode ser confirmada ou refutada.

Exemplos de Hipóteses

  • A intensidade da luz influencia a taxa de fotossíntese nas plantas.

  • A presença de predadores reduz o número de indivíduos em uma população de presas.

  • O aumento da concentração de sal no ambiente prejudica a germinação de sementes.

Modelos

Definição

  • Modelo: Representação simplificada, idealizada ou análoga de um sistema biológico complexo.

Exemplos de Modelos

  1. Modelo da Célula: Proposto por Matthias Schleiden e Theodor Schwann (1838-1839).

    • Representa que todos os organismos são formados por células.

    • Importância: Fundamento da biologia celular.

  2. Modelo da Dupla Hélice do DNA: Proposto por James Watson e Francis Crick (1953).

    • Baseado em dados de Rosalind Franklin.

    • Representa a estrutura tridimensional do DNA.

  3. Modelo do Fluxo de Energia nos Ecossistemas: Proposto por Raymond Lindeman (1942).

    • Representa a transferência de energia entre níveis tróficos.

Teorias

Definição

  • Teoria: Explicação generalizada sobre aspectos da natureza, baseada em evidências científicas.

    • Resulta de testes rigorosos.

    • Permite previsões válidas.

Status das Teorias

  • Podem ser defendidas, modificadas ou substituídas.

História da Origem da Vida

Correntes de Pensamento

  • Abiogênese: Geração espontânea.

  • Biogênese: A vida surge de vida.

Teoria da Abiogênese

  • Acreditava-se que a vida poderia surgir de matéria inanimada.

  • Defensores Históricos:

    • Aristóteles: Acreditava que lodo gerava peixes e rãs.

    • Jan Baptist van Helmont: Criou receita para gerar ratos.

Experimentos que Refutaram Abiogênese

  1. Francisco Redi (1668):

    • Questionou a ideia de vermes surgirem 'do nada' na carne podre.

    • Experimento com carne em frascos abertos e fechados.

    • Conclusão: A vida provém de outra vida.

  2. John Needham (1745):

    • Tentou provar a existência de uma 'força vital'.

    • Experimentação com caldos nutritivos.

  3. Lazzaro Spallanzani (1770):

    • Refutou Needham com fervura intensa e vedação hermética.

  4. Louis Pasteur (1861):

    • Experimento com o pescoço de cisne mostrou que a vida não surge espontaneamente.

Evolução da Vida na Terra

Origem da Vida

  • A Terra se formou há aproximadamente 4,5 bilhões de anos.

  • Primeiras evidências de vida surgem há cerca de 3,5 bilhões de anos, incluindo estromatólitos.

  • Propostas: A vida se formou a partir de reações químicas que transformaram moléculas inorgânicas.

    • Hipótese de Oparin-Haldane (1920): Sugere construção gradual de moléculas orgânicas.

Experimento Miller e Urey

  • Testaram a hipótese de Oparin-Haldane em 1953.

  • Resultados: Formação de aminoácidos e outras moléculas orgânicas simples.

    • Limitações: Não se formaram moléculas complexas.

Hipóteses atuais sobre a origem da vida

  1. Hipótese de "genes primeiro":

    • Sugere que o RNA foi a primeira molécula fundamental.

    • Limitações: Dificuldade em explicar a formação espontânea do RNA.

  2. Hipótese de "metabolismo primeiro":

    • Sugere que a vida surgiu a partir de redes químicas auto-organizadas antes dos genes.

    • Limitações: Falta de evidência de sistemas metabólicos sem genes.

Teoria Endossimbiótica

  • Proposta por Lynn Margulis na década de 60.

  • Sugere que mitocôndrias e cloroplastos vieram de bactérias procariontes que foram englobadas por células maiores.

  • Evidências:

    • DNA próprio, ribossomos, dupla membrana, autoduplicação.

Impacto das Teorias Científicas

  • Avanços no conhecimento científico.

  • Desenvolvimento tecnológico.

  • Impactos sociais e culturais.

Ciência como Processo Histórico

  • Construída ao longo do tempo.

  • Envolve erros e revisões.

  • Dependente do contexto histórico.

Conclusão

  • A ciência evolui com o tempo.

  • Diferença entre senso comum e ciência.

  • Importância das teorias científicas.