Upload
vuonglien
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Què creieu que treballarem a Ciències per al món
contemporani?
Creus que la ciència és una part essencial de la cultura general i que
tots els alumnes de batxillerat haurien d’adquirir una formació
mínima que els permeti comprendre-la i prendre decisions?
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
LA CIÈNCIA
Divisió històrica del coneixement
Humanístic
Científic
Un ciutadà del segle XXI necessita coneixements d’ambdues branques per OPINAR, PRENDRE DECISIONS i PARTICIPAR.
La ciència engloba un conjunt de coneixements i una manera d’intentar saber més coses del nostre entorn. La ciència és el fruit de la CURIOSITAT innata de l’ésser humà i de la seva recerca de la VERITAT.
Scientia = Coneixement
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
LA CIÈNCIA
Conjunt de coneixements ordenats obtinguts mitjançant l’observació i el raonament a partir dels quals es dedueixen lleis i principis generals.Ciència
MÈTODE CIENTÍFIC
Ciència vs TecnologiaExplica fenòmens naturals
donant així resposta a curiositats o problemes
plantejat.
Proporciona mitjans, procediments i tècniques que
permeten a l’ésser humà millorar el seu entorn i satisfer
les seves necessitats.
Complementarietat
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
CLASSIFICACIÓ DE LES CIÈNCIES (segons l’objectiu d’estudi)
• Ciències formals o bàsiques: La recerca no té finalitats pràctiques immediates, sinó quepretenen aprofundir en el coneixement dels principis fonamentals.
• Ciències empíriques o aplicades: Es basen en l’experimentació per explicar elsfenòmens i apliquen el coneixement científic per resoldre problemes pràctics.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
El mètode científic és un procediment sistemàtic iordenat, que consta de diversos passos o fases, quepermet investigar i així construir el coneixement científic.
Fenòmens observables
Coneixement científic
Ciència
Racional
Explicatiu
Clar i precís
Veritable
Analític
EL MÈTODE CIENTÍFIC
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
EL MÈTODE CIENTÍFIC
1- OBSERVACIÓ2- PLANTEJAMENT DEL PROBLEMA3- FORMULACIÓ D’HIPÒTESIS4- DISSENY D’EXPERIMENTS I EXPERIMENTACIÓ5- ANÀLISI DE RESULTATS6- CONCLUSIONS7- PUBLICACIÓ
Etapes del mètode científic
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
1- OBSERVACIÓ
2- PLANTEJAMENT DEL PROBLEMA
S’examina l’entorn per cercar un problema a investigar i aconseguir recopilar informació.
Dades qualitatives Dades quantitatives
Formulació d’una pregunta sense resposta segura que permeti experimentar.
Per què …? Com ocorre …? De què depèn …? Quan …?
3- FORMULACIÓ D’HIPÒTESIS
Possible explicació o resposta del problema pendent de ser demostrada o refutada.
Potser ... Crec que ... Podria ser que ...
EL MÈTODE CIENTÍFIC
La hipòtesi pot resultar ser falta o verdadera, però sobretot ha de poder ser contrastable.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
4- DISSENY D’EXPERIMENTS I EXPERIMENTACIÓ
5- ANÀLISI DE RESULTATS
EL MÈTODE CIENTÍFIC
A) Definició de les variablesVariables: Allò que creiem que afecta a l’experiment.
Les variables cal modificar-les una a una i veure com afecten.
• Variable independent: Factor que es pot controlar i es modifica durant l’experiment.• Variable dependent: Factor que varia com a conseqüència de modificar la variable independent.
B) Dissenyar l’experiment (material, passos, mesures ...)
C) Grup control o de referència
D) Obtenció dels resultats (taules, gràfics, càlculs ...) Es reprodueix el fenomen estudiat modificant les variables per observar els resultats.
S’ordenen els resultats obtinguts, es tracten i es valoren.
Verificació de la hipòtesi
Refutació de la hipòtesi. Formulació d’una hipòtesi novaPoden succeïr dues coses
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
7- PUBLICACIÓ
EL MÈTODE CIENTÍFIC
6- CONCLUSIONS
Un cop fet l’estudi i analitzats els resultats s’extreuen conclusions, les quals de vegades poden portar a la formulació de lleis i teories científiques.
TEORIA: Explicació d’un fet vàlida per un temps, pot ser modificada.
LLEI: Explicació d’un conjunt de fets que és considerada permanent , vàlida sempre, i per això no s’acostuma a modificar mai.
Els resultats obtinguts durant la investigació es comuniquen per fer-los públics dins la comunitat científica o la societat.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat 9. CIÈNCIA I PSEUDOCIÈNCIA
Feu una llista de característiques que creieu que té la ciència alhora de generar nous coneixements:
Feu una llista de les característiques que creieu que té la pseudociència (astrologia, tarot, parapsicologia, etc.) alhora de generar nous coneixements:
Fes la teva pròpia caracterització o definició del coneixement científic que reculli algunes de les condicions que ha de tenir una bona explicació dels fets (a-f).
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Qüestionari del vídeo “Ciència animada”1) Què vol investigar el protagonista?2) Quina creus que és la seva hipòtesi?3) Quina és la variable dependent que s’estudia?4) Quines són les variables independents estudiades?5) Un cop fets els experiments, quina és la conclusió final?6) Imagina’t que comparem una planta a la que li dóna el sol i se
li parla amb una altra planta situada a l’ombra a la qual no se li parla. Considerant l’experiment del vídeo, que creus que s’observaria? Es podria arribar a alguna conclusió en aquest cas?
7) Se t’acut alguna altra variable que consideris que pugui afectar a l’experiment realitzat? Anota-la i formula la teva hipòtesi.
8) Com realitzaries l’experiment per tal de comprovar la teva hipòtesi?
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat de l’experiment de Francesco RediQüestions1) Quina és la hipòtesi de Francesco Redi en relació a l’aparició de cucs sobre els cossos morts? Escriu la frase on l’enuncia (pots copiar-la literalment).
2) a) Quines són les variables independent i dependent de l’experiment de Redi?
b) Quin és el control d’aquest experiment ?
3) En el text de Redi, estan enunciades les conclusions de l’experiment? En cas afirmatiu, escriu la frase on les enuncia (pots copiar-la literalment). En cas contrari escriu com podrien ser les conclusions d’aquest experiment.
Unitat 1. L’origen de l’Univers
i de la vida
1.1. L’origen i l’evolució de l’univers
1.2. Formació i dinàmica de la Terra
1.3. L’origen de la vida i dels primers organismes
Objectius:
1) Conèixer les teories sobre l’origen i l’evolució de l’Univers.
2) Descriure algunes característiques rellevants de l’Univers.
3) Descriure el procés de formació de la Terra i la seva diferenciació en capes.
4) Identificar els processos geològics en el marc de la tectònica global.
5) Definir el concepte d’ésser viu.
6) Conèixer les teories sobre l’origen de la vida.
1.1 L’origen i l’evolució de l’Univers.
L’Univers és el conjunt de tota la matèria i energia existent i l’espai en què es troben.
La part que podem observar s’anomena univers observable.
Antiguitat de l’Univers:
13 800 m. a. (milions d'anys).
Dimensions de l’Univers
observable:
46 000 m. anys llum.
Composició de l’Univers:
2
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat 2. EL CALENDARI CÒSMICObserva el calendari còsmic terrestre que resumeix els fets mésrellevants de l’evolució de la terra resumits com si es tractés d’unany terrestre. És una variació del calendari còsmic de Carl Saganque resumeix l’evolució de tot l’univers com si fos un anyterrestre.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat 2. EL CALENDARI CÒSMIC1.- Podries calcular l’escala aproximada? (Tingues present unaedat de la Terra de 4500 milions d’anys)
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat 2. EL CALENDARI CÒSMIC2.- En quin moment del 31 de desembre hauria aparegutl’espècie humana?
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat 2. EL CALENDARI CÒSMIC3.- Busca informació sobre el calendari còsmic de Carl Sagan (el de tot l’univers) i indica:A) a quina data apareixeria la Terra 14 de SetembreB) a quina data es formaria el Sistema Solar 9 de SetembreC) a quin la vida sobre la Terra 2 d’Octubre
Teoria de la gran explosió (Big Bang)
L’Univers es va originar amb una gran explosió a partir d’una singularitat inicial.
Aquesta gran explosió va projectar tota la matèria i energia.
Segons la teoria de la relativitat, l’energia i la matèria són intercanviables i, si la matèria viatja a velocitats grans augmenta la massa.
Al cap de 3 segon els únics àtoms existents eren H i He, després es van formar els altres.
10-6 sS’uneixen els quarks per formar protons i neutrons.
102 sEls protons i neutrons van formar nuclis atòmics.
L’Univers es va fer fosc (opac).
1013 s
Es van formar els primers àtoms d’hidrogen i d’heli.
Els fotons es van dispersar i van recórrer grans distàncies (radiació
de fons). Es va continuar refredant fins a 3000 K
Els fotons, en separar-se de la matèria, van originar la llum.
L’Univers es va fer transparent.
200 m. a.Es van formar les primeres galàxies i estrelles. Va continuar el
refredament. La temperatura mitjana actual és de 2,65 K
Al cap de… Evolució de l’Univers
10-43 s
L’Univers va començar a refredar-se i a dilatar-se a una velocitat
superior a la de la llum. Tenia un diàmetre de 10-28 cm, una densitat
gairebé infinita i una temperatura de 1032 K. Es separa la força
gravitatòria.
10-32 s
Es separa la força d’interacció nuclear forta. Diàmetre de 7-8 cm
Es formen les partícules elementals (quarks i leptons).
L’Univers es va fer homogeni i pla. Temperatura de 1025 K
10-12 s Es separen la força electromagnètica i la força nuclear feble.
L’EVOLUCIÓ DE L’UNIVERS
• Separació de la forces fonamentals
Abans del Big Bang, tota la matèria estava en forma d’energia i les forces,
agrupades en una superforça.
La força gravitatòria es va separar de les altres poc després del Big
Bang, i el refredament de l’Univers durant l’expansió va provocar la
separació de la força nuclear forta.
L’EVOLUCIÓ DE L’UNIVERS
• Formació de les partícules nuclears
Els quarks es van unir gràcies a
la disminució de la temperatura de
l’Univers i van poder formar els
protons i els neutrons.
L’EVOLUCIÓ DE L’UNIVERS
• Formació dels primers elements
La fusió de protons i neutrons va formar àtoms d’elements lleugers (H i He).
• Formació d’estructures
La matèria es va anar agrupant en determinades regions de l’espai formant
estrelles, galàxies, etc.
Evidències de la gran explosió
• Les galàxies s’allunyen.
• L’existència de la radiació
de fons (igual en totes les
direccions de l’espai) que
serien restes de la radiació
emesa pels cossos inicials.
• Els elements més abundants a l’Univers són l’H i l’He (99%)
15
Imatge de la radiació de fons.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat 1: Llegeix el text per tal de respondre a les següents qüestions
1. Quina és la diferència entre Univers i cosmos?2. Quins són els elements més abundants a l’Univers?3. Què és la via làctia?4. Què és la matèria fosca?5. Quina és la unitat de mesura de l’Univers?6. Quina edat té l’Univers?7. Quina és la velocitat de la llum?8. Quina distància ha recorregut la llum que va sortir del Sol en
el moment del teu naixement?9. Què és l’energia fosca?
4
1. Què explica l’heliocentrisme? En què es diferencia del
geocentrisme?
2. Què és una galàxia? Exemples. Què és una estrella?
Exemples
3. Què és un forat negre?
4. Com es pot diferenciar un planeta d’una estrella?
5. Quins són i en quin ordre es situen els planetes del Sistema
Solar?
6. Què és un telescopi? I un accelerador de partícules?
Deures: Trobar una explicació senzilla, clara, entenedora i fàcil de recordar que
doni resposta a les següents qüestions:
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’UniversEn grups de 4 cal que realitzeu els dos exercicis de la Fitxa “Els components de l’Univers”.
Exercici 1: Definicions senzilles i breus de conceptes.
Exercici 2: Identificació d’imatges.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
ESTELCos esfèric format per gasos (H i He) i pols interestel·lar amb la capacitat d’emetre llum
i energia gràcies a les reaccions de fusió nuclear.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
SUPERNOVAExplosió estel·lar.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
NEBULOSAZona de l’espai on s’acumula gas i matèria interestel·lar.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
SOLEstel groga situada al centre del Sistema Solar.
És l’estrella més propera a la Terra i està formada per un 71% d’H, un 27% d’He i un 2%
d’altres. Es troba a la meitat de la seva vida.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
SISTEMA SOLARConjunt format per un estel central, el Sol, i un gran nombre de cossos planetaris units
per gravetat (planetes, asteroides, cometes i meteorits).
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
PLANETACos esfèric sense llum pròpia que gira al voltant d’una estrella.
Al Sistema Solar hi ha 8 planetes: Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà i
Neptú.
La composició dels planetes és variable, alguns són gasosos i altres rocosos.
•Planetes interiors: Són els més pròxims al Sol i de
composició rocosa. (Mercuri, Venus, Terra i Mart).
• Planetes exteriors: Són els més allunyats del Sol i de
composició gasosa. (Júpiter, Saturn, Urà, Neptú)
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
ASTEROIDERoques més petites que un satèl·lit que orbiten al voltant del Sol.
La majoria es troben entre Mart i Júpiter formant el cinturó d’asteroides.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
METEORITFragments d’asteroides o cometes que viatgen per l’espai i impacten contra altres
cossos del Sistema Solar.
Generalment quan els meteorits travessen l’atmosfera s’encenen i es veuen com una
llum que creua el cel a gran velocitat.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
COMETACos celeste format per gel, pols i gasos que es mou per l’espai.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
VIA LÀCTIAGalàxia espiral de la qual forma part el Sistema Solar.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
GALÀXIAAgrupació d’estrelles, planetes, gasos, pols i asteroides que giren al voltant d’un centre
comú.
La nostra galàxia és la Via Làctia.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
FORAT NEGRERegió de l’espai on una gran quantitat de matèria està concentrada en un punt petit.
Són punts de densitat molt elevada que creen un camp gravitatori tan gran que tota la
matèria que hi arriba és arrossegada cap al seu centre on queda retinguda.
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
Activitat Els components de l’Univers
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA
U1 - L’ORIGEN DE L’UNIVERS I DE LA VIDA