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SCUOLA SECONDARIA DI I GRADO G. MODUGNO Bari Classi II e III B Proff. Maria Lacasella e Rosaria Lotito Anno scolastico 2009 - 2010 TRA LENTI E TESSUTI.

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1 SCUOLA SECONDARIA DI I GRADO G. MODUGNO Bari Classi II e III B Proff. Maria Lacasella e Rosaria Lotito Anno scolastico TRA LENTI E TESSUTI ANCHE ……

2 MAPPA CONCETTUALE DELLUNITA TRA LENTI E TESSUTI… ANCHE LA CELLULA Alunni Coinvolgimento delle altre discipline Adesione al progetto e scelta del tema Elabora Ricerca bibliografica e acquisizione documentazione Il docente: prepara gli argomenti seleziona i materiali ordina logicamente i materiali li dispone per difficoltà crescente distribuisce i compiti per gruppi verifica i prodotti realizzati con luso di linguaggi plurimi predispone test relativi 1) Condivisione del tema. Ricognizione delle preconoscenze Docente 2) Lezioni frontali con contenuti mediati 3) Attività laboratoriale 4) Selezione ed elaborazione info rilevanti 5) Produzione e verifica: 11/12/2009 Organizzazione materiale didattico Laboratori di scienze e informatica Materiale mediato Materiale non mediato Forme, Metodi e Percorsi Didattici Contenuti: La filosofia aristotelica La scienza del 600 Galileo Galilei e il metodo scientifico La nascita delle Accademie Robert Hooke Antony Van Leeuwenhoek La teoria cellulare

3 Bottega di Jan Bruegel il Vecchio ( ) SCIENZA IN TRANSIZIONE Nel 600 la battaglia tra idee tradizionali e idee rivoluzionarie nel campo dellastronomia era stata ritardata per molto tempo e quando scoppiò rimase limitata allItalia, anche se Galileo Galilei era diventato famoso in tutta Europa per essere stato il primo a puntare il telescopio verso il cielo. Con la rivoluzione scientifica un gran numero di scienziati diffusero le loro idee e teorie; queste molteplici scoperte furono possibili grazie anche alla rivoluzione tecnica che con i suoi strumenti e metodi contribuì alla ricerca. Accanto a professionisti accademici quali (Galilei, Cavalieri, Keplero, Newton, Hooke), si affiancarono i non accademici che, in qualità di virtuosi o curiosi, avevano interesse per la scienza e con i loro scritti formarono il gruppo più consistente di persone interessate alle discipline scientifiche e mediche.

4 GALILEO GALILEI Galileo Galilei visse nel XVII secolo, era astronomo, fisico e matematico. E' famoso per le sue invenzioni e scoperte ed è considerato il padre della scienza moderna per il suo approccio agli studi scientifici basati sul metodo sperimentale, fondato sullesperienza e sullosservazione, più che su qualsiasi discorso. Condannato dalla chiesa cattolica come eretico, purtroppo, fu costretto ad abiurare le sue teorie e vivere gli ultimi anni della sua vita in isolamento. Galileo sfida dunque le teorie aristoteliche, rivendicando finalmente l'autonomia della scienza, libera dai lacci che fino ad allora la tenevano legata alla filosofia e alla religione. Con il suo telescopio Galileo compì una serie di osservazioni della luna, dei satelliti di Giove (astri medicei), delle macchie solari, ecc, e soprattutto confermò la teoria eliocentrica di Copernico.

5 È necessario, come diceva Galileo, interrogare la natura con un esperimento appositamente progettato e realizzato. Per fare questo, occorre costruire dei dispositivi tecnici, fare uso di strumenti che potenzino i propri sensi (cannocchiale, microscopi, strumenti di misura ecc..), in modo che la risposta sia chiara e precisa. A tal fine, i dati dellosservazione (distanze, tempi, temperature ecc..) devono essere tradotti in numeri, cioè devono essere misurati. Solo così sarà possibile capire la realtà. In ogni caso, occorre essere disposti a rivedere le proprie teorie quando queste si dimostrano inadeguate. Galileo, quindi, inventa una serie di strumenti che gli permettono di osservare e di misurare durante le sue esperienze come: il compasso (utile per calcoli matematici, disegni geometrici, ecc), il termoscopio, la bilancia idrostatica e altri ancora. IL METODO SPERIMENTALE Il cannocchiale di Galileo Luigi Catani - Galileo con alcuni allievi in piazza San Marco a Venezia mentre prova le prime lenti con le quali costruirà il cannocchiale

6 C … invio a V. E. un occhialino per vedere da vicino le cose minime … devesi ancora usarlo allaria aperta molto serena e lucida e meglio è al sole medesimo … Io ho contemplato moltissimi animalucci con infinita ammirazione, tra i quali orribilissima è la pulce, la zanzara e la tignola sono bellissimi e con gran contento ho veduto come faccino le mosche et altri animalucci a camminare attaccati a specchi e ancor di sotto in su. Ma V. E. haverà campo larghissimo di osservare mille e mille particolari … In somma ci è da contemplare infinitamente la grandezza della natura e quanto sottilmente ella lavora e con quanta indicibil diligenza … Lettera di Galileo Galilei a Federico Cesi datata 23 settembre 1624 Il microscopio di Galileo Galilei

7 FIRENZE, LONDRA, PARIGI Le accademie dEuropa. La cultura libresca universitaria dimostrava larretratezza dei metodi di trasmissione del sapere e il tentativo di introdurre saperi nuovi tendeva a favorire le applicazioni pratiche e le invenzioni, ma anche ad allargare la cerchia dei destinatari allistruzione. Le accademie e le società scientifiche del XVII e XVIII secolo, fondate sul concetto di verità e utilità, cercarono tra scienza e tecnica di coprire i vuoti di insegnamento delle università e alcune ebbero la fortuna di avere dei mecenati come sostenitori delle società scientifiche. Le accademie non erano istituti di ricerca nel senso moderno, non si ponevano come scopo, la trasmissione del sapere, ma erano luoghi dove venivano scambiate, informazioni discusse ipotesi e realizzati esperimenti. Pertanto anche se non erano accademie, esse furono i primi luoghi dove al lavoro dei singoli venne preposto il lavoro collettivo, dove lidea di base era la condivisione della conoscenza. Nullius in verba Non bisogna giurare sulle parole di nessuno La scienza non trova il suo fondamento nellautorità del pensatore ma solo nelle prove dei fatti e contro i fatti e gli esperimenti non si può discutere (Isaac Newton)

8 ACCADEMIA DEI LINCEI Anno di fondazione 1603 Fra i suoi illustri membri: Galileo Galilei ROYAL SOCIETY Anno di fondazione 1660 e ancora oggi attiva Fra i suoi illustri membri: R. Boyle, R. Hooke, I.Newton ACADEMIE ROYALE DES SCIENCES Anno di fondazione 1666 Fra i suoi illustri membri: J.B.Colbert, C.Huygens

9 Royal Society Nacque nel 1660 da un gruppo di naturalisti che si riunivano presso il Gresham College, a Londra, per impulso di Robert Boyle con lintento di promuovere la scienza matematica sperimentale, seguendo linsegnamento di Bacon. Ottenne il riconoscimento reale da Carlo II e pubblicò, nel 1665, la rivista Philosophical Transactions, che divenne presto uno strumento di diffusione delle nuove idee scientifiche. Fu lunica società che non era sovvenzionata dal re, ecco perché era sempre libera. Accademia dei Lincei E la società scientifica più antica. Il mecenate Federico Cesi la fondò nel 1603 come associazione privata; laccademia assunse lemblema della lince, metafora dellacutezza e penetrazione della vista. Gli interessi dei Lincei non erano esclusivamente scientifici, non cerano incontri regolari, né un lavoro comune. LAccademia perseguì finalità di radicale rinnovamento del sapere, polemizzando contro la dominante filosofia aristotelica. Académie Royale des Sciences Fu fondata nel 1666 da Jean Baptiste Colbert per sviluppare sia la ricerca teorica, sia lavanzamento delle arti e dei mestieri. Dipendeva per i suoi finanziamenti e per lorganizzazione dalla corona, e il numero dei suoi membri era prestabilito. LAcadémie presentava una struttura gerarchica, articolata secondo le diverse aree disciplinari.

10 ROBERT HOOKE Robert Hooke è stato forse lo scienziato sperimentale più grande del 17° secolo, in grado di fornire importanti risultati in qualsiasi campo della scienza. Acquisì competenze in diverse discipline ad Oxford e nel 1662 Hooke fu nominato curatore degli esperimenti della Royal Society di Londra; questo comportava preparare e mostrare nuovi esperimenti nel corso delle riunioni settimanali della Società. Tale incarico permise a Hooke di esprimere al meglio la sua genialità. Collaborò direttamente o in corrispondenza con scienziati diversi come Huygens, Boyle e Newton, inventò e migliorò diversi strumenti meccanici. Hooke divenne famoso quando, nel 1665 pubblicò il suo libro Micrographia, contenente splendide immagini di oggetti osservati attraverso un microscopio composto, da lui stesso realizzato e molto avanzato per quei tempi, in particolar modo nel sistema di illuminazione. Innovativo sistema di illuminazione. Microscopio di Hooke.

11 Forse la più famosa descrizione riportata in Micrographia è quella dellosservazione microscopica di fette sottili di sughero. In osservazione XVIII, Of the Schematisme or Texture of Cork, and of the Cells and Pores of some other such frothy Bodies, Hooke ha scritto: I took a good clear piece of Cork, and with a Pen-knife sharpen'd as keen as a Razor, I cut a piece of it off, and thereby left the surface of it exceeding smooth, then examining it very diligently with a Microscope, me thought I could perceive it to appear a little porous; but I could not so plainly distinguish them … and casting the light on it with a deep plano-convex Glass, I could exceeding plainly perceive it to be all perforated and porous, much like a Honey-comb, but that the pores of it were not regular …. Next, in that these pores, or cells, were not very deep, but consisted of a great many little Boxes Presi un buon campione di sughero e con un piccolo coltello tagliente come un rasoio ne tagliai un pezzo, e così lasciai la sua superficie estremamente levigata, poi esaminandola con il microscopio molto attentamente, considerai che potevo vederlo apparire un po poroso; ma non potevo nettamente distinguerli (i fori)… e concentrando su di esso la luce di una lente piano convessa, potetti scorgere con chiarezza straordinaria che tutto fosse perforato e poroso, molto simile a un favo, ma che i pori non fossero regolari … In seguito, poiché questi pori, o celle, non erano molto profonde, ma consistevano di moltissime piccole Scatoline … Campioni di sughero al nostro microscopio, ingranditi 100 (a) e 400 volte (b) Il sughero al microscopio di Hooke a b

12 … But, as for the beauty of it, the Microscope manifests it to be all over adorn'd with a curiously polish'd suit of sable Armour, neatly jointed, and beset with multitudes of sharp pinns, shap'd almost like Porcupine's Quills, or bright conical Steel-bodkins; the head is on either side beautify'd with a quick and round black eye K, behind each of which also appears a small cavity, L, in which he seems to move to and fro …… Micrographia è una registrazione accurata e dettagliata delle osservazioni di Robert Hooke, illustrate con magnifici disegni, come la pulce, a proposito della quale, nella sua osservazione LIII Of a flea scrive: …Ma, per quanto riguarda la sua bellezza, il Microscopio evidenzia soprattutto il suo rivestimento lucido come la pelliccia dello zibellino, efficacemente snodabile, e circondato da una moltitudine di punte pungenti, simili alle spine del porcospino, o a scintillanti punteruoli conici di acciaio; il capo è abbellito su entrambi I lati da un occhio nero, pronto e tondeggiante, dietro a ciascuno dei quali appare una piccola cavità, nella quale esso sembra spostarsi avanti e indietro …. La pulce di Hooke

13 ANTONI VAN LEEUWENHOEK Antoni Van Leeuwenhoek è stato definito il padre della microbiologia per le sue numerose e accurate osservazioni di microscopista. Nato in Olanda, a Delft, nel 1632 era un commerciante di stoffe, con una modesta istruzione. Non soddisfatto delle lenti contafili utilizzate per esaminare i tessuti, imparò a costruirne di sue, con capacità di ingrandimento notevolissime. Dotato di una curiosità senza limiti e, ispirandosi anche ai disegni di Micrographia di Hooke, cominciò ad osservare tutto quello che poteva infilare sotto il suo microscopio semplice, con dettagliate descrizioni. Dopo diversi anni di attente osservazioni, Leeuwenhoek decise di inviare le sue scoperte alla Royal Society che lo annoverò a pieno titolo fra i suoi membri. La corrispondenza con la Società durò fino alla sua morte, avvenuta nel 1723 e, nonostante il modesto ritratto che dava di sé, il commerciante di tessuti finì col diventare uno scienziato di fama internazionale. Fu infatti il primo uomo a vedere organismi unicellulari, da lui chiamati animaletti, oltre a spermatozoi, cellule del sangue e altri tessuti animali e vegetali sotto una singola lente di ingrandimento.

14 Delft,15 Gennaio 1721 Recentemente rivolsi la mia riflessione sulle foglie dei nostri alberi e silenzioso meditavo che quelle forse siano fornite di fori; avendo allora nel cortile due arboscelli, cioè piante di quel bosso, che comunemente si chiama Palma Cerere, staccai una foglia da quelle, e suddivisa in parti, con laiuto del microscopio, guardai attentamente. In quel momento con la vista distinsi chiaramente quelle parti per mezzo delle quali avviene la traspirazione o esalazione. Attraverso queste parti percepii parecchie aperture piccolissime che lasciavano passare luce: e tuttavia sarebbero state in numero più giusto e abbondante, se le parti della foglia in questione non fossero seccate …. IX. Epistola del signor Antonio van Leeuwenhoek sui pori o aperture delle foglie del bosso, e parimenti, sulla lana dei Persiani e dei Cidoni La struttura della foglia secondo Leeuwenhoek La foglia al nostro microscopio, ingrandita 100 volte

15 Osservazioni, comunicate alleditore dal signor Antony van Leewenhoeck in una lettera in olandese del 9 Ottobre 1676 e qui in inglese: riguardante piccoli animali da lui osservati nellacqua piovana, delle pozzanghere, nellacqua di mare, nel ghiaccio fuso e anche nellacqua in cui aveva messo del pepe in infusione. Nellanno 1675 scoprii creature viventi nellacqua piovana che stava da qualche giorno in un vaso di terracotta, dove si era raccolta. Questo mi spinse a osservare questacqua con grande attenzione, specialmente quei piccoli animali che mi apparivano 10mila volte più piccoli di quelli rappresentati da Mr. Swammerdam, e da lui chiamati pulci dacqua o pidocchi dacqua che potevano essere osservati nellacqua ad occhio nudo. La prima specie da me scoperta nella suddetta acqua, osservata diverse volte, consiste in 5,6,7,8 globuli chiari, senza però essere stato in grado di distinguere alcuno strato che li racchiude, o che li contiene. Quando questi animalucoli o atomi viventi si mossero, spuntarono loro due piccole corna,continuamente in movimento. Lo spazio fra le due corna era piatto, sebbene il resto del corpo fosse tondeggiante, diventando un po appuntito verso la fine, dove aveva una coda lunga quattro volte tutto il corpo … Alcuni degli animalucoli di Leeuwenhoek Organismi unicellulari al nostro microscopio ingranditi 400 volte

16 ANTONI VAN LEEUWENHOEK …. Il mio lavoro, che ho fatto per molto tempo, non è stato perseguito per guadagnare gli elogi che godo ora, ma soprattutto da un desiderio di conoscere, che, ho notato, risiede in me più che nella maggior parte degli altri uomini. E con questo, quando ho scoperto qualcosa di straordinario, ho pensato che fosse mio dovere mettere giù la mia scoperta su carta, in modo che tutti gli uomini ingegnosi potessero essere informati. Antony van Leeuwenhoek Lettera del 12 giugno 1716

17 Le osservazioni di Hooke e Leeuwenhoek per quanto acute e dettagliate, rimasero lontane dalla comprensione del vero significato biologico di cellula e bisognerà aspettare ancora due secoli di osservazioni e di perfezionamenti degli strumenti ottici per comprendere che la cellula è lunità fondamentale di ogni essere vivente. Nel 1838 il botanico tedesco Matthias Jakob Schleiden affermò che tutte le piante erano formate di cellule e che la cellula rappresentava lunità base di costruzione degli organismi. Lanno successivo un fisiologo tedesco, Theodor Schwann, ampliò questo concetto e affermò che tutti gli animali erano formate da cellule. La teoria cellulare di Schleiden e Schwann risultava però ancora incompleta poiché non dava spiegazioni sullorigine della cellula. Rudol Virchow dimostrò come in molti tessuti animali e umani, normali e patologici, ogni cellula si originasse per divisione di una cellula preesistente. In sintesi la teoria cellulare afferma: Tutti gli organismi viventi sono costituiti da una o più cellule; La cellula è la più piccola unità di materia vivente in cui è organizzato un organismo; Tutte le cellule derivano da altre cellule preesistenti. I SUCCESSORI DI HOOKE E LEEUWENHOEK Tessuto vegetale (cipolla 100x) Tessuto osseo (100x) Globuli rossi (400x)

18 SECONDO NOI …….. Ho partecipato a questo progetto perché amo le materie scientifiche e questo collegamento alle materie umanistiche mi è sembrato un aspetto nuovo ed interessante; inoltre mi piace mettermi alla prova con nuove attività per approfondire il mio bagaglio di conoscenze. Il laboratorio la storia della scienza va a scuola mi è servito sia per ampliare le mie conoscenze sia per capire come i vari curiosi della storia potevano soddisfare la loro sete di conoscenza. Proprio come i curiosi di quel tempo, anchio con questo laboratorio ho soddisfatto le mie curiosità scientifiche. Grazie a questo laboratorio sono riuscito ad approfondire la mia conoscenza sulla scienza e sulla storia, anche se il Signor Leeuwhenhoek mi ha preoccupato un po perché la moglie aveva gli animaletti nel seno, lui invece i pidocchi nelle calze, quindi non mi è parso tanto normale.

19 BIBLIOGRAFIA Giardina A.,Sabbatucci G., Vidotto G. Letà moderna ed. Laterza 1989 Reale G., Dario Antiseri Il pensiero occidentale dalle origini ad oggi vol 2° ed. La scuola 1996 Newth E. Breve storia della scienza ed. Salani 1998 Hall R. Da Galileo a Newton ( ) ed. Feltrinelli 1980 Butterfield H. Le origini della scienza moderna ed. il Mulino 1998 Bernard Cohen La rivoluzione nella scienza ed. Longanesi 1988 Foster Jones R. Antichi e moderni ed. Il mulino 1980 SITI WEB Istituto e Museo di Storia della Scienza – Firenze, Italia Micrographia by R. Hooke


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