Em formação

1.2: Experimentos Científicos - Biologia


Então, o que exatamente é um experimento?

A princípio, você pode imaginar um laboratório de ciências com microscópios e produtos químicos e pessoas em jalecos brancos. Mas todos os experimentos precisam ser feitos em um laboratório? E todos os cientistas precisam usar jalecos de laboratório?

Experimentos

A figura abaixo mostra um experimento de laboratório envolvendo plantas. Um experimentar é um tipo especial de investigação científica realizada sob condições controladas, geralmente em um laboratório. Alguns experimentos podem ser muito simples, mas mesmo os mais simples podem contribuir com evidências importantes que ajudam os cientistas a entender melhor o mundo natural. Um exemplo de experiência pode ser visto aqui http://www.youtube.com/watch?v=dVRBDRAsP6U ou aqui http://www.youtube.com/watch?v=F10EyGwd57M. Como muitos tipos diferentes de experimentos são possíveis, um experimento deve ser projetado para produzir dados que possam ajudar a confirmar ou rejeitar a hipótese.

Um experimento de laboratório estudando o crescimento das plantas. O que esse experimento pode envolver?

Neste experimento, um cientista está conduzindo pesquisas (e fazendo anotações) enquanto olha através de um microscópio.

Remédio do fundo do oceano

Cientistas da Universidade da Califórnia em Santa Cruz estão procurando talvez o maior recurso a ser explorado por seu potencial médico: o oceano. E eles estão gravando esse recurso com alguma tecnologia de ponta. Esses cientistas estão usando robôs para classificar milhares de produtos químicos marinhos em busca de curas para doenças como cólera, câncer de mama e malária. Esses experimentos são descritos nos seguintes links KQED:

  • www.kqed.org/quest/blog/2009/...e-ocean-floor/
  • www.kqed.org/quest/radio/medicine-from-the-ocean-floor
  • science.kqed.org/quest/slides...oor-slideshow/

Variáveis

Um experimento geralmente testa como um variável é afetado por outro. A variável afetada é chamada de variável dependente. No experimento com plantas mostrado acima, a variável dependente é o crescimento da planta. A variável que afeta a variável dependente é chamada de variável independente. No experimento da planta, a variável independente pode ser fertilizante - algumas plantas receberão fertilizante, outras não. Os cientistas mudam a quantidade da variável independente (o fertilizante) para observar os efeitos na variável dependente (crescimento da planta). Um experimento precisa ser executado simultaneamente em que nenhum fertilizante é dado à planta. Isso seria conhecido como um experimento de controle. Em qualquer experimento, outros fatores que podem afetar a variável dependente devem ser controlados. No experimento com a planta, quais fatores você acha que deveriam ser controlados? (Dica: Que outros fatores podem afetar o crescimento da planta?)

Tamanho e repetição da amostra

A amostra em um experimento ou outra investigação consiste nos indivíduos ou eventos que são estudados e no tamanho da amostra (ou tamanho da amostra) afeta diretamente a interpretação dos resultados. Normalmente, a amostra é muito menor do que todos os indivíduos ou eventos que existem no mundo. Se os resultados com base na amostra são verdadeiros em geral, não se pode saber com certeza. No entanto, quanto maior for a amostra, mais provável é que os resultados sejam geralmente verdadeiros.

Da mesma forma, quanto mais vezes um experimento é repetido (o que é conhecido como repetição) e os mesmos resultados obtidos, maior a probabilidade de os resultados serem válidos. É por isso que os experimentos científicos devem ser sempre repetidos.

Bio-inspiração: a natureza como musa

Por centenas de anos, os cientistas têm usado ideias de design a partir de estruturas da natureza. Agora, biólogos e engenheiros da Universidade da Califórnia em Berkeley estão trabalhando juntos para projetar uma ampla gama de novos produtos, como mili-robôs que salvam vidas, modelados na maneira como as baratas correm, e adesivos baseados no incrível design do pé de uma lagartixa. Esse processo começa fazendo observações da natureza, que levam a fazer perguntas e aos aspectos adicionais do processo científico. Bio-inspiração: a natureza como musa pode ser observado em www.kqed.org/quest/television...nature-as-muse.

Super Microscópios

Os microscópios são indiscutivelmente uma das ferramentas mais importantes do biólogo. Eles permitem a visualização de moléculas e organismos biológicos cada vez menores. Com poderes muito ampliados, esses instrumentos estão se tornando cada vez mais importantes na pesquisa moderna. Veja os vídeos KQED a seguir para obter informações adicionais sobre essas ferramentas notáveis.

  • Super Microscópio em http://science.kqed.org/quest/video/super-microscope/.
  • O microscópio mais poderoso do mundo em http://www.youtube.com/watch?v=sCYX_XQgnSA.

Resumo

  • Um experimento é um tipo especial de investigação científica realizada sob condições controladas, geralmente em um laboratório.
  • Um experimento geralmente testa como uma variável é afetada por outra.
  • O tamanho da amostra em um experimento afeta diretamente a interpretação dos resultados.
  • A repetição é a repetição de um experimento, validando os resultados.

Análise

  1. O que é um experimento?
  2. Compare a variável dependente com a variável independente.
  3. Identifique as variáveis ​​independentes e dependentes no seguinte experimento: Uma cientista cultivou bactérias em gel em seu laboratório. Ela queria descobrir se as bactérias cresceriam mais rápido no gel A ou no gel B. Ela colocou algumas bactérias no gel A e algumas no gel B. Após 24 horas, ela observou quantas bactérias estavam presentes em cada tipo de gel.

Mais de 50 experiências científicas para crianças de 1 a 2 anos (crianças)

Você pode imaginar! Ensinar ciência para bebês se tornou fácil agora.

Sim, com a ajuda de experimentos científicos.

Criei esta página para listar todos os experimentos científicos para crianças (na faixa etária de 1 a 2 anos).

Eu sei que as crianças anseiam por atenção e sua mente está curiosa para explorar tudo o que encontram. Esteja certo de que esse é um período de ouro para qualquer criança, já que 80% do desenvolvimento do cérebro acontece abaixo dos 3 anos de crescimento. Esta é a idade certa para introduzir a ciência.

Sim, não estou brincando e já o fiz com minhas duas filhas. Reunimos vários experimentos adequados para crianças de 1 e 2 anos. Aqui neste artigo, você encontrará uma breve introdução do experimento e o link onde poderá encontrar as etapas detalhadas para fazer a atividade.

Passe tempo de qualidade com as crianças desde tenra idade, já que a tenra idade é a idade certa para eles entenderem as coisas rapidamente.

Elaboramos nossa seção para bebês com isso em mente. Nossas atividades ajudam a desenvolver suas habilidades motoras e despertar a curiosidade sobre a ciência. Acreditamos fortemente que algumas dessas atividades serão bem adequadas para experimentar em sua casa com seus pequenos botões.


Experiência Super Cool Walking Water & # 8211 Um olhar simples e bonito para absorção e mistura de cores. Que maneira divertida de capturar a curiosidade natural das crianças.

Por que as folhas mudam de cor? & # 8211 Esta experiência responde a uma pergunta que a maioria das crianças faz durante o outono! Que maneira super legal, mas super simples para eles experimentarem e obterem a resposta sozinhos.

Como as estalactites são formadas? & # 8211 Ajude as crianças a responder a essa pergunta com um experimento científico simples e prático! As crianças aprenderão sobre saturação e depósitos minerais ao longo do caminho.


6 experimentos científicos rápidos e fáceis

6. Bomba-relógio Ziplock

(Foto cortesia de AlphabetSummerKits.com)

Não acho que esse experimento científico (habilmente disfarçado como uma maneira incrível de fazer as coisas BOOM) precisar de muito mais introdução do que o que diz no título. Ziplock. Tempo. Bombear. O que mais você precisa?

Bem, talvez um aviso rápido: não faça isso por dentro. Esta é definitivamente uma atividade ao ar livre, porque embora o raio de explosão não seja tão grande, tudo dentro dele vai se molhar. E também talvez um pouco fedorento.

  • 1 saco Ziplock (ou outro saco plástico para sanduíche), de preferência do tipo & # 8220Freezer & # 8221 para fechamento extra-seguro
  • 1/4 xícara de água quente
  • 1/2 xícara de vinagre
  • 3 chás de bicarbonato de sódio
  • 1 tecido
  1. Primeiro, vá para fora.
  2. Coloque a água morna no sanduíche saquinho (marca Ziplock ou outro)
  3. Adicione o vinagre
  4. Despeje o bicarbonato de sódio no meio do lenço de papel (marca Kleenex ou não)
  5. Amasse o lenço em uma bola bonita e apertada com o bicarbonato de sódio preso com segurança no centro
  6. Feche o saquinho o máximo possível, ainda deixando espaço para colocar a bola de tecido
  7. Agora, vem a parte em que você tem que trabalhar rápido
  8. Coloque o lenço de papel no saquinho cheio de água / vinagre, feche totalmente o zíper e jogue-o de lado ou saia correndo
  9. Veja como o baggie explode!

Aprendemos alguma coisa ...?

Acredite ou não, nós fizemos. Quando vinagre e bicarbonato de sódio se juntam, temos uma reação ácido-base, que cria dióxido de carbono. O gás precisa de espaço que o saquinho não oferece, então ele cresce e cresce e cresce, empurrando o saquinho para fora e para fora, até que finalmente exploda!

O lenço dá a você tempo para fechar o saquinho e jogá-lo fora ou correr, uma vez que o bicarbonato de sódio pode reagir com o vinagre até que o tecido se dissolva ou se abra o suficiente para permitir que as duas substâncias se toquem.

Se você quiser brincar com a parte & # 8220Time & # 8221 da & # 8220Ziplock Time Bomb & # 8221, você pode transformar isso em uma espécie de experimento brincando com quantos lenços de papel você pode usar, ou que outros materiais de embalagem podem funcionar te dar mais tempo.

Apenas lembre-se, como diz o tio Ben: com grande poder vêm grandes responsabilidades. Use suas novas habilidades como construtor de bombas-relógio para o bem e nunca para o mal. (A menos que assustar um irmão seja considerado mal ... Porque provavelmente está tudo bem para mim.)

5. Peep Wars

Cresci judia, então a única coisa que sei sobre a Páscoa é Peeps.

E comemos MUITOS Peeps durante a Páscoa (embora eles não sejam Kosher para a Páscoa).

Este é um experimento científico rápido, fácil e divertido, independentemente da sua denominação Geeky. Portanto, elimine esta página sempre que seu Geek estiver cheio de Peeps ou a Páscoa já tiver começado e houver Peeps extras por aí. Além de comer & # 8217em, esta é a melhor coisa a fazer com aqueles Peeps irritantes.

Sim, eles são deliciosos, de uma forma insípida. Sim, eles são divertidos de beliscar, cutucar e apertar. Mas realizar seu primeiro Family Peep Wars anual será muito mais divertido.

  • 2 espreitadelas (qualquer animal e cor servem, embora, para uma luta justa, eles provavelmente devam ter aproximadamente o mesmo tamanho)
  • 2 palitos de dente
  • 1 microondas
  1. Insira um palito em cada Peep
  2. Coloque os Peeps em um prato próprio para micro-ondas com palitos apontados um para o outro
  3. Coloque o prato no microondas e ligue a ventosa por cerca de 30-45 segundos
  4. Assista com grande admiração a batalha dos Peeps por suas vidas
  5. Retire o prato quando o microondas apitar e veja qual Peep foi apunhalado pelo outro e explodiu ...
  6. Desfrute de um delicioso prato de Peep brûlée (se tiver estômago).

Aprendemos alguma coisa ...?

Sim! Bem ... Não muito, mas ... Claro. Aprendemos que os Peeps se expandem quando aquecidos.

Também aprendemos quem entre sua família é o melhor Peep General do sangrento Peep Wars.

Também descobrimos, depois de ver as consequências de uma Guerra Peep, que Jeff Goldblum pode ter realmente se safado O voo. Ele pode ter saído daquela coisa parecendo uma pequena poça de gosma pegajosa.

Annnnnnd, também podemos ter aprendido que, apesar de nossos estômagos enjoados por já termos comido tantos desses caras, o gosto de Peep goo quente é definitivamente bom demais para deixar passar.

4. Vulcão Glitter

(Foto cortesia de PreschoolPowolPackets.blogspot.com)

Se sua filha não gosta muito da ideia de uma bomba-relógio Ziplock, não se preocupe. Você pode usar os mesmos princípios de reação ácido-base com um experimento diferente.

  • 1 garrafa, de preferência uma de aparência chique (para aumentar a fabulosidade do experimento)
  • 2-3 colheres de sopa de bicarbonato de sódio
  • 1/2 xícara de vinagre
  • 5-10 gotas de corante alimentar (da cor que você quiser!)
  • 1-3 colheres de chá de glitter (de qualquer cor!) (Clique aqui para comprar Glitter na Amazon e ajudar a apoiar GeeksRaisingGeeks!)
  • Panela, frigideira ou papel alumínio para limitar este desastre não natural e fabulosa bagunça # 8217s
  1. Coloque a sua garrafa extravagante sobre ou no pote, panela ou folha de alumínio
  2. Despeje o bicarbonato de sódio no fundo de sua garrafa extravagante
  3. Adicione o corante alimentar e glitter
  4. Despeje o vinagre, fique para trás e aproveite este vulcão fabuloso e a erupção fabulosamente brilhante do # 8217s

Aprendemos alguma coisa ...?

Claro que sim! Aprendemos, novamente, que quando os ácidos e as bases se juntam, eles reagem. Aqui, o vinagre e o bicarbonato de sódio criaram dióxido de carbono e borbulharam pela lateral da garrafa.

Além disso, aprendemos como fazer o vulcão mais bonito que já existiu.

3. Blazing Benjamins

O dinheiro não é tudo. O dinheiro não é tudo. O dinheiro não é tudo. Não importa quantas vezes você diga isso para si mesmo, você ainda não pode deixar de soltar um pequeno grito de dor quando o Coringa incendeia aquela montanha de dinheiro em O Cavaleiro das Trevas, você pode? Não, claro que não.

Mas é uma boa lição para aprender. Um que seus filhos fariam bem em aprender desde cedo.

No entanto, isso é mais do que uma lição. Isso é como mágica. E depois que seu filho terminar seu pequeno grito, ele se deliciará com a alegria do truque.

  • Nota de 1 dólar (qualquer denominação serve, mas quanto mais zeros melhor para efeito psicológico!)
  • 1/2 xícara de álcool isopropílico 91%
  • 1/2 xícara de água
  • 1/4 colher de chá de sal
  • Um par de pinças
  • Fósforo longo ou isqueiro de cabo longo
  1. Encha uma tigela com o álcool, água e sal
  2. Coloque a nota na tigela e deixe de molho por 5-7 minutos
  3. Lave as mãos para se livrar de todo o álcool!
  4. Pegue a conta com pinças
  5. Queime fogo
  6. Soltou um pequeno grito
  7. Assista com espanto

Aprendemos alguma coisa ...?

Caramba, sim! Aprendemos que nos importamos muito com dinheiro do que deveríamos (psicologicamente falando). Porque, antes de mais nada, seja honesto, você usou uma nota de um dólar. Você não seguiu meu conselho e nem usou um Benjamin, não é? (Nossa, cara, onde está a confiança ...?)

Também aprendemos que o álcool queima muito rápido. Tão rápido, na verdade, que a nota de um dólar (que é feita de algodão, não de papel) ainda estava encharcada quando a chama se apagou, deixando-a livre e livre de qualquer dano potencial de queimadura.

Também podemos ter aprendido (ou, pelo menos eu aprendi), que ninguém quer tirar seu dinheiro se ele estiver encharcado. (Dica: tente este truque se você não estiver planejando passar no Benjamin por pelo menos uma hora ...)

2. Mensagens secretas da velha escola

Quem não ama um bom filme de espionagem? Que criança nunca sonhou em ser o próximo James (ou Jane) Bond? Como você pode se tornar a mãe ou o pai mais legal do mundo?

As respostas a essas três perguntas são:

Este é um truque bastante antigo (um dos mais antigos, aliás), mas que nunca deixa de surpreender crianças de todas as idades.

  1. Escreva uma mensagem no papel usando suco de limão como tinta
  2. Deixe a mensagem secreta secar
  3. Segure o papel contra uma lâmpada, luz solar, ferro (sem vapor!) Ou outra fonte de calor
  4. Veja a mensagem secreta aparecer em marrom

Aprendemos alguma coisa ...?

Você quer dizer além do fato de que seus filhos agora pensam que você é uma combinação perversa de James Bond, Sirius Black e aquele cara com o cabelo obviamente falso e o talento que desaparece rapidamente Tesouro Nacional?

Bem, sim. A saber: o papel enfraquecido por um elemento invasor (digamos, suco de limão) queimará mais rápido do que o papel que não foi afetado. A mensagem secreta aparece em marrom porque essa parte do papel está começando a queimar!

Algumas dicas rápidas: bolas de algodão e cotonetes são ótimos instrumentos de escrita que podem ser jogados fora após o uso, suco de maçã funciona tão bem quanto suco de limão, e tenha MUITO cuidado ao revelar a mensagem & # 8211a última coisa pela qual quero ser responsável é criando um Bond / Preto / Careca que incendeia a casa na frente de seu filho ... Como este pai está obviamente prestes a fazer:

1. Oobleck Blech

Este experimento é simultaneamente INCRÍVEL e GROSS. Oobleck é o nome dado a uma substância simples que tem aparência e sensação diferentes em circunstâncias diferentes. Em um minuto, ele pode ser escorregadio, pegajoso e pegajoso, e no momento seguinte ele é sólido e confiável.

Siga as instruções abaixo para criar seu próprio lote de oobleck maravilhosamente horrível.

  1. Basta misturar a água e o amido de milho (e corante alimentar opcional) na tigela
  2. Brinque com isso!
  3. Mole-mole

(Você também pode ajustar a viscosidade, ou espessura, do oobleck usando mais ou menos amido de milho.)

Aprendemos alguma coisa ...?

Aprendemos que às vezes coisas realmente nojentas também são coisas muito legais.

Além disso, um estado de ser às vezes pode ser tão frágil que o calor do simples movimento pode transformá-lo de sólido em líquido. Tenho certeza de que há também uma ótima lição sobre emoções e falar com alguém sobre seus sentimentos, mas na verdade tudo que consigo pensar é em como aquela coisa estranhamente maravilhosa é sentida entre meus dedos.

Tão terrivelmente incrível e repugnantemente incrível.

Pensamentos finais…

Então, talvez nem você nem seu filho quisessem ser o Sr. Wizard, Bruce Banner ou Bill Nye. Talvez fosse só eu.

Mas ainda! Você não pode passar por todos esses experimentos incríveis com seus filhos e me dizer que eles não se apaixonaram perdidamente por isso. Você não pode & # 8217t!

Você está agora um passo mais perto de se tornar a melhor mãe ou pai. Geeks, cuidado! Um novo líder está surgindo e seu nome é ... VOCÊ!


Chorando por causa de bastões de doces quebrados? Não chore mais. Fazer arte!

Candy Cane Art- imagem KitchenPantryScientist.com

* Doces derretidos podem ficar perigosamente quentes, então a supervisão dos pais é necessária!

- bengalas de doces (quebradas ou inteiras), invólucros removidos

  1. Pré-aqueça o forno a 250F.
  2. Cubra a assadeira com papel alumínio
  3. Coloque os bastões de doces em papel alumínio, sem tocar uns nos outros
  4. Asse bastões de doces por cerca de 10 minutos e peça a um adulto que os verifique. Eles devem ser elásticos, mas não muito quentes para serem tocados.
  5. Quando os bastões de doces estiverem prontos, dobre, dobre, torça e puxe-os em formas legais. Experimente puxar um longo e envolvê-lo em um pauzinho para fazer uma espiral. O que mais você poderia tentar?
  6. Se o doce ficar muito quebradiço para trabalhar, coloque-o de volta no forno por alguns minutos para amolecer novamente.

Candy Cane Art- image KitchenPantryScientistcom

A ciência por trás da diversão:

Se você olhar para os ingredientes das bengalas-doces, eles geralmente são feitos de açúcar de mesa (sacarose), xarope de milho, aromatizante e corante alimentício. A glicose e a frutose são moléculas com sabor doce que se unem para formar a maioria dos açúcares que comemos, como o açúcar de mesa (sacarose) e o xarope de milho. Você pode pensar neles como os blocos de construção de doces.

Em temperatura ambiente, os bastões de doces são duros e quebradiços, mas a adição de calor altera a maneira como as moléculas se comportam. O açúcar de mesa e o xarope de milho contêm moléculas ligadas de glicose e frutose, mas o xarope de milho tem muito mais frutose do que a glicose, e a frutose interfere na formação de cristais de açúcar. De acordo com Andrew Schloss, & # 8220o xarope de milho tem mais frutose, o que significa que os cristais de açúcar no doce não se encaixam perfeitamente. Os cristais têm um espaço entre eles, o que permite que se dobrem e se movam sem rachar.

Aqui & # 8217s um ótimo artigo sobre a ciência da fabricação de doces.

Se você está procurando presentes de Natal para uma criança que ama a ciência, meus livros Laboratório de química para crianças , Laboratório de ciências da cozinha para crianças e Laboratório de ciências ao ar livre para crianças inclui mais de 100 experimentos divertidos para toda a família! Eles estão disponíveis onde quer que os livros sejam vendidos.


Aprenda sobre absorção de água e mistura de cores com estes experimentos simples:

E, por último, há este experimento científico clássico. Tingir flores com água e corante alimentar. Não tenho um post que acompanhe esta minha foto, então vou mandar você para Twig e Toadstool para ver como eles coloriram recentemente um buquê de margaridas arco-íris.


27 Experimentos e atividades científicas legais de segundo ano para a sala de aula e além

Essas idéias simples ajudarão as crianças a se apaixonarem pela ciência!

A ciência é melhor com experiência prática. É por isso que somos tão fãs desses projetos, demonstrações e experimentos científicos de segundo grau. Os alunos obtêm uma compreensão mais profunda das propriedades da matéria, ciências da terra e muito mais, e cada ideia é simples o suficiente para ser manipulada por qualquer professor!


1. Experimentação e Raciocínio Causal

1.1 Métodos Mill & rsquos em Biologia Experimental

As abordagens do raciocínio causal tentam reconstruir e às vezes justificar as regras que permitem aos cientistas inferir relações causais a partir de dados, incluindo dados experimentais. Uma das tentativas mais antigas é devida a John Stuart Mill (1996 [1843]), que apresentou um relato sistemático de inferência causal que consistia em cinco diferentes assim chamados & ldquométodos & rdquo: O Método de Concordância, o Método da Diferença, o Método Conjunto de concordância e de diferença, o método dos resíduos e o método da variação concomitante. Embora alguns desses "métodos" se refiram mais à observação, o Método da Diferença em particular é amplamente visto como uma síntese de um importante princípio de raciocínio científico baseado em experimentos. O próprio Mill o caracterizou assim: & ldquoSe uma instância em que o fenômeno sob investigação ocorre, e uma instância em que ele não ocorre, todas as circunstâncias são comuns, exceto uma, aquela que ocorre apenas na primeira a circunstância em que somente as duas instâncias diferem, é o efeito, ou a causa, ou uma parte indispensável da causa, do fenômeno & rdquo (Mill 1996 [1843], Cap. 8, & sect2). Assim, o método da diferença de Mill & rsquos nos pede que olhemos para duas situações: uma em que o fenômeno sob investigação ocorre e outra em que ele não ocorre. Se um fator pode ser identificado que é a única outra diferença entre as duas situações, então esse fator deve ser causalmente relevante.

Como Mill notou, o método da diferença é particularmente pertinente à investigação experimental porque a diferença exigida por esse método pode muitas vezes ser produzida por uma intervenção experimental. De fato, de acordo com uma posição conhecida como intervencionismo sobre causalidade, há uma conexão estreita entre o conceito de causa e intervenções experimentais (Woodward 2003).

O método de diferença de Mill & rsquos captura um tipo importante de raciocínio usado com frequência em experimentos biológicos. Vamos supor que queremos descobrir se um composto recém-descoberto é um antibiótico, ou seja, inibe o crescimento de certas bactérias. Começamos dividindo uma cultura de células bacterianas em várias alíquotas (amostras do mesmo tamanho derivadas de uma solução homogênea). Em seguida, adicionamos a um grupo de alíquotas o antibiótico suspeito que está dissolvido em tampão de fosfato (& ldquotreatment & rdquo). Ao outro grupo, adicionamos apenas o tampão de fosfato (& ldquocontrol & rdquo). Em seguida, registramos o crescimento bacteriano em todas as amostras (por exemplo, medindo o aumento na densidade óptica conforme o meio de cultura fica embaçado devido às bactérias). Esta configuração experimental certifica-se de que as amostras de tratamento e controle diferem apenas na presença ou ausência do antibiótico, descartando assim que qualquer diferença observada no crescimento entre o tratamento e as alíquotas de controle seja causada não pelo antibiótico suspeito, mas pela solução tampão. Denotemos o antibiótico como & ldquoA & rdquo e a inibição do crescimento como & ldquoW & rdquo. Os biólogos, portanto, infeririam deste experimento que A é um antibiótico se W for observado nas amostras que contêm A, mas não nas amostras que não contêm A.

Mill interpretou este & ldquomethod & rdquo em termos de um princípio de indutivo inferência que pode ser justificada pragmaticamente. No entanto, é interessante notar que o princípio também pode ser visto como instanciando uma forma de dedutivo inferência.

Para tanto, é claro, o Método da Diferença deve ser reforçado com premissas adicionais. Aqui está uma maneira de como isso pode ser feito (adaptado de Hofmann e Baumgartner 2011):

  1. S1 e S2 são duas situações de teste homogêneas (suposição)
  2. Dois fatores A e W ocorrem em S1 ambos não em S2 (resultado da exp.)
  3. W é um efeito em uma estrutura causal determinística (suposição)
  4. Em S1 existe uma causa para a ocorrência de W (de 2, 3)
  5. Em S2 não existe causa para a ocorrência de W (de 2,3)
  6. S2 não contém nenhum fator de confusão de W (de 5)
  7. S1 não contém nenhum fator de confusão de W (de 1,6)
  8. A causa de W pertence ao conjunto (de 4, 7)
  9. W não causa a si mesmo (suposição)
  10. A é a causa ou parte da causa existente em S1

Alguns dos termos usados ​​nesta dedução requerem explicação. Duas situações de teste são homogêneo na condição de que, se um fator for causalmente relevante e estiver presente na situação de teste S1, então também está presente na situação de teste S2, e vice versa. UMA confundidor seria um fator causalmente relevante que não pertence ao conjunto . A presença de tal fator de confusão é excluída pela suposição de homogeneidade causal (1). Em situações práticas, um fator de confusão pode ser um fator desconhecido ou não controlado (ou seja, não mensurável ou não medido) que está presente em apenas uma das situações de teste. Em nosso exemplo de antibióticos, pode ser algum produto químico que foi colocado em apenas uma alíquota inadvertidamente ou sem o conhecimento do experimentador. Na verdade, o risco de um fator de confusão é exatamente o motivo pelo qual nosso pesquisador biológico divide a cultura-mãe em alíquotas antes de colocar a substância a ser testada. Isso torna improvável que uma alíquota contenha um produto químico não controlado que a outra não contém. Além disso, um experimentador experiente irá certificar-se de que as culturas são bem agitadas, evitando assim uma falta de homogeneidade físico-química da cultura (por exemplo, algum gradiente químico ou de temperatura). Portanto, existem manipulações e procedimentos laboratoriais típicos que reduzem o risco de fatores de confusão.

Apesar desses procedimentos de controle, é claro que a derivação de um fator causal a partir de um teste de diferença Milleana pressupõe fortes suposições. Em particular, deve-se supor que estamos lidando com uma estrutura causal determinística (3) e que nada acontece sem causa (4). Em nosso exemplo simples, isso equivale a supor que as bactérias não exibem qualquer tipo de espontaneidade, em outras palavras, seu comportamento de crescimento é considerado determinado por sua constituição genética e seu ambiente (embora a maioria dos biólogos esteja convencida de que seus organismos experimentais têm boa e dias ruins como eles próprios!).

Se assim interpretarmos o raciocínio causal Milleano como raciocínio dedutivo, todos os riscos inferenciais são transferidos das regras de indução para as premissas como homogeneidade causal, determinismo e o princípio de causalidade universal. É uma característica da inferência indutiva que isso seja sempre possível (Norton 2003). A justificativa dessas premissas, é claro, não existe. Eles podem ser vistos como parte integrante de um certo tipo de prática experimental que é justificada como um todo por sua fecundidade para a pesquisa (ver Seção 5).

1.2 Generalizações dos métodos Mill & rsquos

Os métodos de Mill & rsquos podem ser formalizados e generalizados em metodologias ricas e sofisticadas de raciocínio causal (por exemplo, Ragin 1987, Baumgartner 2009, Gra & szlighoff 2011, Beirlaen, Leuridan e Van De Putte 2018). Esses relatos foram usados ​​com sucesso na reconstrução de episódios históricos, como a descoberta do ciclo da ureia (Gra & szlighoff, Casties e Nickelsen 2000 Grasshoff e maio de 1995).

Os métodos de Mill & rsquos e suas versões generalizadas podem até mesmo ser vistos como fornecendo algum tipo de lógica de descoberta (ver também Schaffner 1974), cuja existência há muito é controversa (Nickles 1980). No entanto, deve-se notar que os métodos de raciocínio causal não geram conhecimento causal a partir do zero, por assim dizer. Eles já tomam hipóteses causais como entradas e as refinam de forma iterativa (Grasshoff 2011). Embora algumas formulações (incluindo a própria Mill & rsquos mencionada acima) possam sugerir que as entradas para os métodos de Mill & rsquos são meras associações ou regularidades, deve estar claro agora que o método só é confiável se algum tipo de conhecimento causal já estiver disponível. Em nosso exemplo acima, a suposição causal é a da homogeneidade causal, que obviamente tem conteúdo causal. Isso justifica o slogan & ldquono causa para dentro, não causa para fora & rdquo (Cartwright 1989, cap. 2).

Essa discussão se concentrou no raciocínio causal determinístico, amplamente difundido na biologia experimental. Deve-se mencionar que, é claro, também existem métodos de inferência estatística do tipo formalizado em Spirtes, Glymour e Scheines (2000) em uso, em particular análise de regressão e análise de variância, que são frequentemente usados ​​em experimentos de campo biológico. Os experimentos de laboratório úmido, ao contrário, raramente requerem essas técnicas.

Alguns entusiastas dos métodos de inferência causal acreditam que uma versão sofisticada dos métodos de Mill & rsquos (e suas contrapartes estatísticas) são basicamente tudo o que é necessário para explicar a prática experimental (por exemplo, Gra & szlighoff 2011). Uma atração dessa visão é que ela pode ser interpretada essencialmente como requerendo apenas dedução e nenhum método indutivo incômodo.

1.3 Constituição mecanística e experimentos entre níveis

A metodologia experimental tradicionalmente tem se preocupado principalmente em inferir dependências causais. No entanto, pesquisas recentes sugerem que precisamos ampliar seu escopo. Um considerável corpo de estudos acadêmicos documenta que grande parte da pesquisa biológica é melhor descrita em termos da busca por mecanismos, que podem ser entendidos como coleções de entidades e atividades que produzem um fenômeno que os biólogos desejam compreender (por exemplo, Wimsatt 1974, Machamer, Darden e Craver 2000, Glennan 2005, Bechtel 2006, Craver 2007a). Mecanismos são tanto o que a ciência biológica visa quanto um meio para esse fim, pois esboços ou esquemas de mecanismos podem guiar os cientistas na descoberta de partes que faltam (Darden e Craver 2002, Scholl e Nickelsen 2015).

De acordo com Craver (2007b), devemos distinguir entre dois tipos de relações que constituem os mecanismos: (1) relações causais e (2) relações constitutivas. O primeiro pode ser mantido entre diferentes partes de um mecanismo. Por exemplo, no mecanismo básico de transmissão sináptica na parte terminal de um neurônio, o influxo de cálcio causa a liberação de neurotransmissor no espaço entre o terminal sináptico e a membrana celular pós-sináptica. Esse vínculo causal pode ser compreendido da maneira que discutimos nas duas últimas seções. O outro tipo de relação, a relevância constitutiva mecanicista (ou apenas constituição mecanicista), existe entre as partes e de um mecanismo e o fenômeno para o qual o mecanismo se destina. Por exemplo, o influxo de cálcio em um terminal de axônio, juntamente com outros eventos, constitui o fenômeno da transmissão sináptica. Craver (2007b) afirma que esta não é uma relação causal porque os relata não podem ser vistos como distintos e não sobrepostos.

Mas o que define relevância constitutiva? Inspirado pelo intervencionismo sobre causalidade, Craver argumentou que ela é mais bem definida pelos tipos de intervenções que são usadas por biólogos para descobrir se alguma entidade e uma atividade associada fazem parte de um mecanismo: por certos tipos de experimentos. Em particular, existem dois tipos de experimentos interníveis, cuja combinação estabelece (e define) relevância constitutiva. In the first kind, an intervention is performed on some part and an ensuing change is observed in the phenomenon under study. To return to our synaptic example, a calcium antagonist may be used to show that preventing the binding of calcium ions to their receptors prevents the release of neurotransmitter. This is a bottom-up experiment. The second kind of inter-level experiment intervenes on the phenomenon as a whole in order to see some change in the parts. For example, stimulating synaptic transmission by increasing the rate by which action potentials arrive at the terminal will lead to a measurable increase in calcium influx at this terminal. This can be done, for example, by asking a subject to perform a cognitive task (such as trying to memorize something) and by observing changes in calcium concentration by functional magnetic resonance imaging (fMRI). Thus, mechanistic constitution is defined by the mutual manipulability of the parts of mechanisms and the mechanism as a whole.

Recent debate has challenged the mutual manipulability account (Leuridan 2012, Harinen 2018, Romero 2015). One issue is that inter-level experiments are necessarily &ldquofat-handed&rdquo (Baumgartner and Gebharter 2016) because they change the values of at least two different variables residing at different levels (e.g., calcium binding and synaptic transmission, where the former is a part of the latter). But this threatens to undermine the inferences to mechanistic constitution. A possible solution might consist in inferring constituents abductively, by positing constitutive relations as the best explanation for the presence of common causes that unbreakably correlate phenomena and their constituents (Baumgartner and Casini 2017).

Thus, the discovery of mechanisms in biology may require a set of experimental reasoning principles that must supplement Mill&rsquos methods, even if there are considerable similarities between these principles and the better-known principles of causal inference (Harbecke 2015).


Extract DNA From a Banana

Introdução

Extract DNA From a Banana: What do you have in common with a banana? Even though we might not look alike, all living things—bananas and people included—are made up of the same basic material.

Just like houses are made up of smaller units such as bricks, all living things are made up trillions of microscopic building blocks called cells. Within an organism, each cell contains a complete set of “blueprints”. These directions determine the organism’s characteristics.

Fundo

If we could zoom in on a single, tiny cell, we could see an even teenier “container” inside called a nucleus. It holds a stringy substance called DNA, which is like a set of blueprints, or instructions. DNA contains a code for how to build a life-form and put together the features that make that organism unique. Segments, or pieces, of DNA are called “genes”. In living things, such as us, each gene determines something about our bodies—a trait. In our DNA there are genes that are responsible for hair color, eye color, earlobe shape and so on. We get our DNA from our parents. Some characteristics, like eye color, are pretty much entirely determined by DNA. Some are determined both by DNA and by your environment as you grow up, like how tall you will be as an adult. And some traits are not very directly tied to DNA at all, like the kind of books you like to read.

Just like us, banana plants have genes and DNA in their cells, and just like us, their DNA determines their traits. Using only our eyes, we couldn’t see a single cell or the DNA inside of it. If we remove DNA from millions of cells, however, we will be able to view it without a microscope. That is what we will do today!

Materials & Tools:

Onion (2),Ethanol, Water, Dish Washing Liquid, Salt ,Petri Dish, Beakers, Cutting Board, Tea Strainer, Cutter, Tea Spoon, Match Box, Spirit Lamp, Tripod Stand with Wire Gauze, Blender/Mixer


List of 16 Science Experiments

1. COKE AND MENTOS EXPERIMENT FOR KIDS

This is a reaction between Mentos candy and cola. The experiment involves dropping several Mentos candies (usually 5–8) into a bottle of diet cola resulting in an eruption occurring because of rapidly expanding carbon dioxide bubbles on the surface of the Mentos.

If you want an explanation:

There are various theories being debated as to the exact scientific explanation of the phenomenon, many scientists claim that it is a physical reaction and not a chemical one. Water molecules strongly attract each other, linking together to form a tight connection around each bubble of carbon dioxide gas in the soda. To form a new bubble, water molecules must push away from one another. It takes extra energy to break this surface tension. So, in other words, water resists the expansion of bubbles in the soda.

When Mentos are dropped into soda, the gellan gum and gum arabic of the candy dissolves and breaks the surface tension. This disturbs the water connection so that it takes less work to expand and form new bubbles. Each Mentos candy has thousands of tiny pores over its surface. These tiny pores function as nucleation sites, perfect places for carbon dioxide bubbles to form. As soon as the Mentos enter the soda, bubbles form all over their surface. They quickly sink to the bottom, causing carbon dioxide to be released by the carbonated liquid with which they come into contact along the way. The sudden increase in pressure pushes all of the liquid up and out of the bottle.

2. ALKA-SELTZER ROCKET EXPERIMENT

A model rocket fashioned from a 35mm film canister and propelled by the generation of gas from an effervescent liquid. It is often used in science classes to demonstrate principles of chemistry and physics to students.

1. In the experiment, a film canister is filled with water and an effervescent tablet (commonly Alka-Seltzer) and tightly sealed.

2. After a short time, the evolved carbon dioxide reaches sufficient pressure to cause the body of the canister to be launched into the air with a popping sound.

3. The canister may be elaborated with paper fins to resemble more closely af real rocket.

(K-A tested) MORE SIMPLE ROCKET LAUNCH… Fill a small plastic film canister (Fuji works well) with one teaspoon of water. Quickly add one Alka-Seltzer tablet, put the lid on and place the canister on the floor with the lid side down. Wait about 10 seconds and whoosh! Your rocket should fly into the air.

3. BUILDING A MACARONI SKELETON

✓ Black construction paper (approximately 6″ x 11.5″) ✓ Glue that will dry clear ✓ Lima beans (head, thorax, hips) ✓ Short, small macaroni in a tube (spine) ✓ Thin twisted macaroni (arms, legs) ✓ Elbow noodles (ribs) ✓ Small shells (joints) ✓ Spaghetti (fingers, toes) ✓ Black permanent marker

  1. Build a sample skeleton for the children to copy from. Review the key features with them.
  2. Guide children to build their skeleton working from the head down (i.e., head, neck/trunk, ribs, etc.), gluing the macaroni and beans to the paper as they go.
  3. When the glue and macaroni have set, have them draw a smile and eyes on the “head”.

As preparation for this project, study the human skeleton. Talk about symmetry between the two sides of the body, and how many ribs, fingers, and toes we have. Source: Kaboose.com

4. EGG DROP SCIENCE EXPERIMENT

(K-A tested-the grade school and middle school kids loved it!)

Each student works within guidelines to fashion a container for an egg so that the egg won’t break when the student drops it from an established height…

Use hard-boiled eggs (you could probably do raw-but be cautious of Salmonella and spoilage!).

Have each child create their own container for the egg — with the purpose of the egg not breaking. Some kids have used “parachutes,” and cans with foam. It can be a lot of fun!

Of course, everyone’s hypothesis should be that their egg won’t break.

The testing is the fun part—when the kids see if their egg remains intact! For this, you want to drop the egg container from the highest available point. A second-floor balcony, off the top bleacher of the football field or by a teacher on a ladder?

*Even though this is for older students, it can be adapted to the lower grades without going into weight and velocity.

5. INVISIBLE INK SCIENCE EXPERIMENT

✓ 2 tablespoons of pure lemon juice ✓ cotton swabs

  1. Pour the lemon juice into a small dish.
  2. Soak the end of a cotton swab in the lemon juice and use it to write a secret message or a picture.
  3. To read or see your secret message, hold the paper near a warm light bulb, burner, or toaster.
  4. The heat will turn the invisible writing brown and you can see it!

6. SPIN EXPERIMENT FOR KIDS (HOW LONG CAN YOU SPIN?)

✓ Film canister lid ✓ Construction paper ✓ Bamboo skewer ✓ Tape ✓ Scissors

1. Cut a circle out of construction paper, about the size of a DVD or CD.

2. Tape a film canister lid to the center of the paper circle. (You can draw a design on it-that would look interesting spinning)

3. With an adult- poke or drill a hole through the film canister lid.

4. Poke the skewer through the hole in the lid.

5. Keep the paper circle near the point of the skewer. Give the skewer a twirl.

COMO FUNCIONA?

The paper circle gives the skewer extra mass. When you twirl the skewer, you also twirl all the mass of the paper circle. A spinning mass tends to keep spinning unless something like friction slows it down.

About 72% of kids can make it spin MORE than 10 seconds…

7. CENTER OF GRAVITY EXPERIMENT

Even George Washington couldn’t do this dollar pick-up trick!Tell the children you’ll give them each a dollar if they can pick it up from the floor. But there is a catch: They have to pick it up using your instructions. You’ll have fun fooling them with this easy indoor game for kids.

You’ll need a dollar bill and a wall…

Passo 1: Have children stand with their feet together and heels up against a wall.

Passo 2: Put dollar bills on the floor 12 inches in front of their feet.

Etapa 3: Tell them to pick up the dollars without bending their knees or moving their feet.

It is impossible to do! Porque? When you are standing against a wall, your center of gravity is over your feet. If you bend forward, you have to move your center of gravity forward to keep your balance. Since you can’t move your feet during this trick, you’re flat out of luck. But that’s better than being flat on your face!

8. RINGING EARS — SIMPLE SOUND EXPERIMENTS FOR KIDS

✓ A Fork ✓ A Spoon ✓ 3 feet of String/Thread

  1. Take the string and tie the fork to the center of the string/thread.
  2. Take one end of the string/thread and tie it around your right index finger (pointer), then tie the other end of the string/thread around your left index (pointer) finger.
  3. Place your fingers (index/pointer) to your ears and let the fork dangle in front of you.
  4. Get someone to tap the fork with the spoon. You should hear loud ringing in your ears.

The ringing sound travels up the string/thread to your ears.

You could tie other metal objects to the string/thread to see what sounds travel to your ears.

9. MUMMIFICATION SCIENCE EXPERIMENT

Discover how the Ancient Egyptians used drying as one step

#1 EXPERIMENT: FISH MUMMY

✓ l raw fish from the market ✓ Two boxes of baking soda ✓ Kitchen scale ✓ Plastic container with a lid

Instruções

  1. Weigh the fish on a kitchen scale.
  2. Coat the fish inside and out with baking soda, and bury it completely in baking soda in the plastic container. Let it sit this way for a week in a cool shady place (in a refrigerator, if you like).
  3. After a week, take it out, dust it off, and weigh it again. Re-bury it in fresh baking soda, for another whole week.
  4. Take it out and weigh it once more.

What does the fish look, feel, and smell like?

HOW’S IT WORK?

Baking soda (PDF) acts as a preservative and drying agent. The weight loss you noticed is due to the removal of water by the baking soda. Drying the fish is essential to making it a mummy. What happened after the first week? After the second week?

10. SINK OR FLOAT — WATER BUOYANCY EXPERIMENTS

CAN YOU SINK AN ORANGE?

Instruções

  1. Fill the bowl with water.
  2. Put in the orange…What happens to the orange? See if you can get the orange to sink.
  3. Take the orange and peel it.
  4. Place the peeled orange back in the bowl of water. What happens this time?
  5. The orange sinks because the orange peel if full of trapped air pockets, therefore making the orange light for its size (so it floats).
  6. When you remove the peel (including the air pockets) the orange weighs a lot for it.

Along with the above experiment try a ‘Sink or Float with a Pumpkin or Watermelon!

  • Fill a bin or aquarium or tub half full of water. Place everyday items near the bin. Get the kids to guess which items would sink and which ones would float. Have youth write their guesses in their notebooks. Then do the experiments to determine if they were right or not.
  • Be sure to add watermelon to the guess! (You can eat it afterward!) Pumpkins are also fun. The pumpkin and watermelon will float because its mass is less than the mass of water it displaces. This is due primarily because the inside of the pumpkin and melon are hollow. It is mostly air, which has a much lower mass than water.

11. CRYSTAL GROWING EXPERIMENTS

✓ Epsom salt ✓ a tablespoon ✓ a cup of water ✓ a paper circle ✓ a jar lid

Instruções

  1. Cut out a paper circle the same size as the jar lid. Put the circle in the lid.
  2. Measure 4 big tablespoons of Epsom salt. Don’t worry if you add too much – the more, the better.
  3. Dissolve all 4 tablespoons in the water and stir the mixture thoroughly.
  4. Pour the water mixture into the jar lid. Stick the lid in a place where it won’t be disturbed. It will take a few days, but let the water evaporate and see what happens!

HOW’S IT WORK?

In a few days, the water will evaporate from the lid. But the Epsom salt will be left behind. The salt will build up into its own unique crystal shape. You can make a miniature rock forest.

12. BAKING SODA AND VINEGAR EXPERIMENT VOLCANO (IN DISH)

This is a classic science experiment and an easy one. To make the volcano, mix 6 cups flour, 2 cups salt, 4 tablespoons cooking oil, and 2 cups of water. The mixture should be smooth and firm.

Stand a large soda bottle in a baking pan or shallow dish, and begin to shape the dough around it. Don’t cover the hole and don’t drop any of the dough into it. Fill the bottle about three-quarters full with warm water and a few drops of red food coloring. Add 6 drops of liquid detergent to the bottle, and 2 tablespoons of baking soda.

Slowly pour vinegar into the bottle and step back!

13. DANCING POPCORN

Fill a clear cup 3/4 full with vinegar. Add 1/2 teaspoon baking soda. Drop-in a few kernels of unpopped popcorn. Watch as the kernels rise and fall.

Variations: Try substituting club soda for the vinegar and baking soda. You can also try using other objects like buttons or pebbles.

14. BREAD MOLD EXPERIMENT

This is a very easy science experiment. The most difficult part is the patience to see the experiment through!

Children seem to love watching mold grow. Here is a safe way to experiment with mold.

  • Give children a small zip-lock bag and a piece of bread.
  • Have them place the bread into the bag and then add a teaspoon of water. Zip up the bag and set out the bag to observe.
  • After a few days, mold will appear on the bread.
  • Discard bags unopened, when the experiment is over.
  • Variation: You may want to repeat this experiment, but this time make two bags of water and bread and put one in the center and one in the refrigerator. Which one grows mold the fastest?

15. FINGERPRINT LIFT EXPERIMENT

Here’s an amazing trick that lets children try their hands at a little forensic science by lifting their own fingerprints.

1. Individually, have each child press their fingertip on a pocket mirror.

2. Cover the entire print with graphite dust by rubbing a soft pencil with sandpaper.

3. Blow gently to remove excess dust.

4. Now carefully stick a strip of tape to the print and slowly peel it off. Stick the tape to a piece of white paper, and the print should be distinct. You can inspect the fingerprint under a magnifying glass, or just with the eye. If you go to the wiki website, I you can decide whether the fingerprints are ‘s’ whirl, loop, or an arch.

16. MAKE A ‘NAKED EGG’ — EGG IN VINEGAR EXPERIMENT

A naked egg is an egg without a shell. Using vinegar, you can dissolve the eggshell–without breaking the membrane that contains the egg.

✓ Eggs ✓ White vinegar ✓ A container big enough to hold all the eggs a cover for the container ✓ A big spoon

Instruções

  1. Place eggs in the container so that they are not touching.
  2. Add enough vinegar to cover the eggs. Notice that bubbles form on the eggs. Cover the container and put it in the refrigerator. Let the eggs sit in the vinegar for 24 hours.
  3. Using the spoon, scoop the eggs out of the vinegar. Be careful–the eggshell has been dissolving. The egg membrane, which is not as durable as the shell, maybe the only thing holding the egg together.
  4. Carefully dump out the vinegar. Put the eggs back in the container and cover them with fresh vinegar. Leave the eggs in the refrigerator for another 24 hours.
  5. Scoop the eggs out again and rinse them carefully. Throw out the eggs where the membranes have broken and are oozing out.
  6. When complete, there will be an egg without a shell. It looks like an egg but is translucent. The membrane will flex when squeezed.

EXPLANATION:

An eggs shell dissolves when submerged in vinegar.

Vinegar contains acetic acid, which breaks apart the solid calcium carbonate crystals that make up the eggshell– into their calcium and carbonate parts.

The calcium ions float free (calcium ions are atoms that are missing electrons), while the carbonate goes to make carbon dioxide.(Those are the bubbles that you see)

Observação: The shell dissolved in 24 hours. Although directions say to put the egg in the refrigerator, I forgot to. (It still came out fine) The remainder of the experiment was followed as directed. After a couple of days, you could actually see the yolk floating within the membrane. Both kids and adults liked this one! The egg feels rubbery–but it does ‘splat’ when dropped. Barb


Assista o vídeo: Experimento de Biología (Novembro 2021).