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Los Científicos van a las Escuelas

2015 2016

Los Científicos Van a las Escuelas” (LCVE) es un programa que propone la interacción entre científicos y docentes durante varios meses para lograr el enriquecimiento de las clases de ciencia en el aula, a través de la realización conjunta de proyectos. Se centra en las ciencias naturales como física, química, biología y disciplinas afines. Se desarrolla en el ámbito del Programa Nacional de Popularización de la Ciencia y la Innovación (PPCI) del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva

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ÍNDICE LOS CIENTÍFICOS VAN A LAS ESCUELAS DE RIO NEGRO

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LA CIENCIA CON AGUA

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EXPERIENCIAS CON LA LUZ

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DESCUBRIENDO LOS ANTIGUOS VOLCANES DE COMALLO

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ESPECIES NATIVAS Y EXÓTICAS

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ESTIMACIÓN DE EDAD Y ALTURA DE ÁRBOLES ACTUALES Y FÓSILES

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TRABAJO PRÁCTICO: FUERZA Y MOVIMIENTO

66

FÓSILES MARINOS EN EL FOYEL

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CONSTRUCCIÓN DE INCUBADORAS

81

LOS BICHOS DE MI ESCUELA

91

MICROORGANISMOS

95

INSECTOS ACUÁTICOS COMO BIOINDICADORES

112

CONTAMINACIÓN LUMÍNICA

115

BIODIVERSIDAD EN EL INTERMAREAL DEL BALNEARIO LAS GRUTAS

118

CULTIVO DE MICROORGANISMOS

124

EL CALOR Y SU TRANSFERENCIA

129

CÉLULAS Y EL MUNDO DE LOS MICROBIOS

140

UTILIZACIÓN DEL LABORATORIO

162

SATÉLITES

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LOS CIENTÍFICOS VAN A LAS ESCUELAS DE RIO NEGRO El Programa está enmarcado en el ámbito del Programa Nacional de Popularización de la Ciencia y la Innovación (PPCI) del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva que, junto con la Universidad Nacional de Río Negro y la Secretaría de Ciencia, Tecnología y Desarrollo para la Producción de Río Negro (Ministerio de Economía) y el Ministerio de Educación provincial,

han colaborado para cumplir los

siguientes objetivos generales: 

Mejorar la enseñanza y aprendizaje de las ciencias físicas y naturales en el aula (quedan excluidas las ciencias sociales y la matemática), y en particular promover las actividades de carácter empírico (experimentos, experiencias, demostraciones, salidas de campo, observaciones directas de fenómenos o especies vivas, etc.).

Promover el conocimiento general de la ciencia y el gusto por la misma en los jóvenes y docentes

Promover lazos creativos entre la comunidad científica y la comunidad escolar

Desmitificar la imagen del científico

Para ello, se han seleccionado 18 escuelas repartidas en todo el territorio de la provincia, incluyendo localidades como: S. C. de Bariloche, El Bolsón, Las grutas, Villa Regina, Comallo, Ing. Huergo, Pilcaniyeu, Mainqué, El Foyel, General Roca e Ing. Jacobacci. Cada una de las cuales se les asignó un científico especializado en las temáticas que fueron requeridas por dichas instituciones. Luego se gestionó una asociación entre el científico con un docente, para formar un par científico/docente, con el objetivo de desarrollar un trabajo en conjunto, orientado a incorporar instancias empíricas en el aula, donde se ejecuten metodologías comunes en las actividades científicas. Actividades cuyo diseño es producto del asesoramiento por parte del científico, pero llevadas a la práctica por el docente. De esta manera se logra una capacitación, que permite que estas actividades se puedan ejecutar en años sucesivos sin que la presencia del científico sea necesaria. En este sentido, los docentes junto al científico han producido una serie de Guías de Trabajos Prácticos en las que se detalla los objetivos, materiales y formas de trabajo. A continuación se exponen las actividades desarrolladas por algunos de los pares científicos/docentes.

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LA CIENCIA CON AGUA AUTORES: Paula Nizovoy

y Gabriela Adam

GRADO/AÑO: 7º grado ASIGNATURA: Química TEMA:

Solución. Sistema material homogéneo. Soluto y solvente. Propiedades intensivas de las soluciones. Agua. El agua como solución. Tipos de agua según su dureza. Experimentación y determinación de variables (pH, presencia de cloro, presencia de iones disueltos, punto de ebullición). Mediante esta actividad los alumnos primero exploran lo que sucede con dos muestras de agua que les son entregadas y que ante un mismo abordaje experimental (agregado de jabón líquido) no se comportan de igual manera (en una de las muestras la cantidad de espuma que se produce es mayor que en la otra).

OBJETIVO: Mediante esta práctica se pretende que los alumnos:   

puedan sentirse parte autora de la experiencia que se va a llevar a cabo y no que sigan simplemente una serie de instrucciones fijas sobre lo que deben hacer propongan diversos abordajes experimentales que les permitan indagar sobre el origen de las diferencias observadas entre las dos muestras de agua comprendan que la cantidad de espuma que se produce al mezclar agua con jabón está es inversamente proporcional a la dureza del agua

MATERIALES: Para 6 grupos de 4 alumnos

MATERIALES QUE NECESITA EL DOCENTE • 12 botellas de plástico o vidrio de 500 ml con tapa. • 50 ml de jabón líquido. • 1,8 m de lana. • 7 litros de agua destilada. • 175 g de sulfato de magnesio. • Balanza. • Probeta (500 o 100 ml). • 4 botellas de 1,5 litros.

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MATERIALES QUE PODRÍAN PEDIR LOS ALUMNOS POR GRUPO • Regla. • Mechero. • Vaso de precipitado. • Probeta. • Trípode. • Termómetro. • Tela metálica. • Papel de pH. • Indicador de presencia de cloro (ortotolidina). • Gradilla. • Tubos de ensayo. • Varilla de vidrio. • Marcador para rotular. SUGERENCIA: Todos los materiales podrían ubicarse en una mesada para que los alumnos retiren lo que necesitan.

PREPARACIÓN DE AGUA DURA - Para preparar la muestra de agua dura se disuelven 50 gr de sulfato de magnesio en 1000 ml de agua destilada. - Para lograr una total disolución es importante revolver bien. - Cada grupo recibirá una muestra de 50 ml de agua dura e igual cantidad de agua destilada (agua blanda). ¡De no contar con sulfato de magnesio en el droguero del colegio, puede adquirirse en la farmacia!

DESARROLLO DEL TRABAJO PRÁCTICO: Se entregarán a los alumnos dos muestras de agua visualmente idénticas, pero de características distintas, en envases de vidrio o plástico de igual forma y tamaño (botellitas de 500 ml). Una de las muestras consistirá en agua corriente o agua destilada (“Agua blanda”) y la otra se preparará por disolución de 50 gr de Sulfato de Magnesio en 1000 ml de agua corriente (mineral o destilada) de igual procedencia que el agua blanda (“Agua Dura”).

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PARTE I: DIFERENCIACIÓN DE LAS MUESTRAS En primera instancia, sin mencionar que ambas muestras son distintas, se guiará a los alumnos para que verifiquen que no se comportan de igual manera frente a un mismo abordaje experimental. Para ello, los alumnos agregarán a cada muestra de agua igual cantidad (1,5 ml) de jabón líquido. Agitarán vigorosamente y dejarán reposar las muestras durante tres minutos. A continuación, valiéndose de un trozo de lana (que apoyarán sobre la pared de la botella), tomarán la altura alcanzada por la espuma y luego medirán con regla la porción de lana correspondiente para cada muestra. Mediante este primer abordaje se busca que los alumnos verifiquen que, a igual cantidad de jabón agregado, en una de las muestras la cantidad de espuma resultante será mayor (muestra correspondiente a “Agua Blanda”). Se realiza la puesta en común. A partir de esta experiencia, se busca que los alumnos indaguen en las posibles razones que podrían explicar las diferencias observadas. Se espera que vayan descartando las variables que intervienen en la experimentación: se emplea el mismo jabón en ambos casos y en igual proporción, el procedimiento no difiere (ambas muestras se agitan de igual forma y se dejan reposar la misma cantidad de tiempo). Consecuentemente, se espera que concluyan que el origen de la discrepancia se encuentra en la naturaleza de las muestras.

PARTE II: BÚSQUEDA DE LOS POSIBLES ORÍGENES DE LAS DIFERENCIAS ENTRE AMBAS MUESTRAS ACUOSAS En esta segunda parte, los alumnos irán realizando distintos ensayos sobre las muestras para tratar de determinar en qué difieren ambas muestras (posible composición y caracterización a partir de igual/distinta reacción frente a los ensayos). Se irá realizando una serie de preguntas guía a los alumnos que los ayudarán a determinar los ensayos a realizar. Mediante estos ensayos se espera que corroboren que no es el cloro disuelto el que puede explicar su comportamiento (en ambas se verifica igual reactividad). Por otro lado, observarán un precipitado salino al calentar la muestra de “Agua Dura”, muestra que además tendrá un pH levemente mayor (indicador de que la composición química de las muestras es distinta). Al preparar té en el “Agua Dura” el aspecto será más turbio o con residuos, producto de la formación de compuestos insolubles al reaccionar los taninos con los minerales. Por último, empleando ablandadores comerciales se espera poder precipitar los minerales disueltos en la muestra de “Agua Dura”, obteniendo una solución que debería comportarse de manera similar a la de “Agua Blanda” al repetir todos los ensayos anteriores. Mediante esta seguidilla de ensayos se pretende que los alumnos vayan sumando evidencias que les permitan ir indagando en los posibles orígenes de las diferencias entre las muestras.

CARACTERIZACIÓN CUANTITATIVA DE SOLUCIONES: POSIBLES ABORDAJES EXPERIMENTALES Una fácil y primera caracterización de las soluciones puede efectuarse mediante la determinación de su acidez. Introduciendo este concepto el docente puede ilustrar el uso 6


de tiras reactivas como medio para la determinación del pH de las soluciones. Se sugiere que, al presentar el tema en clase, el docente ejemplifique el uso de este método efectuando la determinación en distintas soluciones de uso cotidiano (ejemplos: limonada, agua con lavandina, solución de bicarbonato de sodio, vinagre, etc.).

PRESENCIA DE SOLUTOS DISUELTOS Existen diversas formas de separar los componentes de una solución. En particular, al hablar de iones disueltos, pueden realizarse diversas experiencias que permitan ir descartando directa o indirectamente su presencia. Por ejemplo: 

 

Presencia de Cloro: esto puede evidenciarse con la reacción de ortotolidina (kit para medir cloro en piscinas que se compra en ferreterías). Si bien es un ensayo muy específico, pues detecta un compuesto determinado, permite ilustrar este tipo de reacciones colorimétricas mediante las cuales puede realizarse una caracterización a groso modo de las soluciones. Presencia de iones (varios): calentando la solución hasta su punto de ebullición puede corroborarse la cristalización de algunas sustancias disueltas, que aparecerán como un precipitado (al calentar aguas duras puede observarse un depósito de sales en el fondo del recipiente). Presencia de iones (magnesio y calcio, entre otros): al emplear un ablandador comercial de aguas en una muestra de agua dura se evidencia la formación de un precipitado. Aumento del punto de ebullición de la solución (propiedades coligativas): con respecto al punto de ebullición de la sustancia pura. Los minerales pueden alterar la solubilidad de ciertos compuestos: para demostrar esto se puede utilizar como experiencia preparar un té con aguas de distinta dureza. El docente explicará que los taninos (compuestos procedentes de las plantas y que están contenidos en muchos alimentos, como en el té) pueden reaccionar con ciertos minerales, formando un residuo.

La suma de las experiencias ejemplificadas previo a la práctica de laboratorio apunta a que, a la hora de realizar el experimento con las aguas de distinta dureza, el alumno pueda apelar a los conocimientos previamente adquiridos para ir sugiriendo formas que le permitan averiguar cuál puede ser la razón de que con una de las mezclas de agua se genere más espuma que con la otra.

DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA Durante el desarrollo de la práctica se sugiere que, posteriormente a la realización de la primera parte (medición de la altura de la espuma obtenida con los dos tipos de agua) se realice una puesta en común entre todos los alumnos, donde el docente vaya guiándolos para que puedan ir completando los cuadros de la guía para el alumno y puedan ir generando hipótesis sobre el origen de las discrepancias entre las muestras. 7


En este sentido, el docente podría formular preguntas del tipo: - ¿Qué observaron? -¿Por qué creen que en una se generó mayor cantidad de espuma que en la otra? ¿Qué podría haberlo originado? - ¿Cómo podríamos averiguarlo? - ¿Recuerdan algún experimento que les permita verificarlo?

¿Qué puede suceder en laboratorio? A continuación se desarrollan los resultados que se observan al realizar algunas de las distintas prácticas experimentales que los alumnos podrían proponer:

NOTA!: Las experiencias abajo descriptas, o cualquiera que sea propuesta por los alumnos y/o docentes se efectuarán sobre nuevas muestras de agua (no sobre las mezclas de agua y jabón resultantes de la primer parte del trabajo).

PH: su determinación mediante tiras reactivas permite abordar un método sencillo para caracterizar a las muestras. En este caso, no observarán una variación apreciable, por lo que podrán concluir que no es la diferencia de acidez la responsable de las discrepancias observadas.

Presencia de Cloro: este abordaje es interesante si se propone que la diferencia entre a ambas muestras sea un componente en particular (en este caso, el cloro). Mediante esta propuesta se ilustra la utilidad de una reacción específica que emplea un reactivo dirigido específicamente a detectar este compuesto. En este caso, se espera que ambas muestras reaccionen desigual manera ya que ambas muestras fueron preparadas con el 8


mismo tipo de agua, por lo que también concluirán que no es la presencia de cloro la que explica las diferencias observadas.

Ascenso ebulloscópico: al calentar ambas muestras hasta su hervor, se observa un leve aumento en el punto de ebullición de la muestra que representa al agua dura. Apelando a las propiedades coligativas, este resultado sería un indicio de que en esta muestra hay algún componente disuelto. Precipitación de iones: al calentar la muestra, se observa la precipitación de sustancias, como si fueran unas pelusas. La cantidad de precipitado es mayor en la muestra de agua dura. Cristalización: se observa la aparición de cristales en el recipiente donde se está realizando la cristalización. En el agua dura, se observa mayor cantidad de cristales.

Uso de ablandador de aguas: agregando 10 gr de ablandador comercial de aguas (el que se emplea para los lavavajillas) por cada 50 ml de solución, se observa una diferencia significativa en la cantidad de sustancia que precipita (mayor cantidad de sales precipitadas en la muestra de agua dura).

Mediante la realización secuencial de estos experimentos los alumnos podrán ir concluyendo que la diferencia entre ambas muestras radica en que en una hay componentes (iones/minerales/sustancias) disueltos, mientras que en la otra no (o bien, su concentración es menor). Arribada a esta conclusión, sería conveniente, que, a posteriori de realizar la experiencia con el ablandador de aguas, se repitiese el experimento con el jabón, para corroborar que los niveles de espuma en ambas muestras se equiparan, por lo que efectivamente, la diferencia entre ambas muestras se debía a la presencia de sales disueltas.

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GUÍA PARA EL ALUMNO DETECTIVES DEL AGUA Cada vez que llueve sobre nuestro suelo, nuestra ciudad, podemos observar cómo las aguas corren sobre la superficie y van poco a poco agrupándose en torrentes, arroyos, ríos de cada vez mayor envergadura por donde circulan para ir a desembocar finalmente en ríos, lagos o en el mar. El agua constituye uno de los componentes distintivos de nuestro planeta, su molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno y su fórmula química es H2O. Alrededor del 70% de la superficie de la Tierra está ocupada por agua. Es indispensable para todas las formas de vida, sin ella, el fenómeno de la vida no hubiera ocurrido. Agua y vida establecen una relación indisoluble; Ésta fuerte y total dependencia hacia el agua se refleja en el hecho de que los seres vivos están, mayoritariamente, formados por agua.

PARTE A:

Esta actividad deberá realizarse en grupos de 4 personas. Leer atentamente antes de realizar.

Recuerda que es importantísimo tomar registro de todo lo trabajado, incluso sacar fotos y videos. El experimento de hoy: Consiste en verificar el comportamiento de dos muestras de agua ante un mismo abordaje experimental. Para ello se les entregarán dos muestras de 50 ml agua, en envases de vidrio (o plástico) de igual forma y tamaño. Obsérvenlas. Agregar igual cantidad (1.5 ml) de jabón líquido a cada una de ellas. Agitar vigorosamente y dejar reposar durante tres minutos. A continuación, valiéndose de un trozo de lana, tomar la altura alcanzada por la espuma y luego medir con regla la porción de lana correspondiente para cada muestra ¿se les ocurre cómo medirlo? ¿Qué sucedió? (Descripción del fenómeno) Acá un científico se preguntaría: ¿Qué diferencias hay entre las dos muestras? ¿Qué observo de distinto? 10


¿Qué pregunta nos surgió y queremos contestar?

Nuestra hipótesis (nuestra respuesta) Hipótesis Pensamos que ………..… porque ...

¿Qué variables están en juego en esta experiencia?

PARTE B: Nuestros diseños experimentales para poner a prueba nuestra hipótesis, observaciones y resultados son:

Nuestras conclusiones:

¿Qué aprendí con este experimento?:

¿Qué cosas nuevas quiero saber sobre este tema?: 11


EXPERIENCIAS CON LA LUZ AUTORES: Jimena Sorianello, María Luz Induni y Abel Saporiti GRADO/AÑO: 6º y 7º grado ASIGNATURA: Ciencias naturales TEMA: Importancia de la luz para el desarrollo de los seres vivos, comportamiento

de la luz en diferentes medios, fenómenos físicos asociados a la luz: reflexión, refracción, dispersión y absorción de la luz; espectro de luz visible; los colores; luz Infrarroja; fuentes de luz: natural y artificial; mediciones, observación de la varación diaria de la sombra que produce el Sol y la variación anual; el mediodía solar y la línea norte – sur; el fenómeno del día y la noche; emergentes: El fenómeno de las estaciones del año. Solsticios y equinoccios. Cuidado del medio ambiente, uso racional de la luz artificial. El sentido de la vista -El ojo humano-.

OBJETIVO: Aplicar las metodologías científicas mediante experimentos sencillos y con materiales cotidianos relacionados con los fenómenos físicos asociados a la luz.

MATERIALES:              

Láser verde (preferentemente) tres . Talco. Vidrio de 10x10 cm. Vidrio esmerilado o material plástico translúcido de 10x10 cm. Cartulina blanca, verde, negra del tamaño de una hoja A4. Recipiente de vidrio transparente de 30 x 15 x 15 cm aproximadamente (puede se una pecera). Agua. Prisma. Linterna. Caja (puede ser de zapatos o similar) con una ranura de un par de milímetros. Cinta adhesivaDos latas de conservas para realizar los almácigos. Control remoto de televisor u otro artefacto domestico Camara de fotos digital (cualquiera)

Observaciones: Cada alumno debería tener una cartilla de trabajos prácticos con las actividades a realizar durante todos las experiencias. Al inicio de cada experiencia debería haber una introducción que explique y fundamente lo que se realizará. 12


Ellos deberían leer esa introducción el día anterior al trabajo práctico. Y al final de cada práctico debería cumplimentarse sobre lo que se hizo en el práctico y un espacio en blanco para que los alumnos dibujen lo observado o dibujen la secuencia.

PROCEDIMIENTOS: Se proyecta el láser en el aula y se esparce talco, observando la trayectoria del haz de luz emitido por éste. Se hace pasar el haz de luz por un cuerpo tranparente, otro traslúcido y uno opaco. Se observa el comprotamiento del haz de luz. Se coloca la linterna dentro de la caja fijándola con cinta adhesiva, de manera que proyecte la luz por la ranura hacia afuera. Se coloca la cartulina de forma vertical enfrentado a la caja y se van interponiendo sucesivamente el cuerpo transparente, translúcido y el opaco. Se proyecta el haz de luz del láser sobre el agua del recipiente en forma perpendicular e inclinándolo en distintos ángulos hasta lograr que se desvíe el haz hasta llegar a un ángulo crítico donde el haz rebote en el fondo y contra la superficie del agua zigzagueando dentro del recipiente. Proyectar el haz de luz láser sobre el prisma para observar el desvío (refracción) del haz de luz y posteriormente la luz emitida por la linterna para observar la separación del espectro de luz en distintos colores (dispersión). Para la medición del mediodía solar y reconocimiento de la trayectoria del Sol se colocará una cartulina con una estaca (gnomon) . Se realizarán registros de la longitud y posición de la sombra en un período determinado de tiempo.

MARCO TEÓRICO “Nos hablan mucho del Sol, de su temperatura, sus explosiones, etc, pero no conocemos cómo éste astro se mueve en el cielo a lo largo de los meses, hecho sumamente notorio que provoca una consecuencia tan importante como las estaciones del año. A su vez, y no es un dato menor, la mayoría de esta información nos llega a través de los medios de comunicación en un formato periodístico muy compactado y sin desarrollo suficiente, lo que hace que cueste decodificarla y comprenderla. Por otro lado, es habitual encontrar una creencia bastante común que el paso por los años de escolaridad y las modernas teorías científicas no han logrado transformar: que en el cielo ocurren cosas muy diferentes a las que suceden en la Tierra y que le dan a éste un carácter “sobrenatural”. O sea, pese a que la información científica que se nos transmite día a día evidencia la universalidad de los fenómenos físicos, la gente sigue pensando que los fenómenos terrestres, y las leyes que los rigen, no tienen conexión con lo que sucede fuera de la Tierra, manteniéndose una dicotomía cielo – tierra” 1 El Sol es nuestra principal fuente de luz natural. La energía radiada por el Sol tiene un rol fundamental en el ciclo de la vida en la Tierra. No es posible hablar de la luz sin pensar en nuestra estrella más cercana. Con el sentido de la vista solo podemos percibir una pequeña parte del espectro total de luz emitido por el Sol, el espectro de 1

Propuestas didácticas para la astronomía – Diego Galperín - 2013

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luz visible, cuya representación más poética puede ser el arco iris, es un fenómeno que desveló a más de un científico en la antigüedad. La luz se propaga por medio de ondas, no necesita de ningún medio físico para propagarse. Para que entendamos esto podemos compararlo con en el sonido. El sonido necesita de un medio físico elástico gaseoso, líquido o sólido para propagarse: el aire, agua. Sin embargo, no se propaga en el vacío. En el espacio no podríamos hablar porque no podríamos escucharnos en cambio la luz se propaga en el vacío, casualmente porque no necesita ningún medio para hacerlo, se propaga en forma de ondas electromagnéticas. La luz natural nos llega mayormente del Sol, nuestra estrella más cercana. Desde allí se emite la mayor cantidad de radiación que recibe la Tierra. La parte de la radiación que nuestros ojos pueden percibir es lo que comúnmente llamamos luz, pero hay radiación emitida por el Sol que no podemos percibir con la vista: para la física la luz es toda la radiación emitida por el sol, la visible y no visible.

Infrarojo

Rayos

Rayos

No todo el espectro llega a la Tierra……La atmósfera se encarga de dispersar bastante luz dañina. Cuando hablamos del espectro de luz visible imaginemos una autopista muy ancha, con muchos carriles de los cuales nosotros sólo usamos unos pocos.

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Llevó mucho tiempo el poder explicar el motivo por el que el hombre ve colores cuando el haz de luz se observa blanco. La naturaleza proporcionó pistas respecto de la dispersión de la luz por ejemplo cuando se formaba un arco iris. Una experiencia que hizo Newton y que lo llevó a la conclusión que la luz era suma de los 7 colores básicos que formaban el arco iris fue la realizada con el llamado “disco de Newton”. Las frecuencias viajan juntas, por eso nosotros no vemos los colores que componen la luz sino que vemos la luz blanca. La velocidad de la luz en el vacío es de 300.000 km/seg. Comparado con un automóvil: La luz 1.080.000.000 km/h y el auto: 150 km/h. El tiempo en el que se llegaría a la Luna en auto sería de 3,6 meses, mientras que la luz llega en1,3 seg. Como su velocidad es mucha, (pensemos que tarda en recorrer la distancia de la Tierra a la Luna en aprox. 1,3 seg. Y desde la Tierra a Saturno 1h 15min) es una de la formas más populares de medir las distancias astronómicas. Las distancias en el universo son muy grandes, debemos utilizar una forma de expresar las unidades de medida acordes con esa distancia. Es decir, cuando se hace referencia a alguna estrella y se desea conocer la distancia a la que se encuentra de la Tierra, la expresamos en AÑOS LUZ. Un año luz es la distancia que recorre la luz en ese tiempo, que equivale a 9.460.800.000.000 km. Si quisiésemos indicar la distancia de la estrella más cercana a la tierra, Alfa Centauro en km, sería un poco complicado pues deberíamos decir: 41.532.912.000.000 km mientras que indicarlo en años luz es más simple: 4,39 años luz. Cualquier objeto incandescente produce luz. Si la luz se dispersa se pueden obtener los colores constituyentes. A la luz dispersada la llamamos espectro. Ejemplos de dispersión de la luz pueden ser el arco iris, la propia atmósfera terrestre. Vemos el cielo de color azul. La dispersión se debe al desvío de la luz que provocan las partículas de polvo, las gotas de agua, o las moléculas de luz dispersas en el aire. Lord Rayleigh descubrió que la luz se descompone en los distintos colores según el tamaño de las partículas que atraviesa. En las moléculas de aire se dispersa en longitudes de onda menores que corresponden al azul y al violeta, que hacen ese efecto tan agradable de ver los cielos de color azul/celeste. No vemos el violeta pues nuestra vista no es tan sensible.

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La luz que nos llega de las estrellas y otros objetos celestes, ya que no solo llega del Sol, no es de gran intensidad. Algunas estrellas son muy luminosas y en la inmensidad del universo, a simple vista vemos las estrellas que pertenecen a nuestra Galaxia, la Vía Láctea. A simple vista podemos ver en una muy buena noche hasta unas 1500 estrellas. Las estrellas están muy distantes unas de otras. La Luz de los objetos que están distantes suelen verse muy débiles. La luz emitida por una estrella debe atravesar material interestelar que se encuentre en su camino y la acción de la atmósfera terrestre, que absorbe parte de la energía que llega de ellas. Cuando observamos el cielo nocturno podemos ver estrellas algunas más brillantes y otras menos brillantes. A la medida relacionada con el brillo se la denomina magnitud. Si se habla del brillo tal como lo percibimos en la Tierra y a observación a simple vista, se denomina magnitud aparente. La magnitud esta modulada por la distancia y la intensidad de la fuente, el material interestelar que haya tenido que atravesar y por la atmósfera terrestre. Esta escala hay que pensarla como un “podio” donde por ejemplo la magnitud m=1 es mayor que m=2 y así sucesivamente. Una estrella de magnitud 6 se encuentra en el límite de lo que podemos observar a simple vista. Una estrella de m=1 es 100 veces más brillante que una de m=5. Para percibir la luz, contamos con un instrumento óptico muy sofisticado: El Ojo Nuestro ojo es capaz de adaptarse cuando cambian las condiciones de luz abriendo y cerrando la pupila, activando células denominadas conos y bastones que están en la retina de nuestros ojos. En la naturaleza, a medida que Sol se oculta y avanza el crepúsculo, la pupila se abre, los bastones comienzan a activarse de a poco, y llegamos a nuestro nivel de visión nocturna. Los bastones son mil veces más sensibles que los conos pero no son capaces de distinguir los colores. Ellos son capaces de interactuar con los conos en el rango del azul. Esto explica por qué en la oscuridad con luz tenue comenzamos a observar el paisaje en tonos azulados. Esta visión es la necesaria para ver a las estrellas. Los ojos son detectores muy sensibles. Son instrumentos ópticos refractores, donde la imagen después de varias refracciones, llega a la retina en la que se forma la imagen real invertida y de menor tamaño. La imagen es transformada de energía electromagnética en energía eléctrica permitiendo que la señal llegue al cerebro a través del nervio óptico.

DIFERENTES COMPORTAMIENTOS DE LA LUZ: Reflexión: es una modificación que se produce en la dirección de una onda o de un rayo. Dicho cambio tiene lugar en el espacio que separa dos medios, lo que hace que la onda o el rayo vuelva a su medio original. Aquí la luz no atraviesa ningún medio. Ejemplo: un espejo. Cuerpos opacos en general. Refracción: Modificación en la dirección y velocidad de una onda al cambiar el medio en que se propaga. Aquí la luz atraviesa el medio. Ejemplo: la luz que atraviesa una lente, el agua, un prisma. 16


Dispersión: Descomposición de una radiación compleja en diferentes radiaciones simples: la dispersión de la luz es la separación de los diversos colores espectrales de un rayo luminoso por medio de un prisma o un dispositivo adecuado. La dispersión es una consecuencia de la refracción de la luz. Por tanto, aquí también la luz atraviesa un medio, pero además, se descompone en sus diferentes longitudes de onda, de tal forma que las longitudes más largas (rojos) se desvían menos que las longitudes más cortas (azules). En la práctica la dispersión determina el color del cielo y por tanto la iluminación natural. Difracción: En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que se basa en la desviación de estas al encontrar un obstáculo o al atravesar una rendija. El fenómeno es más intenso cuando el borde es afilado. Este fenómeno ocurre, al incidir la luz sobre los afilados bordes del diafragma. Aquí la luz no atraviesa el medio, pero podríamos decir que le "bordea". Es decir, al llegar al borde de un objeto, se desvía y tiende a ocupar la otra cara del mismo. A diferencia de la dispersión, con la difracción se desvían más las longitudes de onda más largas (rojos). El ejemplo más claro es la zona de penumbra antes de la salida de sol o después de ponerse. Absorción: En física, la absorción de la luz es el proceso por el cual dicha radiación es captada por la materia. La luz no atraviesa, ni rebota, ni bordea el medio, sino que el medio se la queda. Cuando esta energía luminosa es absorbida íntegramente, se dice que el cuerpo es negro. Un material negro absorbe todas las longitudes de onda convertidas en calor, mientras que un material blanco las reflejará.

¿CÓMO ES QUE PODEMOS PERCIBIR LA LUZ? – El Ojo: un instrumento óptico muy sofisticadoNuestro ojo es capaz de adaptarse cuando cambian las condiciones de luz ¿cómo lo hace?  

Abriendo cerrando la pupila Activando células denominadas conos y bastones que están en la retina de nuestros ojos

En la naturaleza, a medida que Sol se oculta y avanza el crepúsculo, la pupila se abre, los bastones comienzan a activarse de a poco, y llegamos a nuestro nivel de visión nocturna. Los bastones son mil veces más sensibles que los conos. Pero no son capaces de distinguir los colores. Ellos son capaces de interactuar con los conos en el rango del azul. Esto explica porque en la oscuridad con luz tenue comenzamos a observar el paisaje en tonos azulados. Esta visión es la necesaria para ver a las estrellas. Los ojos son detectores muy sensibles. Son instrumentos ópticos refractores, donde la imagen después de varias refracciones, llega a la retina donde se forma la imagen, real invertida y de menor tamaño. A partir es un instrumento transductor destinado a transformar la energía electromagnética en energía eléctrica permitiendo que la señal llega al cerebro a través del nervio óptico.

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LA SOMBRA: Una sombra es una región de oscuridad donde la luz es obstaculizada. Una sombra ocupa todo el espacio detrás de un objeto opaco con una fuente de luz frente a él. La sección eficaz de una sombra es una silueta bidimensional o una proyección invertida del objeto que aspira la luz. Existen grados intermedios de sombra y luz entre las superficies completamente iluminadas y la completa oscuridad: la penumbra.

LOS MOVIMIENTOS APARENTES DEL SOL Todos conocemos que por la mañana el Sol “sale” por algún lugar hacia el este, que cerca del mediodía está en su punto más alto en el cielo, y que al atardecer “se pone” por algún lugar al oeste. También se tiene alguna intuición que nos indica que el recorrido del Sol en el cielo no es el mismo a lo largo del año. La forma más sencilla de estudiar los movimientos del Sol en el cielo es a través de la observación de la sombra de una estaca vertical clavada al suelo, instrumento que recibe el nombre de gnomon. Así podremos observar que la sombra tiene distinto largo y orientación a medida que transcurren las horas y los días. Si realizamos esta actividad en diferentes lugares de la Tierra, notaremos que, en todos los lugares posicionados al sur del Trópico de Capricornio, la sombra apunta justo al punto cardinal sur cuando el sol se encuentra en su posición más alta en el cielo, instante al que se denomina mediodía solar. Esto ocurre todos los días del año y este instante es sencillo de determinar ya que se trata del momento en el que el Sol está en el punto más alto de su trayectoria aparente y, por lo tanto, la sombra será la más corta de todo el día. Sin embargo, el mediodía solar no coincide en la mayoría del mundo con el mediodía civil que marcan nuestros relojes, debido a que existe una convención llamada husos horarios, que estipula cuáles son las zonas de la Tierra a las que les corresponde igual horario civil, aunque sus horarios solares sean distintos. En la figura siguiente se observan las variaciones diarias y anuales en la trayectoria aparente del Sol en el cielo a lo largo del año en un lugar como la ciudad de Buenos Aires. El plano por el que se mueve el Sol en el cielo se denomina eclíptica y su ángulo con respecto a la superficie horizontal depende únicamente de la latitud del lugar de observación y no varía a lo largo del año. En cambio la altura del Sol por 18


encima del horizonte cambia: en invierno el Sol sigue una trayectoria más cercana al horizonte mientras que en verano lo hace más cerca de la vertical a la superficie (ver Figura 2).

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Figura 2: Trayectorias del Sol en distintas épocas del año: más alta al comenzar el verano (1) y más baja al comienzo del invierno (3). La trayectoria 2 corresponde a los equinoccios. Si pudiésemos observar sistemáticamente durante todo el año las sombras de un gnomon situado en la ciudad de Buenos Aires notaríamos que éstas tienen su menor longitud el día 21/12, fecha del comienzo del verano, debido a que el Sol recorre ese día una circunferencia que está lo más alta posible por sobre el horizonte. A este fenómeno se lo denomina solsticio de diciembre (o de verano para el hemisferio sur) y ese día ocurre que el Sol sale por un lugar del horizonte situado al sur del este y se pone por un lugar situado al sur del oeste. En cambio, el 21/6, día del solsticio de junio y comienzo del invierno en el hemisferio sur, el Sol recorre en el cielo la circunferencia más baja de todo el año y, por lo tanto, el gnomon tendrá ese día la sombra más larga. El Sol saldrá por un punto situado al norte del este y se pondrá en el horizonte por una posición situada al norte del oeste. En el período que va desde el 21/6 hasta el 21/12 el Sol recorre cada día circunferencias más altas ya que las salidas del Sol se van corriendo hacia el sur. Durante ese lapso, existe un solo día en el que el Sol sale exactamente por el este y se pone por el oeste: el 22/9, día del “equinoccio” y comienzo de la primavera. Ese día, el Sol realiza la mitad de su recorrido diario por encima del horizonte y la otra mitad por debajo, razón por la cual toda la Tierra tiene un día que posee justo 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad. De ahí proviene la palabra equinoccio, que significa igual duración. En cambio, en primavera y verano las horas de luz son más que las de oscuridad mientras que sucede lo contrario en otoño e invierno. A su vez, durante el período que va desde el 21/12 al 21/6 el Sol realiza el movimiento opuesto, de sur a norte, saliendo en consecuencia cada día más tarde. Durante ese medio año, existe un solo día en que el Sol sale justo por el este y se oculta por el oeste: el 20/3, día del otro equinoccio y comienzo del otoño en todo el hemisferio sur. Una aclaración importante es que, pese a que los días más comunes en que ocurren los equinoccios son el 20/3 y el 22/9, fechas en que el Sol se sitúa justo sobre el Ecuador terrestre, en la vida cotidiana solemos decir que el otoño y la primavera comienzan el 21/3 y el 21/9 para que sea más sencillo recordar estas fechas. Otra característica del movimiento aparente del Sol es que, en los equinoccios, el ángulo que se forma entre los rayos de Sol y el gnomon es coincidente con el valor de la latitud del lugar. Debido al cambio en la trayectoria del Sol en el cielo, este 19


ángulo se modifica durante el año, llegando a un ángulo máximo el día del solsticio de invierno y a un ángulo mínimo en el solsticio de verano. En este movimiento aparente, el Sol se mueve 23° hacia el norte y 23° hacia el sur del Ecuador, lo que produce una modificación del ángulo entre los rayos y el gnomon: en el solsticio de verano el ángulo es igual a la latitud menos 23° y en el de invierno es igual a la latitud más 23°. Variación anual del ángulo  entre el gnomon y los rayos de Sol

Rayos del

Equinoccios (20/3 y 22/9):  = latitud

 Solsticio de invierno (Sol más bajo y sombra más larga):

gnomon sombra

Esquema explicativo del movimiento aparente del Sol en un año

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Trayectoria del Sol más al norte de todo el año: salida al norte del este y puesta al norte del oeste. Por ese motivo, comienza el invierno en el hemisferio sur y el verano en el norte. Todas las localidades situadas al norte del Trópico de Cáncer tienen sombra en todo momento del año.

NORTE

Solsticio de junio - 21/6 SOL

Equinoccio 20/3

SOL

22/9 Equinoccio

OESTE SOL

Solsticio de diciembre Trayectoria del Sol más al sur de todo el año: salida al sur del este y puesta al sur del oeste. Por ese motivo, comienza el invierno en el hemisferio norte y el verano en el sur. Todas las localidades situadas al sur del Trópico de Capricornio tienen sombra en todo momento del año.

Trópico de Cáncer

Ecuado r

ESTE

Trópico de Capricornio

SUR

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GUÍA PARA EL ALUMNO 1) Formar cuatro grupos como mínimo. Si se cuenta con material repetido formar más grupos. El número ideal es de 4/5 alumnos por grupo. 2) Controlar con el docente todo el material necesario para las experiencias. 3) Leer el apunte del trabajo práctico que van a realizar. Repasar con los docentes y despejar dudas y preguntas respecto de la experiencia a realizar. 4) Realizar las experiencias: Actividad 1: a) Un alumno enciende el laser, cuidando no apuntar a los ojos de ningún compañero. b) Dos alumnos, que previamente se colocaron talco en las manos lo soplan de costado sobre el haz del láser. Observar la trayectoria. Cada alumno dibuja y registra la actividad. Sacan conclusiones respecto de la trayectoria de la luz emitida por el láser. Actividad 2: a) Colocar la caja sobre un escritorio con la ranura dirigida hacia la cartulina que colocaron en forma vertical a unos 20 cm de distancia. b) Encender la linterna de manera que la luz proyectada se enfoque sobre la hoja. c) Colocar el vidrio transparente entre la caja y la hoja. Observar qué sucede con la luz emitida por la linterna. d) Colocar el vidrio traslúcido entre la caja y la hoja. Observar qué sucede con la luz emitida por la linterna. e) Colocar la cartulina blanca, luego la verde y luego la negra entre la caja y la hoja. Observar qué sucede con la luz emitida por la linterna. ¿El cambio de color produce alguna variación en la luz reflejada? f) Cada alumno deberá dibujar en el cuaderno todo lo observado. Actividad 3: a) Llenar el recipiente rectangular con agua hasta las ¾ partes. b) Utilizar el láser y proyectar el haz de luz en forma vertical sobre el agua. Observar y registrar. c) Inclinar el láser de tal manera que el haz de luz al ingresar al agua cambie su dirección. Inclinar hasta que el haz de luz, ingresando al medio acuoso experimente sucesivos rebotes en el agua figurando un zigzag contínuo. Observar y registrar. d) Cada alumno deberá dibujar en el cuaderno todo lo observado. Actividad 4: a) Proyectar el haz de luz del láser sobre el prisma apuntando sobre unas de sus caras laterales. Observar la dirección de la luz.

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b) Proyectar la el haz de luz emitido por la linterna por la ranura de la caja sobre el prisma, en una de sus caras laterales. El prisma debe colocarse en forma vertical u horizontal apoyado sobre el escritorio. Colocar la cartulina blanca apoyada sobre la mesa a continuación del prisma. Girar lentamente el prisma y/o mover la luz hasta observar un arco iris sobre el papel. c) Cada alumno deberá dibujar en el cuaderno todo lo observado. Actividad 5: a) Todos los grupos comparten las experiencias realizadas y los resultados obtenidos. b) Formular preguntas. Realizar distintas explicaciones sobre lo observado. Repetir una experiencia si es necesario, tratando de justificar las explicaciones dadas. Actividad 6: a) Coloca en dos latas distinta dos plantas (similares) con tierra y suficiente agua. b) Guarda una planta dentro de un armario y coloca otra planta delante de una ventana. Dejar que pase una semana y después comparar los dos plantines. ¿Notas alguna diferencia? ¿Por qué? Actividad 7: a) Coloca una cámara digital frente a un control remoto de televisor. b) Acciona el control remoto apuntando a la cámara. Observa el visor de la cámara. c) Acciona el control remoto y obsérvalo a simple vista. d) Describí y registra lo que observaste. ¿Cómo podes explicarlo? La siguiente actividad se realiza en el patio de la escuela Actividad 8: La observación del cielo diurno Antes de la actividad los alumnos trabajaran algunas ideas previas: 1. ¿A qué hora aproximada ocurre el mediodía? ¿Puedo determinarlo usando el Sol? ¿Por qué? 2. ¿Cambian los horarios de salida y puesta del Sol a lo largo del año? ¿Cómo? ¿Y los lugares de salida y puesta? ¿Hay algún momento en que no tengamos sombra? La línea norte – sur y el mediodía solar a) Fijar una cartulina blanca hoja al suelo en una zona al aire libre despejada de árboles o construcciones. Cuiden que la hoja no se mueva y que, en las próximas horas, ningún objeto nos tape el Sol. La hoja puede estar fijada sobre una base firme y plana como un fibro-fácil de 3 o 6 mm de 50 x 40 cm (aprox.) b) Clavar una estaca o gnomon de unos 10 cm de altura en su centro de forma tal que quede fija en posición vertical. Tengan en cuenta que la sombra de la estaca no debe sobresalir en ningún momento de la cartulina. Finalmente, midan la altura del gnomon: ..................... 23


c) Dibujen en la cartulina las posiciones que va ocupando la sombra cada 10 minutos (no se olviden de anotar la hora en la que realizan cada medición) durante un período de, por lo menos, 3 horas: de 12.15 a 15.15 hs. En el tramo en el que la sombra varíe su longitud cada vez más lentamente, realicen el registro cada 5 minutos. Midan el largo de cada sombra y anótenlo en la cartulina. d) Pónganle número a cada sombra y completen una tabla en la que indiquen el número de sombra, la longitud y la hora correspondiente. Una vez que noten que las sombras comienzan a alargarse, presten atención y traten de registrar tres o cuatro sombras cuyas longitudes sean iguales a las de otras sombras medidas anteriormente mientras las mismas se iban acortando. e) Determinen la dirección de la línea norte - sur: al finalizar, sin mover la cartulina, unan los extremos de las sombras de igual longitud con unas líneas auxiliares finas. Marquen los puntos medios de ellas y tracen una línea que pase por dichos puntos. Esa línea indica la dirección norte – sur o meridiana del lugar f)

Determinen el horario del mediodía solar: busquen en la hoja o cartulina cuál fue la longitud y el horario de la sombra más cercana a la línea norte – sur trazada anteriormente. ¿Es la más corta de todas? Debería serlo ya que el Sol en ese momento se encuentra en su posición más alta del día. Ese instante se llama mediodía solar. Modelo de planilla para el registro del mediodía solar y determinación de la línea norte sur. www.miradasalcielo.com.ar

Medición del mediodía Solar

cm

Mediodia

Horario del mediodía solar

Lugar hacia donde apunta la sombra

16:00

15:45

15:30

15:15

15:00

14:45

14:30

14:20

14:10

14:05

14:00

13:55

13:50

13:45

13:40

13:35

13:30

13:25

13:20

13:10

13:00

12:45

12:30

12:15

12:00

11:45

100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 11:30

Tabla de resgitros Longitud Orden Hora sombra (cm) 1 11:30 2 11:45 3 12:00 4 12:15 5 12:30 6 12:45 7 13:00 8 13:10 9 13:20 10 13:25 11 13:30 12 13:35 13 13:40 14 13:45 15 13:50 15 13:55 17 14:00 18 14:05 19 14:10 20 14:20 21 14:30 22 14:45 23 15:00 24 15:15 25 15:30 26 15:45 27 16:00

Di ferenci a entre medi odi a s ol a r y el medi odi a ci vi l

Bariloche

Verificacion de la linea norte sur: Unir con una linea entre las dos registros minimo y maximo y la perpendicular debe coincidir con el punto medio donde se registrba la sombra más corta.

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Esquema que representa la actividad de medición del mediodía solar y la determinación de la línea norte – sur o meridiana del lugar

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DESCUBRIENDO LOS ANTIGUOS VOLCANES DE COMALLO. AUTORES: Maximiliano

Florencia Bechis, Mauro Gabriel Passalia, Ari Iglesias y César

GRADO/AÑO: 7º grado ASIGNATURA: Ciencias naturales TEMA: Rocas volcánicas OBJETIVOS: En este trabajo práctico estudiaremos las rocas volcánicas que se encuentran en la zona del Anfiteatro de Comallo. Realizaremos una investigación científica, jugando a ser geólogos, con el fin de resolver la siguiente incógnita: ¿Qué tipo de volcán generó las rocas que se encuentran en el sector del Anfiteatro? INTRODUCCIÓN: ¿QUÉ SON LOS VOLCANES? ¿QUÉ TIPOS DE VOLCANES PODEMOS ENCONTRAR? Los volcanes son puntos o lugares por donde el magma que se forma en el interior de la Tierra sale a la superficie. El magma está conformado por roca fundida, cristales de minerales y gases disueltos. Cuando sale a la superficie, los gases que se separan y son liberados a la atmósfera, y el magma pasa a denominarse lava. El magma puede alojarse en el interior de la Tierra y enfriarse muy lentamente, dando como resultado rocas plutónicas. Debido a su enfriamiento muy lento, los cristales minerales tienen mucho tiempo para crecer, por lo que las rocas plutónicas están conformadas por una masa de grandes cristales que se tocan entre sí y que se observan a simple vista. Estas rocas formadas a varios kilómetros de profundidad posteriormente pueden ser expuestas en la superficie como resultado de la formación de montañas y su erosión.

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1 cm Roca plutónica (granito), formada por enfriamiento lento del magma en el interior de la Tierra.

1 cm Roca volcánica (basalto), formada por enfriamiento rápido de la lava al salir a la superficie de la Tierra. Las vesículas (cavidades) se forman cuando los gases que estaban disueltos en el magma se separan y son liberados a la atmósfera.

Si en cambio, el magma asciende y sale a la superficie en forma de lava, se enfría muy rápidamente conformando rocas volcánicas o piroclastos (bombas volcánicas, piedra pómez y cenizas volcánicas). Como la lava se enfría muy rápidamente al entrar en contacto con la atmósfera, los minerales no tienen tiempo de crecer y forman una masa uniforme de finos cristales que no se observan a simple vista. A veces la lava contiene cristales que se habían formado antes de salir a la superficie, y entonces las rocas volcánicas tienen pequeños cristales dispersos (que ya estaban formados) rodeados por una masa fina (que se genera cuando la lava se enfría rápidamente al salir a la superficie). En algunos casos, cuando una capa de lava se enfría, se contrae conformando columnas de base geométrica y caras planas, que recibe el nombre de disyunción columnar. De acuerdo a su composición química, los magmas pueden tener distinta viscosidad. Los magmas con menor contenido del elemento silicio (Si) son menos viscosos y fluyen con mayor facilidad, conformando verdaderos ríos de lava que pueden viajar grandes distancias. Los volcanes de este tipo de magmas son relativamente menos explosivos y tienen una forma achatada y extendida, ocupando una gran superficie. Estos volcanes se denominan volcanes en escudo. Columnas formadas a partir del enfriamiento de una colada de lava (disyunción columnar)

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En cambio, los magmas con mayor contenido de sílice (Si) son más viscosos y no fluyen fácilmente. Estos magmas muchas veces forman una especie de tapón en el interior del volcán, y los gases atrapados en el magma van acumulando presión hasta que la lava sale a la superficie y la presión se libera bruscamente, con una explosión similar a la que ocurre cuando se descorcha una botella de champagne. La lava se enfría rápidamente, y se rompe en fragmentos o piroclastos de distintos tamaños (bombas, piedra pómez y ceniza volcánica) que son expulsados en los alrededores del volcán y forman una nube que puede ser arrastrada por los vientos dominantes de la región. Los volcanes que se forman a partir de este tipo de magmas son relativamente más explosivos y suelen formar estratovolcanes, que se forman por la acumulación de capas de ceniza volcánica y lava que se van superponiendo formando una montaña con forma de cono. En este esquema se pueden observar los distintos productos que se generan durante una erupción volcánica de tipo explosiva, que son las lavas y los piroclastos. Piedra pómez

Bomba volcánica Principales características

De acuerdo a su tamaño, de mayor a menor, los piroclastos pueden ser bombas volcánicas, fragmentos de piedra pómez, o cenizas volcánicas.

Fragmentos de piedra pómez ESTRATOVOLCÁN

Ceniza volcánica

VOLCÁN EN ESCUDO

Aspecto general

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Forma volcán

del Típico cono volcánico, formado por superposición de capas de lava y ceniza

Tipo de Erupciones violentas con gran expulsión de productos erupciones piroclásticos (bombas, ceniza, piedra pómez)

Volcanes más “chatos” extendidos horizontalmente

y

Erupciones menos violentas, con mayor proporción de lavas fluidas que se extienden por los alrededores del volcán

Productos volcánicos principales

Ceniza, piedra pómez, bombas Lava, menor proporción de volcánicas, menor proporción de productos piroclásticos lava (bombas, ceniza, piedra pómez)

Rocas volcánicas típicas

Riolitas, que presentan colores Basaltos, que presentan generalmente más claros (gris, colores generalmente más rosado) oscuros (negro)

Magmas más ácidos, debido a un Composición química del mayor contenido del elemento sílice (Si). Esto hace que el magma magma sea más viscoso y no pueda fluir, por lo que aumenta la presión de los gases en el interior del volcán, generando erupciones más explosivas

Ejemplos

Magmas más básicos (=alcalinos), debido a un menor contenido del elemento sílice (Si). Este tipo de magma es más fluido, por lo que sale con más facilidad del volcán, derramándose en forma de coladas de lava que fluyen mayores distancias en los alrededores

Pinatubo (Filipinas), Chaitén, Volcanes de Hawaii, Volcanes Osorno, Calbuco (Chile) de Islandia, Meseta de Somuncura

Fotos

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TRABAJO EN EL AULA, PREVIO A LA SALIDA AL ANFITEATRO MATERIALES    

Guía del trabajo práctico Lápiz Regla Calculadora

En este mapa geológico se encuentran representadas las diferentes rocas que se pueden encontrar en los alrededores de Comallo:

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Para el Docente: en geología se habla de una Formación para referirse a un conjunto de rocas con características determinadas que permiten diferenciarlas de su entorno y que se formaron durante un cierto lapso de tiempo. A su vez, en ocasiones, diferentes Formaciones pueden ser agrupadas para constituir un Grupo. Cada Formación o Grupo recibe un nombre (ejemplo: Formación Neneo Ruca). Un mapa geológico (también llamada hoja geológica) consiste en la representación de los distintos cuerpos de roca que componen un terreno y que son observables en superficie. Un mapa geológico incluye mucha información que los geólogos pueden interpretar sin problemas. Básicamente, lo que vemos en un mapa geológico son diferentes colores y cada color corresponde a rocas de una edad determinada y que constituyen una Formación. En el sector izquierdo del mapa geológico veremos el cuadro estratigráfico. Allí se representan los mismos colores que en el mapa pero ordenados por edad: abajo aquellos colores o Formaciones constituidas por rocas más antiguas y arriba aquellas formadas por rocas más jóvenes. Los mapas geológicos se hacen a diferente escala. El mapa geológico que usaremos aquí se denomina “Hoja Geológica Ingeniero Jacobacci 4169-III” y ha sido realizado a una escala 1:250.000. Esto implica que 1 cm en el mapa equivale a 2,5 Km (o sea 2 kilómetros y medio). En nuestro país el Servicio Geológico Minero Argentino (SEGEMAR) se encargó de confeccionar éste y otros mapas geológicos de Argentina. Los mapas geológicos incluyen rasgos topográficos (cerros, mesetas, ríos, lagunas, etc.); los nombres y ubicación de pueblos y ciudades; y recorrido de rutas y caminos vecinales. No obstante, para poder ubicarnos con mayor precisión en algún punto del mapa veremos que en su margen se indican coordenadas de latitud y longitud expresadas en grados (°) y minutos (’). La Hoja Geológica Ingeniero Jacobacci incluye un área de 15.000 Km2 comprendidos de Norte a Sur entre los 41°0’ (41 grados y 0 31


minutos) y los 42°0’ de latitud Sur y de Oeste a Este entre los 70°30’ y los 69°0’ de longitud Oeste.

En el siguiente gráfico se representan los distintos intervalos de tiempo o períodos en los que los geólogos y paleontólogos dividen la historia de la Tierra, a partir de los principales eventos o cambios que se encuentran registrados en las rocas y los fósiles. Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico son eras geológicas, que a su vez están divididas en diferentes períodos:

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GUIA PARA EL ALUMNO 1) Las coordenadas del Anfiteatro, que es el sitio donde vamos a realizar el trabajo de campo, son las siguientes: Longitud: 70°13’ Oeste Latitud: 41°02’ Sur -

Ubicar el Anfiteatro en el mapa geológico con la mayor precisión posible, utilizando la grilla de coordenadas y una regla. Aplicar la regla de tres simple.

-

Calcular la distancia del Anfiteatro a la localidad de Comallo en línea recta, en kilómetros, utilizando la escala del mapa y una regla. Aplicar la regla de tres simple. Distancia del Anfiteatro a la localidad de Comallo: _____________________

2) De acuerdo al mapa, ¿cuáles son las rocas que se encuentran en el Anfiteatro? ¿En qué era y período geológico se formaron? ¿Cuál es su edad en millones de años? Para resolver este punto, consultar las referencias del mapa geológico, y buscar datos en la tabla estratigráfica. Nombre de la formación: _____________________ Tipo de roca: _____________________ Era geológica: _____________________ Período geológico: _____________________ Edad de las rocas del Anfiteatro: Entre ___________ y ___________ millones de años Para el docente: la idea de estas actividades es que los alumnos se familiaricen con el uso del mapa y de conceptos geológicos.

TRABAJO DE CAMPO: EL ANFITEATRO DE COMALLO Para el trabajo de campo deberán formar grupos de trabajo de 3 o 4 alumnos como máximo. Antes de salir al campo, deberán leer con atención esta guía de actividades, y preparar los materiales para llevar a la salida.

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MATERIALES POR ALUMNO    

Guía del trabajo práctico, llevar una carpeta o tabla fina rígida (de madera o cartón) con un gancho para ajustar la guía y trabajar sobre ella en el campo Libreta de campo y lápiz para anotar observaciones y dibujar esquemas Gorro, protector solar y calzado adecuado para caminar en el campo Agua (por lo menos dos litros por persona) y algo para comer

POR GRUPO      

Lupa de mano Bolsa resistente, para coleccionar muestras de roca Marcador indeleble Cámara de fotos Brújula Cinta métrica

ACTIVIDADES 1) Separarse en los grupos previamente conformados, y realizar las siguientes observaciones y actividades: -

En primer lugar, ubicarse en el espacio reconociendo los puntos cardinales (norte, sur, este y oeste). Para ello utilizar la brújula, u orientarse con la ayuda de la posición del sol.

-

Observar el sector inferior del Anfiteatro, primero desde una distancia que permita apreciar los paredones rocosos en su totalidad. Pueden reconocer diferentes capas o estratos? Hay diferencias entre ellas? Cómo se su geometría (forman tablas horizontales, o tienen límite curvo entre ellas, etc.)? Reconocen columnas? Tomar fotos y realizar dibujos esquemáticos en la libreta de campo, indicando las diferentes capas o estratos que pueden reconocer a la distancia.

2) En base a lo observado hasta el momento, y teniendo en cuenta los conceptos explicados en la introducción de esta guía (PARTE 1), proponer en el grupo una hipótesis de trabajo a comprobar a partir de los resultados del trabajo de campo. ¿Qué tipo de volcán piensan que generó las rocas que se encuentran en el sector del Anfiteatro? Elegir una de las dos opciones, rodeándola con un círculo: Estratovolcán, con erupciones explosivas y expulsión de gran cantidad de ceniza

(ej: volcán Pinatubo)

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Volcán tipo escudo, con erupciones menos violentas, y

mayor efusión de lavas fluidas (ej: islas de Hawaii)

3) Acercarse a los paredones para poder apreciar las rocas de cerca. ¿Cómo son las rocas? ¿Cuál es su color? ¿Son homogéneas o se pueden reconocer pequeños cristales? ¿Tienen vesículas (cavidades) o son macizas? ¿Todas las rocas que se ven son iguales o hay distintos tipos? ¿Se ven columnas de enfriamiento? ¿Cómo son? Anotar aquí las observaciones principales del sector inferior del Anfiteatro: 4) Luego, todos los grupos se juntarán 10 minutos y compartirán sus observaciones iniciales e hipótesis acerca de qué tipo de volcán y de erupción pudo haber dado origen a las rocas del Anfiteatro. Discutir entre todos la mejor manera de comprobar las hipótesis, y qué elementos u observaciones deberán realizar en el campo para diferenciar ambos tipos de volcanes.

Para el docente: la primera imagen que verán los alumnos al llegar al sector inferior del Anfiteatro es la que se reproduce aquí. Seguramente por la disposición y geometría de las rocas, los alumnos verán aquí una situación que les recordará a un evento explosivo “congelado” en el tiempo. Es esperable que los alumnos formulen como primera hipótesis que el volcanismo que originó las rocas que ven frente a ellos se corresponde a erupciones violentas y explosivas, como las del volcán Calbuco o el Puyehue. Este tipo de erupciones produce conos volcánicos del tipo estratovolcán. Aquí podría darse la primera contradicción: algún alumno podría observar que en el Anfiteatro no se ve nada parecido a un cono volcánico. Para poder develar el misterio será necesario observar otras evidencias como las que encontrarán al sector superior del Anfiteatro. No obstante, previo al acceso al sector superior del Anfiteatro, el docente alentará a los alumnos a que se acerquen a los paredones del Anfiteatro para observar de cerca las rocas. Es importante que los alumnos observen dos aspectos básicos: 1) la geometría de las rocas que muestran lo que se conoce como disyunción columnar (columnas alargadas con caras facetadas) y 2) la presencia de pequeños poros (vesículas) en estas mismas rocas. 5) Volver a separarse en grupos para continuar con el trabajo de campo. Subir al sector superior del Anfiteatro y recorrer la superficie y los alrededores. Observar cómo es la geometría del volcán. ¿Es posible reconocer un cono volcánico o no? ¿Se observan características especiales de las rocas volcánicas, cómo lavas cordadas (en forma de cuerdas), lavas con vesículas (cavidades), o columnas de enfriamiento? ¿de qué color son las rocas volcánicas (claras u oscuras)? Anotar aquí las observaciones principales del sector superior del Anfiteatro. Deberán realizar dibujos o esquemas de las observaciones en la libreta de campo, tomar muestras de roca, y sacar fotos generales y de detalle. Previamente, establecer un horario para volver a juntarse todos en el sitio de discusión… Horario establecido para reencuentro y regreso a Comallo: ________________

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Para el docente y a modo de síntesis: La idea es que el docente permita (y aliente) que los alumnos exploren libremente el sector inferior primero y luego el sector superior del Anfiteatro y que saquen sus propias conclusiones. En primera instancia los alumnos deberán reconocer características de estas rocas volcánicas (disyunción columnar y porosidad). Luego, la incógnita a resolver será: las rocas volcánicas del Anfiteatro ¿se produjeron por una erupción explosiva o no? Para despejar la incógnita el docente deberá considerar algunas “pistas claves”: 1) Ausencia de cono volcánico. 2) Coloración oscura de las rocas volcánicas. 3) Ausencia de intercalaciones de piroclastos (bombas, piedra pómez o ceniza volcánica) entre las capas de lava. 4) Presencia de lavas cordadas. En conclusión las pistas 1)+ 2) +3) nos indican que estos depósitos volcánicos se formaron por erupciones no violentas que generaron volcanes en escudo.

Tomar fotos y anotar en el siguiente cuadro el número de fotografía y describir brevemente lo que se quiso fotografiar. Siempre incluir una escala en las fotos, que puede ser un objeto de dimensión conocida (por ejemplo un lápiz, una regla, una libreta, una mochila) o un compañero. Número de Observaciones foto

Esquemas o dibujos

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NĂşmero de Observaciones foto

Esquemas o dibujos

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Recolectar muestras de rocas que les hayan llamado la atención (entre 3 y 5 por grupo). Colocarle un número de muestra con marcador indeleble, y anotar en el siguiente cuadro las características generales que les llamaron la atención sobre cada muestra, etc.

Número muestra

de Color

Textura (vesículas, cristales)

Estructura (capas paralelas, columnas, lavas cordadas, etc.)

Otras observaciones

M1

M2

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M3

M4

M5

Ubicar en la siguiente foto panorámica la ubicación de las muestras de roca y fotografías, observaciones, etc.:

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TRABAJO EN EL AULA. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES En cada grupo deberán organizar y analizar las observaciones y fotos tomadas en el campo, y las muestras recolectadas. Deberán integrar y discutir todos estos datos con la información brindada por el/la docente y en la introducción de esta guía, con el fin de determinar las características principales del volcán que generó las rocas del Anfiteatro de Comallo.

MATERIALES      

Guía de actividades Muestras recolectadas en el campo Lupa de mano Fotos digitales tomadas en el campo Libreta de campo con anotaciones y esquemas realizados en el campo Netbook

ACTIVIDADES 1) Juntar y analizar en cada grupo los esquemas, dibujos, fotos, muestras y observaciones de campo. Discutir entre todos y completar el siguiente cuadro con las características principales del volcán del Anfiteatro: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

VOLCÁN DEL ANFITEATRO DE COMALLO

Forma del volcán: - ¿Es un cono volcánico o una meseta? - ¿Hasta donde llegaron las lavas? Productos principales: - ¿El volcán emitió mayor proporción de lavas o de ceniza volcánica? Estructuras: 49


- ¿Identificaron capas o estratos? - ¿Identificaron lavas cordadas? - ¿Observaron columnas de enfriamiento? Rocas volcánicas: - ¿De qué color son las rocas? ¿Son claras u oscuras? - ¿Se pueden identificar pequeños cristales? - ¿Contienen vesículas (cavidades)?

2) Discutir en cada grupo qué tipo de volcán habría generado las rocas que se encuentran en el sector del Anfiteatro, y cuáles eran sus características principales. Elegir una de las dos opciones, rodeándola con un círculo: Estratovolcán, con erupciones explosivas y expulsión de gran cantidad de ceniza (ej: volcán Pinatubo)

Volcán tipo escudo, con erupciones menos violentas, y mayor efusión de lavas fluidas (ej: islas de Hawaii)

3) ¿Eligieron la misma opción que habían propuesto como hipótesis al principio del trabajo? ¿Qué observaciones les permitieron comprobar su idea original, o cambiar de opinión, según sea el caso? 4) ¿Les surgieron nuevas preguntas a lo largo del desarrollo de las actividades? Anoten aquí las nuevas dudas o preguntas que les hayan surgido o les hayan quedado pendientes. 5) Hacer una puesta en común con los otros grupos, comparar los resultados que obtuvieron y si llegaron a las mismas conclusiones. Compartir las dudas e interrogantes pendientes, y tratar de resolverlas entre todos.

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ESPECIES NATIVAS Y EXÓTICAS AUTORES: María Andrea Relva, Karina Speziale y Andrés López GRADO/AÑO: Terciario ASIGNATURA: Biología TEMA: Diversidad biológica, conservación de ambientes naturales de nuestra región. OBJETIVO: Estas actividades tienen como objetivo que los alumnos logren: 

Construir experiencias y conocimientos significativos de Ciencias Naturales, en general y Ecología; en particular que amplíen su comprensión del ambiente donde viven y la red de relaciones entre los seres vivos, su grupo social y dicho ambiente.

Establecer vínculos positivos y afectivos hacia el ambiente natural a través de la transmisión y puesta en práctica de valores de cuidado y respeto del mismo con la finalidad de que lleven a cabo acciones para su conservación.

Adquirir conocimientos de tipo conceptual y procedimental necesarios para planificar y poner en práctica salidas didácticas que le brinden al niño los recursos necesarios para que vaya acercándose a una mejor comprensión de su realidad, favoreciendo su autonomía, el sentimiento de pertenencia y la comprensión de su entorno.

Apropiarse de técnicas y metodologías básicas propias de las ciencias naturales para la exploración y análisis de diferentes variables ambientales.

MATERIALES: Estacas: 4 por grupo Centímetro o cinta métrica: 1 por grupo Papel y lápiz por alumno Recipiente contenedor: 1 por alumno

PREPARACIÓN PREVIA DE LOS DOCENTES Previo al trabajo práctico el docente deberá: 51


a) armar láminas o afiches con imágenes de diferentes tipos de aves más fáciles de observar durante la salida de campo y obtener de páginas webs los cantos de cada uno. También deberá armar láminas con las plantas más típicas del ambiente a visitar. b) preparar todo el material necesario para la realización del mismo o acordar con las/os estudiantes el modo de obtenerlos. c) pedirle a las/os alumnas/os que traigan el día del práctico papel y lápiz para tomar nota y un contenedor para los invertebrados. d) hacer las recomendaciones propias de la salida: gorro para sol, protector solar, calzado y ropa cómoda, bebida, etc.

PREPARACIÓN PREVIA DEL ALUMNO Las clases previas a la salida de campo el docente trabajará con los alumnos para que aprendan a reconocer algunas de las aves y plantas más características de la zona. Es importante que cada alumno lleve a la salida de campo los materiales pedidos por el docente.

QUÉ HACE EL ALUMNO DURANTE LA CLASE 0) 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13)

Responder las preguntas del docente y plantear hipótesis acerca de la actividad que el docente propone. Hacer preguntas para sacarse todas las dudas que tengan sobre las actividades que van a desarrollar Separarse en grupos de cuatro alumnas/os no superponiéndose en el espacio con otros grupos en el ambiente nativo. Quedarse un minuto quietos y en silencio y luego, desde el mismo lugar, registrar todas las aves vistas u oídas durante 5 minutos. Elegir otro lugar y repetir la actividad (en total realizar 3 muestreos de 5 minutos). Para muestrear diversidad de plantas se colocarán en el suelo al azar (por ejemlo, tirando al aire una piedrita/piña sin mirar y usar ese punto como una de las esquinas del cuadrado) 4 estacas delimitanto un cuadrado de 50 cm de lado. Se tomará nota de la cantidad de plantas por especie que se observan. De no conocer alguna de las especies se anotarán nombres de fantasía que permita diferenciarlas de otras especies. El grupo se moverá a otro sitio y repetirá la medición 3 veces más (4 veces en total). Para muestrear invertebrados cada grupo recorrerá un área diferente dentro del ambiente nativo recogiendo en recipientes todos los invertebrados que encuentren durante 10 minutos. Luego se contarán todos los individuos colectados y de ser posible se los clasificará de alguna manera tomando nota de cuántos individuos capturaron de cada clase. Una vez finalizado el recuento se devolverán los invertebrados al ambiente. Repetir los pasos 2 al 10 en la plantación de pinos. Reunirse con compañeros y docentes y poner en común los resultados. En la próxima clase en el aula se realizarán gráficos de barra para comparar los resultados y se sacarán conclusiones. 52


14)

Los alumnos presentarán un informe resumiendo brevemente la salida de campo, comunicando las conclusiones a las que se arribaron en función de las hipótesis planteadas. En el mismo, también deberán proponer una actividad similar que podrían realizar con sus propios alumnos en un jardín de infantes.

QUÉ HACE EL DOCENTE DURANTE LA CLASE Al comienzo de la clase el docente deberá charlar con los alumnos acerca de los conocimientos previos sobre los ambientes a visitar y pedirles que planteen hipótesis acerca de si encontrarán diferencias en la biodiversidad de los dos ambientes que visitaremos. Cuando los alumnos comiencen a trabajar, el docente deberá estar atento para guiar a los grupos en las actividades que realicen, permitiendo que actúen con autonomía pero atendiendo las dudas que vayan surgiendo. Al finalizar todas las actividades propiciará la puesta en común de los resultados y las conclusiones.

OBSERVACIONES Sería ideal si cada alumno tiene una cartilla o fotocopia con lo espacios a completar ya rotulados para que registren cada medición de biodiversidad que hagan de modo que los resultados no se mezclen. Las actividades propuestas pueden extenderse para aprovechar más la salida de campo. Por ejemplo, durante el muestreo de vegetación se puede recolectar ejemplares para armar un herbario. Esta actividad depende del sitio elegido para la salida ya que si se trata de un área protegida se deben pedir los permisos correspondientes antes de realizar la actividad. Otra posibilidad es recolectar los invertebrados en contenedores adecuados para su traslado y armar un terrario en el aula. Esto permitiría un trabajo posterior más profundo como, por ejemplo, realizar experimentos de preferencia de alimentos o las respuesta que presentan ante la presencia de diferentes estímulos (luz, humedad, calor).

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GUIA PARA EL ALUMNO ACTIVIDADES A DESARROLLAR EN EL BOSQUE NATIVO Y EN EL PLANTACIÓN DE PINOS Muestreo de Aves Elegir un lugar y permanecer quietos y en silencio durante un minuto. Luego, desde el mismo lugar, registrar todas las aves vistas u oídas durante 5 minutos. Elegir otro lugar y repetir la actividad (en total realizar 3 muestreos de 5 minutos cada uno). Sitio 1 Especie

Sitio 2 Cantidad Especie

Sitio 3 Cantidad Especie

Cantidad

Muestreo de Vegetación Colocar en el suelo al azar (por ejemlo, tirando al aire una piedrita/piña sin mirar y usar ese punto como una de las esquinas del cuadrado) 4 estacas delimitanto un cuadrado de 50 cm de lado. Tomar nota de la cantidad de plantas por especie que se observan. De no conocer alguna de las especies deberán anotar nombres de fantasía que permita diferenciarlas de otras especies. Elegir otro sitio y repetir la medición 3 veces más (4 en total). Sitio 1 Especie

Sitio 2 Cantidad Especie

Sitio 3 Cantidad Especie

Sitio 4 Cantidad Especie

Cantidad

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Muestreo de invertebrados Recorrer un รกrea diferente y sin superponerse con otros grupos recogiendo en recipientes todos los invertebrados que encuentren durante 10 minutos. Contar todos los individuos recolectados y de ser posible clasificarlos de alguna manera tomando nota de cuรกntos individuos capturaron de cada clase. Una vez finalizado el recuento devolver los invertebrados al ambiente. Tipo

Cantidad

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ESTIMACIÓN DE EDAD Y ALTURA DE ÁRBOLES ACTUALES Y FÓSILES AUTORES: Ari Iglesias y Gladis Galarsa GRADO/AÑO: 6º y 7º grado ASIGNATURA: Ciencias Naturales TEMA: Aritmética, tiempo geológico, paleontología OBJETIVO: Que el alumno desarrolle diversas formas sobre cómo medir alturas sin alcanzar la cima. Se analizará la forma de medir la altura de árboles actuales de la ciudad de diferentes formas. 

Que el alumno construya un modelo de regresión en base a coordenadas cartesianas para interpolar cuando tiene solo una de ellas. Se construirá un gráfico en base a diámetros/altura de árboles actuales, donde ellos podrán inferir la altura de los árboles del bosque petrificado en base a la medición de sus diámetros. 

Comprensión del crecimiento de la madera de los árboles y la relación de edad/anillos de crecimiento. Se observarán los anillos de crecimiento de madera actual y de fósiles. Comprendiendo como es el crecimiento anual de un anillo, podrá contar la cantidad de añillos para estimar la edad del árbol. 

Comprensión del tiempo geológico y el tiempo que requieren los grandes cambios de la Tierra. En base a la interpretación de la presencia de bosques fósiles en Pilcaniyeu, los alumnos reconocerán fuertes cambios climáticos que deben haber ocurrido (aridización del Cenozoico tardío). La búsqueda de las posibles causas se encuentra en la actualidad con la "sombra de lluvias" en la cordillera andina. Concluyendo que para el momento que esos árboles crecían, la cordillera no era tan alta como para frenar las lluvias. 

CONOCIMIENTOS PREVIOS: 56


. Poder dividir y multiplicar números decimales. . Conocer la relación de diámetro/circunferencia (aunque no es necesario si es que se mide el diámetro) . Conocer principios de trigonometría (aunque es posible trabajar sin ellos)

MATERIALES: -Para la primer parte (Actividad 1°, 2°, 3° y 4°): Cinta métrica, Regla, calculadora, papel cuadrado. -Para la segunda parte (Actividad 5° anillos de crecimiento, inferir edades) Preparados de anillos de crecimiento, microscopio, regla, calculadora.

ACTIVIDAD 1° ESTABLECIMIENTO DE LA RELACIÓN TRIGONOMÉTRICA PARA ESTIMAR LA ALTURA DE UN ÁRBOL Requerimientos previos: como los generales para el práctico. Materiales: calculadora y cuaderno de anotaciones. Dependiendo de las comodidades del clima y cantidad de alumnos, esta actividad 1° puede desarrollarse conjuntamente con la Actividad 2° en el exterior. Existen varias formas de medir cosas que son muy altas, sin la necesidad de tener que subir hasta ellas o desplegar una cinta métrica tan alto. En esta Actividad describiremos varias de formas posibles de que tu lo realices teniendo como herramientas tan solo tus conocimientos, una cinta métrica y un papel. ¿Cómo medir la altura de un árbol? Antes de comenzar nuestra explicación, nos gustaría que vos mismo pienses en cuáles son las formas que a ti se te ocurren. Es muy probable que algunas de las que te contemos tengan que ver con tus ideas. Todas las formas que te explicaremos a continuación tienen una explicación lógica que fue determinada por un viejo matemático griego llamado Pitágoras, que vivió 500 años antes de Cristo. Él estableció las reglas matemáticas que relacionan los lados de los triángulos, y ese estudio se denomina Trigonometría. Como verás a continuación, para sacar la altura de un árbol parado, utilizaremos solo triángulos. Si bien intentaremos estimar la altura del árbol, te pedimos que también midas el diámetro del árbol y el perímetro de su tronco. El diámetro de los troncos se realiza a la altura del pecho y normalmente se abrevia como DAP (Diámetro A nivel del Pecho). Guarda bien 57


esta información ya que la uniremos con la de tus compañeros para las actividades que siguen.

2° PRÁCTICO MEDICIÓN DE ALTURA DE ÁRBOLES ACTUALES Se realizan en los alrededores de la ciudad de Pilcaniyeu, en horario con sombra lateral (preferentemente con sol directo-sin nubes-). Deben llevar un cuaderno de anotaciones, cinta métrica y si es posible cámara de fotos, para registrar todas las anotaciones. Requerimiento previo: Haber analizado las relaciones existentes para determinar la altura de un árbol sin alcanzar la cima. (Como se dijera antes, la actividad 1 y 2 es posible de realizar y explicar en el exterior conjuntamente). MÉTODO 1 Y EXPLICACIÓN MATEMÁTICA:

Si posees una simple regla, existe una relación matemática que vincula el tamaño con que tu ves al árbol, con la distancia a la que tu estés del mismo. Cuando estas muy cerca ves al árbol muy grande, cuando estas lejos lo ves chiquito. De esa forma si tenés la medida exacta de la distancia al árbol y podes medir el tamaño exacto de cómo lo ves a esa distancia, entonces matemáticamente puedes establecer que altura tiene ese árbol, ya que por más que te acerques o te alejes, en realidad, el árbol siempre mide igual. El siguiente gráfico te ayudará con esta explicación y otorga la fórmula matemática para sacar la altura del árbol:

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De esta forma, utilizando la siguiente fórmula calculamos la altura del árbol (H) MÉTODO 2, CON UN PAPEL CUADRADO, EL CUAL DOBLAMOS EN UN TRIÁNGULO. Si entendiste el Método 1, entenderás porque es que funciona el Método 2. De todas formas, si no llegaste a comprender el método anterior, para realizar este método, no es necesario ningún cálculo matemático. Todo lo que necesitas es un papel cuadrado y una cinta métrica. 1) Dobla la hoja de papel para que forme un triángulo. (si el papel no era cuadrado, deberás previamente recortarlo para convertirlo en un cuadrado). Al final tienes un triángulo con un ángulo recto de 90° (rectángulo) y dos ángulos iguales de 45° (el triángulo se denomina isósceles-rectángulo). 2) Mirando de frente el árbol, sostén el triángulo al frente de uno de tus ojos. Sostén con dos dedos de tu mano en ángulo recto y apunta con una esquina del triángulo hacia ti (como en el dibujo). 59


3) Observarás dos rectas a la vez. Una que guiará la vista por el lado más largo del triángulo hasta la cima del árbol, y la otra que guiará tu vista por el lado que sostienes el triángulo en forma horizontal hasta el árbol. 4) La idea es que te acerques o te alejes del árbol hasta lograr que ambas visuales coincidan, una en la horizontal hacia el árbol (¡cuidado! esta no puede inclinarse) y la otra alcanzando la cima del árbol. Si no coincidieran con el árbol, deberás acercarte o alejarte hasta que coincidan. 5) Una vez que coincidan ambas visuales, marca el punto en el que estas parado. Luego deberás medir con la cinta métrica la distancia hasta el árbol. 6) Esa distancia que mediste al árbol, resulta ser prácticamente toda la altura del árbol, solo resta sumar a esa distancia, la altura del piso hasta tu ojo. No habría sido falta si es que hubieses estado tirado en el piso, pero hubiese sido demasiado difícil realizar las

visuales arrastrándote. MÉTODO 3, COMPARANDO LAS SOMBRAS TUYA Y LA DEL ÁRBOL. Si entendiste el Método 1, entenderás porque es que funciona el Método 3. De todas formas, si no llegaste a comprender el Método 1, para realizar este método sólo necesitas una cinta métrica y realizar cálculos matemáticos simples. También requerirás que halla sol para que la sombras se marquen fuerte. No te olvides de anotar todos los datos en tu libreta de campo. 1) Ubícate en un terreno plano y soleado cerca del árbol. Lo ideal es que la sombra del árbol y la tuya caigan sobre un terreno plano para que puedas tener una buena medición. 2) Mide la sombra del árbol. Mide distancia desde el pié del árbol hasta el extremo más alejado de la sombra del mismo árbol. Luego le deberás sumar una pequeña cantidad de sombra que no ves, que es la distancia del pie del árbol al centro del tronco, esa puedes estimarla con la cinta métrica. 3) Mide tu sombra. Realiza una marca donde estas parado y hasta donde llega el extremo más alejado de tu sombra. Debes medir las sombras en el mismo momento, ya que como 60


el sol se mueve, la precisión de las sombras pueden variar si esperas mucho tiempo entre tu medición y la de la sombra del árbol. 3) Mide tu propia altura. Utiliza una cinta métrica. Para hacerlo, párate derecho y usa los mismos zapatos con los que estabas al medir tu sombra. 4) ¡Listo! ahora calcularemos la altura del árbol utilizando tus datos. Como la longitud de la sombra es proporcional a la altura del objeto, hay una relación directa entre tu sombra y tu altura que resulta ser la misma que la de la sombra del árbol y su altura. Por eso es que ya la podemos calcular utilizando tu altura y la sombra de ambos de la siguiente forma: Multiplica la longitud de la sombra del árbol por tu altura y luego divídelo por la longitud de tu sombra. Todas las mediciones deben estar en la misma unidad (por ejemplo centímetros).

3° PRÁCTICO MEDICIÓN DE ÁRBOLES FÓSILES Requerimiento Previo: Haber logrado construir un gráfico de relación entre diámetro de los troncos y la altura de un árbol. Haber realizado las actividades 1° y 2°. Trabajo de Campo: Se realizan en los Bosques Petrificados de Pilcaniyeu, ubicados sobre el flanco este del Río Pichileufu. Deben llevar un cuaderno de anotaciones, cinta métrica y si es posible cámara de fotos, para registrar todas las anotaciones. 1) Hallazgo y Observación de diversos troncos fósiles. 2) Observación de las característica de la madera fósil: Color, vetas de la madera, anillos de crecimiento, agujeros/poros, posición de preservación (en pié/vida o tumbados/caídos). 61


3) Observación del Sedimento/roca donde se hallan preservados los troncos. Color, aspecto, tamaño de los granos, otros fósiles. 4) Elección del tronco de mayor diámetro. Alternativamente cada grupo seleccionaría uno por alguna cualidad a elección. 5) Medición de: 1- Diámetro y/o Perímetro con cinta métrica. 2- longitud preservada del tronco. Registro fotográfico de la medición del diámetro y la elección del tronco (con escala humana o cinta métrica) para reafirmar tareas de laboratorio.

4° ANÁLISIS DE LOS DATOS EN EL LABORATORIO Y ESTIMACIÓN DE ALTURAS DE ÁRBOLES FÓSILES Requerimiento Previo: Tener los datos recolectados del bosque fósil y haber realizado las actividades 1°, 2° y 3°. Tener una cantidad de árboles actuales medidos mayor a 4 y que tengan alturas variables (Ej. de diámetros de tronco DAP mayor y menor al de los fósiles) ¡Muy bien! ya tenemos todos los datos de campo. Ahora veremos si es que podemos interpretar cómo es que eran los árboles y bosques que existieron en el pasado de Pilcaniyeu. Como ya te habrás dado cuenta, los árboles además de crecer en altura, crecen en diámetro en su tronco. Debido a esto, existe una relación directa entre el diámetro del tronco de un árbol y su altura que está además vinculada con la edad del árbol. A lo largo de las actividades previas has estimado la altura de los árboles en Pilcaniyeu, pero además te pedimos que registres el diámetro de sus troncos. Con estos datos, puedes marcar la relación que existe entre ambas mediciones en un gráfico de coordenadas X,Y, donde la ordenada X sea el diámetro del tronco y donde la ordenada Y sea la altura del mismo árbol. 62


Cada árbol estará representado por un punto. Si en ese gráfico incluís los puntos correspondientes a otros árboles que fueron medidos por tus compañeros verás que todos los puntos (árboles) se alinean en una curva y podrías estimar la altura de un árbol, con solo saber el diámetro del árbol. Si entendiste lo anterior, comprenderás que como ya mediste el diámetro de los troncos fósiles, podrás estimar la altura de esos árboles cuando estaban parados. En otra localidad, el gráfico de coordenadas Diámetro-Altura para varios árboles mostró el siguiente gráfico, donde agregamos la curva de tendencia (o de regresión):

¿Te animas a estimar la altura del árbol fósil que mediste? ¿Qué altura tenían los árboles fósiles que se encuentran en la plaza de Pilcaniyeu?¿Por qué crees que hace millones de años, estos árboles podían vivir el Pilcaniyeu sin que el humano los pudiera regar?

SEGUNDA PARTE En la primer parte hemos estimado la altura de los árboles utilizando diversas metodologías. Ahora estimaremos la edad de los árboles. Como ya sabrás, cuanto más viejo es el árbol su tronco es de mayor diámetro y su altura es más alta. Debido a esto, existe una relación directa entre el diámetro del tronco de un árbol y su edad. Nuevamente hay varias formas de estimar la edad de un árbol. Método 1: Utilizando la relación existente entre el diámetro del tallo y la edad. Nuevamente utilizamos los datos de numerosos árboles de los cuales ya conocemos su edad (cuándo fueron plantados) y medimos el diámetro de su tronco. Al graficar esos valores en un gráfico de coordenadas X,Y, donde X es el diámetro del tronco y donde la ordenada Y es la edad, podemos estimar la edad de nuestro árbol, sea este actual o sea fósil.

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¿Te animas a estimar la edad del tronco fósil del cual midieron su diámetro utilizando el siguiente gráfico?

Método 2: Midiendo el tamaño de los anillos de crecimiento y el radio del tronco. Como ya sabrás, los troncos de un árbol preservan anillos de crecimiento. Cada anillo representa un año, ya que las líneas finas corresponden a la interrupción del crecimiento cuando llega el invierno. Los ingenieros forestales (que estudian los bosques actuales), generalmente talan un árbol y cuentan todos los anillos en el corte transversal del tronco. Hay una forma de estimar la edad sin cortar el árbol y es dividiendo el radio (la mitad del diámetro) de un tronco por el tamaño que tiene un anillo de crecimiento. ¿Te animas a estimar la edad del tronco fósil del cual midieron su diámetro? Tan solo debes medir el menor tamaño de un anillo de crecimiento y luego dividir el radio del tronco por ese pequeño valor del anillo. Otra forma de explicarlo es que estás dividiendo el grosor total de crecimiento por el grosor de tan solo un año. Observación de los Anillos de Crecimiento en la madera fósil. Te proponemos que observes bajo microscopio como es que se ve la madera petrificada y cómo es que se observan los anillos de crecimiento de la madera. Para ayudarte , agregamos aquí una foto de lo que vos deberías ver. Tanto la madera actual como la fósil está constituida de numerosas células que disponen en hileras a lo largo de un anillo de crecimiento. Estas células son muy largas pero circulares en sección, es que llevan el agua que succionan las raíces hasta la copa donde están las hojas y se realiza la fotosíntesis. En el tronco, como te dijéramos antes, cada anillo representa un año ya que las líneas finas corresponden a la interrupción del crecimiento cuando llega el invierno. Bajo el microscopio verás que las células no son todas iguales, algunas son de tamaño muy chiquito y otras son más grandes.

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Las células de diámetro grande corresponden al periodo cuando el árbol comienza a crecer y sacar sus hojas, es decir Primavera y Verano. Al llegar el otoño y el invierno, los árboles dejan de tener tanta actividad y sus células comienzan a ser más pequeñas.

¿Te animas a establecer cuando ocurre este cambio en las células de la madera fósil de Pilcaniyeu que estás mirando el microscopio? ¿Es igual al de la foto? ¿Podrías explicar a qué se debe la diferencia?

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TRABAJO PRÁCTICO: FUERZA Y MOVIMIENTO AUTORES: Libertad Painemil, Fernanda Lavaggi

y Diego Díaz

GRADO/AÑO: Segundo grado ASIGNATURA: Ciencias Naturales. TEMAS: Movimientos: empujar, tirar, levantar. Tipos de movimientos, trayectoria y formas de describir el movimiento. Lineamientos de acreditación:  Interpretar información consignada en diferentes tipos de registros elaborados por los/as propios/as estudiantes y con la colaboración del/la maestro/a.  Registrar los resultados de experiencias en distintos formatos e interpretar información consignada en diferentes tipos de registros.  Observar los diferentes movimientos y trayectorias de un cuerpo en movimiento.

INTRODUCCIÓN:

Una manera práctica de acercar a los niños a la Ciencias Naturales es a partir de la experimentación, donde se pueden trabajar diferentes contenidos y establecer relaciones con el uso del entorno cotidiano, formular pequeñas hipótesis para generar interrogantes que los hacen participes y no como simples 00 observadores. El movimiento, es decir el cambio de posición de los cuerpos es algo común: las personas se mueven por las calles, los automóviles también… entonces cuando un cuerpo se mueve, cambia de posición respecto de un punto que se toma como referencia. El movimiento se define como el cambio de posición de un cuerpo con el paso del tiempo y en él hay que tener en cuenta tres ideas básicas: el cambio, la posición y el tiempo

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EXPERIMENTO: FUERZA, EMPUJE Y SUS EFECTOS OBJETIVOS: Mediante esta práctica se pretende que los alumnos: 1. Puedan sentirse parte autora de la experiencia que se va a llevar a cabo y no que sigan simplemente una serie de instrucciones fijas sobre lo que deben hacer. 2. Que propongan diversos interrogantes que les permitan indagar a partir de lo observado y lograr una diferenciación de los tipos de superficies trabajados. 3. Lograr establecer la relación entre el peso de los objetos, la superficie de interacción y la fuerza aplicada. 4. utilizar elementos de su entorno cotidiano para realizar los experimentos y de esa forma acercar a los niños a la experimentación a partir del juego.

MATERIALES PARA EL EXPERIMENTO: 1. Una tira de madera de más de 60 cm de largo, y al menos 20 cm de ancho. 2. 4 tiras de madera del largo anterior (60 cm más), y de un ancho suficiente para generar una guía por donde el objeto pueda deslizare (ver figura) 3. Lijas #100 (no muy gruesas) 4. Cinta de embalaje (ancha) 5. Cola o algún adhesivo 6. Dos trozos de madera, con superficies planas, de diferente peso. 7. Bandas elásticas 8. Clavos 9. 2 reglas (escala)

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CONSTRUCCION DEL EXPERIMIENTO: 1. Tomar la madera, cubrir una parte con la lija y la otra parte con cinta de embalaje, el ancho deberรก ser del ancho del objeto que se desea impulsar (#6 de la lista)

Lija de madera Cinta de embalaje

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2. Utilizar las maderas menos anchas para formar una guía como la que se muestra en la figura, pegándola con el adhesivo cola, recordar que en la guía que ahora se forma, deberá deslizarse la madera (#6 de la lista)

Guías de madera pegadas con cola (u otro adhesivo)

3. Utilizar los clavos para poder amarrar las bandas elásticas, tomando una distancia de unos 10 cm, como se indica en la figura. Clavos

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4. Coloque las bandas elรกsticas como indica la figura.

Banda elastica

5. Por ultimo agregar las escalas (reglas) a ambos lados, de manera de tener una escala y medir la distancia alcanzada

Regla (o alguna escala)

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DESARROLLO DEL EXPERIMENTO 1. Primer paso es realizar un torbellino de ideas acerca de las nociones previas de los alumnos. 2. Se deberá entonces destacar de ese torbellino de ideas, que la fuerza necesaria para desplazar un objeto depende del peso del objeto y la superficie por donde se desplaza (a través de preguntas orientadoras) que será la hipótesis de esta experiencia. 3. Para demostrar que esas efectivamente son las variables que afectan al desplazamiento del objeto, se describirá el experimento donde se modificará una variable para cada caso presentado. 4. Como de este planteo se tiene 2 variables pueden tomar 2 casos posibles, es decir el peso (que puede ser liviano o pesado) y el tipo de superficie (liso o rugoso) se obtiene 4 casos posibles. 5. Se escribirán los casos en una tabla como la que se describe a continuación: Sobre lija Sobre cinta Madera liviana Madera pesada 6. Procedimiento, repetir para cada caso:  Tomar la madera (objeto) a disparar  Se deberá retraer una cierta distancia la banda elastica, tomando la precaucion de que siempre sea la misma distancia, eso asegurará que la fuerza con la cual el objeto es empujado siempre es la misma.  Soltar el objeto, y registrar la distancia alcanzada, en cada caso, utilizando la escala (Regla). 7. Analizar los datos a través de una puesta en común en clase, para demostrar que la hipótesis planteada en el torbellino de ideas es correcta o no.

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GUÍA PARA EL ALUMNO FUERZA Y MOVIMIENTO El movimiento, es decir el cambio de posición de los cuerpos es algo común: las personas se mueven por las calles, los automóviles también… entonces cuando un cuerpo se mueve, cambia de posición respecto de un punto que se toma como referencia. El movimiento se define como el cambio de posición de un cuerpo con el paso del tiempo y en él hay que tener en cuenta tres ideas básicas: el cambio, la posición y el tiempo

¿Y vos que pensas? ¿Cuándo un cuerpo se mueve? ¿Cuándo cambia de posición? ¿Qué se necesita para que cambie de posición?

Esta actividad deberá realizarse con todo el grupo. Se escribirá las ideas en el pizarrón.

Recuerda que es importante que la seño tome nota de tu idea El experimento de hoy: Utilizando la maqueta que la seño construyó, vamos a realizar una serie de experimentos para verificar que un cuerpo se mueve cuando lo empujamos y observar cómo influye el tipo de superficie y el peso de lo que estamos moviendo y fuerza que se necesita para desplazarlo. Acá un científico se preguntaría: ¿Qué sucedió con el objeto del experimento? ¿Qué paso cuando repetí el experimento sobre otro tipo de superficie? ¿Qué paso cuando cambie de objeto a uno más pesado? Dibujas lo que observas: 72


Nuestras conclusiones: ¿Cuáles serían nuestras conclusiones? ¿Sucedió lo mismo que esperabas que pasara? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ¿Qué aprendí con este experimento?: ¿Por qué es más difícil mover un objeto que otro? ¿Si quiero mover algo y no quiero hacer mucha fuerza que debería hacer? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ¿Qué cosas nuevas quiero saber sobre este tema?: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………

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FÓSILES MARINOS EN EL FOYEL AUTORES: Ari Iglesias y Rubén Sosa GRADO/AÑO: 5º, 6º y 7º grado TEMA: Ciencias de la tierra, paleontología. OBJETIVOS: Que el alumno reconozca de qué están hechas las rocas que forman montañas en los alrededores de El Foyel y su escuela. En base a observaciones personales, podrá inferir que lo que hoy son elevaciones y rocas duras, fue en un momento, el relleno del fondo marino. 

Que construya hipótesis del origen de las montañas y reconozca el tiempo transcurrido entre su formación y la actualidad. Se pretende que efectúen múltiples posibilidades para la explicación del origen de las montañas. Con el desarrollo del práctico podrán evidenciar el tiempo requerido para que éstas se hayan formado. 

Que el alumno salga a buscar los indicios y respuestas al exterior (no en los libros o lo que apunte el científico/profesor). Se realizará una salida a campo, donde los alumnos buscaran fósiles que funcionen como evidencia de la vida pasada en la región. Que entiendan que esos animales prehistóricos vivieron en el mismo lugar donde ellos lo hacen hoy y construyan una hipótesis para explicar el cambio necesario para que esos organismos vivan en El Foyel. 

Que reconozcan diversas formas de fósiles y puedan reconstruirla con el solo hecho de hallar partes de los organismos. La mayoría de las veces los fósiles constituyen solo parte de organismos. Con una observación detallada, ilustración y descripción bajo lupa de mano, podrán reconocer que organismo fósil han hallado (con ayuda de bibliografía, fichas orientativas y del profesor). 

CONOCIMIENTOS PREVIOS: - Poder discernir entre diferentes montañas y las rocas que las forman (rocas duras/ígneas y sedimentos blandos o rocas sedimentarias). - Poder diferenciar sedimentos finos de gruesos y sus posibles ambientes de formación (fondos de lagos, fondos de mares, ríos, suelos). - Conocer formas y hábitat de organismos marinos (cangrejos, corales, almejas, caracoles). 74


- Haber visto las tarjetas orientativas para reconocer las formas de los fósiles posibles de hallar.

MATERIALES: - Lupa de mano. Muchos fósiles son muy pequeños o tienen detalles muy pequeños, que bajo la lupa se hacen muy evidentes. Varios fragmentos de fósiles no dicen nada a escala de “ojo desnudo” pero bajo la lupa revelan micro-detalles que resultan claves para sacarse la duda a que organismo pertenece. - Tarjetas orientativas. Son importantes antes y después de la prospección en el campo. Primero dan orientación para la búsqueda, luego permiten reconocer a cuál especie u organismo se refiere y diferenciarlo de otros. - Cuaderno apuntador y lápiz. Será necesario para que ellos tomen nota en el campo y frente a las rocas y sedimentos de todo lo que puedan reconocer y luego rememorar y discutir en el aula. - Papel higiénico. Para envolver delicadamente los fósiles, ya que su rozamiento con las manos y otros fósiles pueden degradarlo o romperlo.

INDICACIONES IMPORTANTES PARA EL MAESTRO: - La localidad a trabajar se encuentra muy cerca de la escuela. Pueden visitarla caminando 1.000 metros hacia el Norte por la ruta 40, y observando sobre la escarpa de la ruta hacia el Este. - Mucho cuidado con la ruta, mantener a todos los alumnos en vista. - Intentar que colecten los materiales rodados en la parte baja de la escarpa. Es donde hay más concentración de fósiles y donde estos no tienen procedencia específica por lo que su valor científico decae. - Ante la duda de si es o nó un fósil en el campo, recolectar y observar más tranquilo en el aula. La mayoría de las veces corresponde a un pequeño fragmento de organismo. Y de todas formas, si no es un fósil, sirve como comparación para el resto del alumnado.

EN REFERENCIA AL CUESTIONARIO: A- ¿Cuántos tipos diferentes de fósiles han hallado? Y ¿A qué conclusión puede llegar? En base a las tarjetas orientativas de los distintos fósiles conocidos para la región de El Foyel, los alumnos orientados con el profesor reconozcan los distintos organismos fósiles hallados. Debería haber cangrejos de distintas especies, corales, erizos de mar, caracoles (no de tierra) y almejas. Además de los tubos de los túneles de organismos (mayormente cangrejos) De no hallar todas, puede utilizar del material ya colectado en la escuela. 75


La idea también es que el alumno compare con la interpretación que realizan sus otros compañeros. El profesor puede indicarle que es un método que también utilizan los científicos al estudiar y leer libros de otros científicos o preguntarle a sus pares científicos más especialistas. La idea es que dibujen que parte de cada organismo han hallado en los fósiles, para que interpreten todo el organismo que vivió. Al utilizar la lupa de mano podrán ver detalles que no se ven a simple vista (ojo desnudo), varios de sus compañeros habrán notado cosas que él no. B- Responda: 1.¿Qué tienen en común todos los fósiles que han hallado?. La respuesta buscada es que son todos fósiles de organismos que vivieron en el mar, debajo del agua. (los cangrejos pueden vivir fuera de ella, pero no los de las especies que se hallan en El Foyel). Con esta respuesta se busca de que no halla otra idea de que El Foyel ha estado sumergido bajo aguas saladas. 2. ¿Cuál sería el ambiente donde esos animales han vivido? El fondo de un mar de agua salda. Podría indicar cuantos tipos de organismos vivieron o pueden vivir allí (hay muchos de los que aún no se han encontrado restos pero seguramente vivieron allí). Se daría una idea de la apariencia en vida de todo el ambiente. 3. ¿Cómo habría sido el tipo de agua existente en ese momento? y ¿Cuánto agua habría sido necesaria? Agua salada. No tiene nada que ver con los lagos y ríos existentes. La idea es que dimensione que el mar habría sido MUY grande. Ocurren fósiles de estos organismos desde Barilcohe hasta Esquel y tiene que haber ingresado desde el Océano Pacífico (antes de que existieran las Montañas de los Andes). 4. ¿Ordene todos los sucesos o acontecimientos que tienen que haber pasado después de que esos organismos vivieron, para poder ser observados en el corte de la ruta? Debería haber existido un mar, de agua salada donde vivieron estos organismos que hoy son fósiles. Lo organismos fueron sepultados por sedimentos del mar a medida que fueron viviendo y muriendo. Con el pasar del tiempo esos sedimentos se fueron consolidando y transformando en rocas más duras. En ese momento se formaron las concreciones alrededor de varios fósiles. En un momento posterior (5-10 millones de años después) comenzó la elevación de la Cordillera Andina y lo que era fondo de mar terminó elevado en lo que hoy son altas montañas. Posteriormente la lluvia y los glaciares erosionaron esas montañas y generaron los ríos y lagos que hoy conocemos. Al realizar la ruta 40, se produjo un corte de esos sedimentos viejos y hoy se exponen en la superficie y podemos hallar esos fósiles.

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5. ¿Cuántos fósiles podrían haber en toda la montaña? ¿Habría otras montañas constituidas del mismo sedimento? ¿Qué tan grande podría ser el mar de ese momento? Esta pregunta intenta dimensionar la escala de los sedimentos y el mar de ese momento. Sí hay muchas otras montañas que tienen estos fósiles y se extienden desde Bariloche hasta Esquel. 6. ¿Le parece que los ríos y lagos que hoy existen en El Foyel tienen relación con lo que usted interpreta ocurrió hace millones de años?. Consulte con su maestro o busque información sobre cuál fue el mar que invadió con sus aguas la región de El Foyel. No, no hay forma de que ese mar se halla constituido en el agua de los ríos y los lagos de la región. No hay conexión alguna entre el agua del mar y el de la actualidad. El agua actual existe por la lluvia y precipitación (agua y nieve) que cae actualmente. El Mar se retiró hace más de 20 millones de años y nunca más pudo llegar a El Foyel, ya que las montañas elevaron la región hasta niveles inalcanzables por las inundaciones marinas. C- En base a las respuestas de arriba, indique ¿Cuánto tiempo ha transcurrido desde que estos animales marinos vivieron en El Foyel? ¿Cuál es la historia de las montañas en El Foyel? ¿Se anima a contársela a su familia o a un turista? No podrán estimar los millones de años (solo por la bibliografía), pero los alumnos podrán tener una dimensión de la cantidad de tiempo necesario para que estos eventos de gran escala ocurran. Al intentar ordenarlos en tiempo, verán la sumatoria de cada uno de ellos para dimensionar el total de tiempo transcurrido. Este práctico también desarrolla un concepto muy difícil de dimensionar que es el “Tiempo Geológico”.

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GUÍA PARA EL ALUMNO PRÁCTICO FÓSILES MARINOS EN EL FOYEL REQUERIMIENTOS PREVIOS: 1° Lea el práctico en su totalidad. 2° Observe todas las Tarjetas Orientativas de los fósiles posibles de hallar en los sedimentos antiguos de El Foyel. 3° Diferencie los distintos organismos. ¿Qué tienen todos en común? 4° ¿Podría reconocer el organismo si solo encontrara una parte de él?

MATERIALES: - Lupa de mano. - Tarjetas orientativas. - Cuaderno apuntador y lápiz - Papel higiénico Existen varios tipos de fósiles. Los hay muy grandes como los huesos de dinosaurios y los hay muy pequeños como los de insectos y hasta bacterias. También se diferencias fósiles muy viejos y otros muchos más jóvenes (más cercanos a nuestro tiempo). En esta Práctico intentaremos reconocer fósiles que se hallan preservados en sedimentos y rocas sedimentarias en los alrededores de El Foyel. Estos sedimentos tienen cerca de 25 millones de años, por lo que en el momento que se formaron, ya no existían dinosaurios. No será posible hallar de esos en los fósiles de El Foyel. Pero sí encontrarás otros fósiles.

¿Cómo encontrar fósiles en El Foyel? Para poder hallar fósiles requerirás de paciencia. Ellos no se mostrarán ante tus ojos si es que sos impaciente. Esto es porque si bien hay muchos, no es fácil reconocerlos entre medio de muchas otras marcas y siluetas de las rocas. Observa detenidamente y utiliza la lupa de mano en caso de parecer algo muy chiquito. Una de las formas más fáciles para hallar fósiles será observar aquellas estructuras ovoidales y esferoidales que se han caído en la parte más baja del derrubio o escarpa. Estas se denominan “concreciones” y muchas veces se forman alrededor de los restos de organismos fósiles. 78


¿Por qué se concreciones?

encuentran

los

fósiles

dentro

de

Las concreciones, son recubrimientos de pequeños minerales alrededor de centros de precipitación. En general el centro de precipitación es un fragmento orgánico en medio de un sedimento constituido de arena, limo o arcilla. Ese fragmento orgánico puede ser un organismo completo o una pequeña partecita. Es por ello que dentro de las concreciones pueden hallarse interesantes fósiles. Las concreciones pueden ser pequeñitas o tan grandes como para incluir por completo a un dinosaurio. En general hay que intentar abrirlas para poder ver que tienen en su interior.

¿Qué son esos tubos de arena? No solo encontrarás fragmentos de organismos, también es posible hallar huellas de la actividad de los organismos del pasado. A veces en forma de las huellas que dejaron al caminar, otras veces se preservan las cuevas o las modificaciones que producen en el sustrato donde vivieron. En los sedimentos de El Foyel se preservan tubos rellenos de arenas, de lo que fueron las galerías y túneles que varios organismos realizaron en el fondo marino. ¿Te animás a reconocer alguno? ¿Qué forma tienen? ¿Se interconectan los túneles? Una vez que haya observado todos los fósiles en la salida a campo. Vuelva al aula y compare con sus compañeros: A- ¿Cuántos tipos diferentes de fósiles han hallado? Y ¿A qué conclusión puede llegar? En base a las tarjetas orientativas de los distintos fósiles conocidos para la región de El Foyel, reconozca los distintos organismos en base a los fósiles hallados. Compare con la interpretación que realizan sus compañeros (esto mismo lo hacen los científicos al leer libros y preguntarle a sus compañeros). Dibuje que parte de cada organismo han hallado en los fósiles que dispone. Observe nuevamente con la lupa de mano. B- Responda: 1.¿Qué tienen en común todos los fósiles que han hallado? 2. ¿Cuál sería el ambiente donde esos animales han vivido? 3. ¿Cómo habría sido el tipo de agua existente en ese momento? y ¿Cuánto agua habría sido necesaria? 4. ¿Ordene todos los sucesos o acontecimientos que tienen que haber pasado después de que esos organismos vivieron, para poder ser observados en el corte de la ruta? 79


5. ¿Cuántos fósiles podrían haber en toda la montaña? ¿Habría otras montañas constituidas del mismo sedimento? ¿Qué tan grande podría ser el mar de ese momento? 6. ¿Le parece que los ríos y lagos que hoy existen en El Foyel tienen relación con lo que usted interpreta ocurrió hace millones de años?. Consulte con su maestro o busque información sobre cuál fue el mar que invadió con sus aguas la región de El Foyel. C- En base a las respuestas de arriba, indique ¿Cuánto tiempo ha transcurrido desde que estos animales marinos vivieron en El Foyel? ¿Cuál es la historia de las montañas en El Foyel? ¿Se anima a contársela a su familia o a un turista?

BIBLIOGRAFÍA CIENTÍFICA DE REFERENCIA: Casadío Silvio y otros, 2004. Nuevos Crustáceos Decápodos (Thalassinoidea, Galatheoidea y Brachyura) del Oligoceno Medio de Patagonia, Argentina. Annals of Carnegui Museum. V.73, pg.85-107. (en inglés) Crawford Robert, 2008. Una nueva especie de cangrejo Homolido (Decápodo, Brachyura) de la Formación Río Foyel (Paleógeno), Provincia de Río Negro, Argentina. (en inglés) Giacosa Raul y Heredia Nemesio, 2001. Hoja Geológica 4172-IV San Carlos de Bariloche. SEGEMAR. Programa Nacional de Cartas Geológicas de la República Argentina. 77 pp. (en castellano)

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CONSTRUCCIÓN DE INCUBADORAS AUTORES: Erika Kubisch (Bióloga),

Eliana García y Natalia Meza

GRADO/AÑO: 2º año TEMA: Reproducción en animales y plantas. Tipos de reproducción en peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

OBJETIVO: 

Que los alumnos desarrollen su imaginación para armar incubadoras con materiales caseros.

Analizar el proceso de desarrollo de un embrión de pollo.

Fomentar la responsabilidad del cuidado por los seres vivos y el trabajo en equipo.

Demostrar la capacidad de intercambio gaseoso de la cáscara de huevo.

RESUMEN: El huevo amniótico fue un avance evolutivo crucial para los animales terrestres. El embrión en desarrollo, protegido de la desecación puede sobrevivir sin necesidad de agua en hábitats muy variados. La yema proporciona nutrientes y la albúmina agua y nutrientes. Los residuos se expulsan al alantoides, que es una prolongación del intestino embrionario. El oxígeno se difunde fácilmente a través de la cáscara externa del huevo. En el marco del desarrollo del tema curricular de reproducción, se propondrá a los alumnos realizar una experiencia de incubación de huevos de gallina. Para ello se los estimulará a que piensen cómo lo harían, qué condiciones son necesarias para el desarrollo del embrión y qué materiales podrían utilizar para construir una incubadora casera. Se harán preguntas para que planteen hipótesis y posibles experiencias de cómo comprobarían dichas hipótesis. Las incubadoras se construirán en grupos de 4 o 5 alumnos y se encargarán de cuidar sus huevos. Tendrán un cuaderno de laboratorio donde registrarán todos los detalles de las actividades realizadas durante la incubación y llevaran un registro fotográfico y/o fílmico de todas las actividades realizadas a lo largo del proyecto. Para analizar las partes del huevo y los cambios que ocurren a lo largo del desarrollo del embrión se proporcionarán láminas ilustrativas o imágenes mediante proyección de los distintos estadios para evitar el sacrificio de embriones. También se realizará una experiencia de demostración de la capacidad de intercambio de gases de la cáscara del huevo comparando el cambio de volumen de agua en un tubo herméticamente sellado con otro cubierto con cáscara de huevo sellada en los bordes del tubo. 81


La actividad está diseñada para un segundo año de la escuela secundaria. Ciclo básico, en la asignatura biología.

MATERIALES:    

Guía de actividades para los alumnos Nº 1 (“Reproducción en animales y plantas”). Guía de actividades para los alumnos Nº 2 (“Armado de la incubadora casera”). Guía de actividades para los alumnos N°3 (“Difusión de los gases a través de la cáscara del huevo”). Láminas ilustrativas o imágenes para la exposición oral de los distintos estadios de desarrollo del embrión de un ave.

Para la construcción de la incubadora:           

Caja de cartón o madera (de 40 x 60 x 40 cm aproximadamente), con agujeros, Papel aluminio, 1 huevera para 6 huevos o algodón, viruta y/o papel de diario, Foco de entre 40-75 W, Porta lámpara, 1 malla metálica del tamaño de la base de la caja, Vidrio, Recipiente con agua, Termómetro, Tijera, plasticola, cinta, cuter, etc. 6 huevos fecundados

Para la experiencia de difusión de gases a través de la cáscara de huevo:        

Cáscara de huevo limpia 2 tubos pequeños (aproximadamente de 2 ml de volumen) Tapón hermético o parafina Pipeta o cuentagotas Agua Tijeras Silicona (Pegamento tipo epoxi) Marcador indeleble de punta fina

PREPARACIÓN PREVIA DEL ALUMNO En el marco del desarrollo del tema curricular de “Reproducción”, los alumnos desarrollarán una guía de trabajo elaborada por la docente (guía de actividades N°1 “Reproducción en animales y plantas”), mediante la búsqueda bibliográfica de información en libros e internet. Además realizarán una búsqueda de información sobre como armar incubadoras y las condiciones necesarias para la incubación de huevos de gallina. 82


QUÉ HACE EL ALUMNO DURANTE LA CLASE Durante las 2 primeras semanas los alumnos resolverán la guía de actividades N°1 “Reproducción en animales y plantas” bajo supervisión de las docentes. Luego se realizará una puesta en común y corrección de la misma. En la segunda etapa, los alumnos realizarán una búsqueda de información sobre como armar las incubadoras y las condiciones necesarias de incubación de huevos de gallina. Luego se reunirán en grupos (de 4 a 5 alumnos) y cada grupo construirá su incubadora. El cuidado de los huevos se realiza en los hogares de los alumnos y llevarán un registro de las actividades en un cuaderno de laboratorio. Durante el transcurso de la incubación de los huevos (20/21 días), los alumnos en clase analizaran, mediante una actividad experimental, cómo difunden los gases a través de la cascara del huevo y cómo se desarrolla el embrión dentro del huevo (Guía de actividades para los alumnos N°3 (“Difusión de los gases a través de la cáscara del huevo”). En una tercera etapa, luego de tres semanas de incubación, se realizará una puesta en común donde cada grupo contará su experiencia en la incubación de los huevos, así como sus resultados. En el caso en que no se haya producido el nacimiento, expondrán las posibles causas. Se hará hincapié en la importancia del adecuado registro de todas las variables utilizadas durante un experimento, a fin de poder replicarlo en caso de ser exitoso, o reevaluarlo y descubrir posibles fallas.

PREPARACIÓN PREVIA DEL DOCENTE:     

Los alumnos resolverán la guía preparatoria de introducción al nuevo tema: “Reproducción”. Luego se realizará una puesta en común y corrección de la misma. Una vez constituidos los grupos y con los materiales necesarios los alumnos armaran cada incubadora (que no son necesariamente iguales), en sus hogares colocaran los huevos y realizarán el seguimiento pertinente. Se analizarán y explicarán las diversas estructuras que forman al huevo mediante una exposición oral y la realización de esquemas representativos. Los alumnos realizaran una experiencia para demostrar la difusión de gases a través de la cascara de huevo (Guía de actividades para los alumnos N°3 (“Difusión de los gases a través de la cáscara del huevo”). Posterior al nacimiento de los pollos los alumnos realizarán una exposición del trabajo consumado, extrayendo conclusiones de los mismos.

Si bien los alumnos deberán desarrollar la creatividad para crear sus incubadoras, aquí se proporciona al docente un modelo de incubadora y requerimientos a tener en cuenta para el desarrollo exitoso del embrión. Con el material señalado arme la incubadora como indica la figura:

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Tenga presente que:     

 

La lámpara proporciona la temperatura de incubación. La instalación eléctrica debe ser realizada con precaución y con la supervisión de un adulto. La malla metálica funciona como estante a 15 cm del suelo de la cámara. La cubeta con agua se coloca en el piso y permite mantener la humedad de la cámara. La caja tiene agujeros grandes (1 cm de diámetro aproximadamente) para permitir la circulación del aire. Previo a la colocación de los huevos, prepare la cámara de incubación encendiendo la lámpara durante 6 horas. Coloque el termómetro en la ubicación de los huevos y controle la temperatura. Si la temperatura supera los 38°C, deslice la tapa de vidrio para disminuir la temperatura. Cuando la temperatura sea adecuada, introduzca los huevos fecundados. Los huevos deben colocarse con el extremo más grande para arriba u horizontalmente con el extremo grande ligeramente elevado. Marque una cruz en la cáscara, con lápiz negro. Registre la fecha en que comenzó la incubación. Cada 12 horas haga girar cada huevo 180°. Tenga en cuenta la marca en el huevo punto de referencia para guiarse.

ELECCIÓN DE LOS HUEVOS, CUIDADO Y ALMACENAMIENTO Recoger los huevos por lo menos tres veces al día. Cuando las temperaturas diarias superan los 29°C incremente la recolección de huevos a cinco veces al día. Para incubar, seleccione huevos más limpios. No lave los huevos sucios ni limpie los huevos con un paño húmedo. Esto quita la capa protectora del huevo y lo expone a que entren enfermedades. La acción de lavar y frotar también sirve para forzar los organismos de las enfermedades a través de los poros de la cáscara. 84


Almacene los huevos en una zona fría y húmeda. Las condiciones ideales de almacenamiento incluyen una temperatura de 12° C y una humedad relativa de 75%. Almacene los huevos con el extremo más pequeño apuntado hacia abajo. Cambie los huevos de posición periódicamente si no los incubará en 4 a 6 días. Gire los huevos a una nueva posición una vez al día hasta colocarlos en la incubadora. Las posibilidades de incubación se mantienen razonablemente bien hasta 7 días, pero después baja rápidamente. Por lo tanto, no almacene los huevos más de 7 días antes de incubarlos. Después de 3 semanas de almacenamiento, la incubabilidad cae a casi cero. Permita que los huevos frescos se calienten lentamente a temperatura ambiente antes de colocarlos en la incubadora. El calentarlos abruptamente de 12° a 37° C provoca la condensación de humedad en la cáscara del huevo, lo cual conduce a enfermedades y reduce la eclosión.

TEMPERATURA DE INCUBACIÓN Obtenga la mejor eclosión manteniendo la temperatura a 37.7° C durante todo el período de incubación. No deje que las temperaturas varíen más de un grado centígrado.

VOLTEO DE HUEVOS Se deben girar los huevos al menos 2 - 4 veces diariamente durante el período de incubación. IMPORTANTE: No voltee los huevos durante los últimos tres días antes de la eclosión. Los embriones se están colocando en la posición de eclosión y no necesitan que se les voltee. Mantenga la incubadora cerrada durante la eclosión para mantener la humedad y la temperatura adecuada. Los orificios de ventilación deben estar casi completamente abiertos durante las últimas etapas de incubación. Los huevos se colocan inicialmente en la incubadora con el extremo más grande para arriba u horizontalmente con el extremo grande ligeramente elevado. Esto permite al embrión permanecer orientado en una posición adecuada para eclosionar. Nunca ponga los huevos con el extremo pequeño hacia arriba. Puede ser útil colocar una marca en un lado de cada huevo utilizando un lápiz. Esto sirve para ayudar a determinar si se han volteado todos los huevos. Al voltearlos, asegúrese de que sus manos están libres de toda sustancia grasosa o polvorienta. Los huevos sucios con aceite tienen menor índice de incubación. Tome precauciones adicionales al girar los huevos durante la primera semana de incubación. Los embriones en desarrollo tienen vasos sanguíneos delicados que se rompen fácilmente cuando se golpean o agitan severamente y se mata el embrión.

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GUÍA PARA EL ALUMNO GUÍA DE ACTIVIDADES Nº 1. REPRODUCCIÓN EN ANIMALES Y PLANTAS PRIMERA PARTE: REPRODUCCION SEXUAL EN ANIMALES   

Realizar un cuadro comparativo entre reproducción interna y externa, colocando ejemplos y dibujos que expliquen la diferencia. Diferencia y coloca ejemplos de: especies dioicas- monoicas y hermafroditas. Explicando las ventajas y desventajas de estos últimos. Explica la diferencia entre la manera de desarrollo interno y desarrollo externos de los animales. Colocando ejemplos de organismos que tengan estos tipos de desarrollo. Diferencia, busca imágenes de: animales ovíparos, vivíparos y ovovivíparos.

SEGUNDA PARTE: REPRODUCCION ASEXUAL EN ANIMALES. 

Realiza cuadro comparativo de los siguientes tipos de reproducción en animales: gemación, fragmentación, fisión binaria, partenogénesis. Colocando ejemplos de organismos que tengan estos tipos de reproducción.

TERCERA PARTE: REPRODUCCION SEXUAL EN PLANTAS.   

Coloca en una imagen las partes de una flor y sus respectivas funciones. Realiza un esquema que represente la reproducción en este tipo de plantas (angiospermas) Realiza un cuadro comparando características básicas de las plantas gimnospermas y angiospermas. Colocando imágenes de cada tipo.

CUARTA PARTE: REPRODUCCION ASEXUAL EN PLANTAS. 

Explicar, coloca ejemplos y dibujos de: estolones, bulbos, tubérculos y rizomas. 86


Explica cual crees que es la importancia de cada uno de estos tipos de reproducción para la agricultura.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA: MATEU, M., RODANO, D., RODRIGUEZ, M. y ROMEU, S. 2015. Biología 2. Activados. Asesora didáctica de contenidos: BOCALANDRO, N. Editorial: Puerto de Palos.

GUÍA DE ACTIVIDADES Nº 2. ARMADO DE LA INCUBADORA CASERA OBJETIVOS: 

Armar una incubadora con materiales caseros, teniendo en cuenta las condiciones necesarias para el desarrollo del embrión.

MATERIALES SUGERIDOS: Para grupos de 4/5 alumnos        

1 cajón de madera o cartón de tamaño regular. 1 lámpara del 60 a 80 watios con portalámpara 1 tela metálica del tamaño de la base del cajón 1 huevera para 6 huevos 1 vidrio del tamaño de la base del cajón 1 cubeta chata con agua 1 termómetro de mercurio 6 huevos fecundados

Deberá construir una incubadora de acuerdo a la información recopilada y con el material obtenido. Antes de la confección de la incubadora responda las siguientes preguntas. 1) Enumere las condiciones necesarias para que se desarrolle el embrión: ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 87


………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… 2) Que cuidado requieren los huevos ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… 3) ¿Por qué hay que rotar periódicamente los huevos? ¿todos los vertebrados ovíparos tienen cuidado parental? ¿qué pasa con los huevos de reptiles? ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………… 4) ¿A qué temperatura deberíamos incubar los huevos? Plantee posibles experiencias para identificar la temperatura de incubación adecuada para el desarrollo del huevo. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………

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GUÍA DE ACTIVIDADES Nº 3. DIFUSIÓN DE LOS GASES A TRAVÉS DE LA CÁSCARA DEL HUEVO OBJETIVOS: 

Demostrar la capacidad de intercambio gaseoso de la cáscara de huevo.

ANÁLISIS DE LA CÁSCARA DE HUEVO MATERIALES: PARA GRUPOS DE 4/5 ALUMNOS Cáscara de huevo limpia       

2 tubos pequeños (aproximadamente de 2 ml de volumen) Tapón hermético o parafina Pipeta o cuentagotas Agua Tijeras Silicona (Pegamento tipo epoxi) Marcador indeleble de punta fina

PROCEDIMIENTO: 1) Coloque un trozo de cáscara bajo la lupa y observe sus poros. Póngala de canto y observe cuantas capas la conforman. ¿Qué función cree que tiene la cáscara? …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………

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2) Recorte cuidadosamente cáscara de huevo formando un cirulo de tamaño un poco mayor que la boca del tubo. Si se quiebra la cáscara vuelva a intentarlo. 3) Coloque 1 ml de agua en cada tubo y marque el nivel del agua con un marcador indeleble. 4) Cierre herméticamente uno de los tubos con su correspondiente tapa. Éste será el control. 5) Coloque cuidadosamente la silicona alrededor de la boca del otro tubo, de modo que esté cubierta toda la circunferencia como se muestra la imagen.

6) Coloque cuidadosamente el círculo de cáscara y presione muy suavemente. Procure que no se quiebre la cáscara ni queden espacios sin silicona en la circunferencia, como ese observa en la imagen.

7) Coloque parados los tubos en un lugar seco y controle periódicamente el nivel de agua. Nota: Este experimento puede durar varios días. Puede acelerar el proceso colocando las muestras cerca de una estufa o en una caja con silica gel 8) ¿observó cambios en el volumen de agua en alguno de los tubos? Saque conclusiones: ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………

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LOS BICHOS DE MI ESCUELA AUTORES: Karina Speziale (Bióloga) y Alejandra Osterc GRADO/AÑO: 1º grado TEMA: Seres vivos. Clasificación de animales: vertebrados - invertebrados OBJETIVO:   

Distinguir las características de animales vertebrados e invertebrados. Observación, descripción y comparación de bichos encontrados. Observación de las características comunes y diferentes para agruparlos.

MATERIALES PARA EL DOCENTE Alcohol, agua y recipiente medidor para preparar la solución de alcohol 70%.

MATERIALES PARA CADA GRUPO DE 3 ALUMNOS: 1 Frasco de boca ancha con tapa y conteniendo alcohol al 70%. 1 kit de anotación: anotador, cuaderno, etc. que sirva para tomar registros al aire libre (con una base dura para poder escribir), 2 lápices (por si uno se pierde/se queda sin punta). 1 lupa y 1 pinza 1 colador para filtrar los invertebrados luego de colectados Bandejas de telgopor para acomodar los invertebrados

MARCO CONCEPTUAL Uno de los mayores disturbios a la biodiversidad son las construcciones y urbanizaciones humanas. Bariloche es una ciudad rodeada de ambientes naturales, incluso de un Parque Nacional, con diferente grado de disturbio humano. Nuestra ciudad presenta gran crecimiento poblacional asociado a una gran demanda de urbanización. Responder a esta demanda de nuevos sitios para la creación de nuevos barrios lleva al deterioro de los ambientes nativos que la rodean. Los ambientes nativos ofrecen una disponibilidad adecuada de ambientes para los animales de modo que allí pueden satisfacer sus necesidades de alimentación, refugio y reproducción. Esta disponibilidad de recursos determina la riqueza y abundancia de estos seres vivos y generalmente ambos disminuyen cuando se realizan construcciones antrópicas. 91


La escuela se ubica en una zona de matorral cerrado, con una urbanización dispersa. La docente quiere trabajar sobre el entorno. A partir de esto se puede preguntar a los chicos si pensaron qué habría habido en el terreno de la escuela antes de construirla. Y partiendo de allí charlar sobre qué piensan acerca de los bichos de la zona y si ahora que está la construcción piensan que habría los mismos bichos que antes o no. Es recomendable definir claramente qué son los bichos y clasificarlos como invertebrados. Pregunta tentativa (dependerá de lo que vayas trabajando con los chicos y sus intereses o los del docente) ¿Hay los mismos bichos en el patio de la escuela y en el matorral de los alrededores? Esto puede apuntar a que son diferentes (diversidad de especies) o que hay diferente cantidad (riqueza de especies o abundancia de individuos). Tratar de que los chicos sean claros en lo que plantean. Recordar que las hipótesis plantean la explicación al patrón que encontramos= hay más bichos porque…

HIPÓTESIS Por ejemplo, los chicos pueden plantear que puede haber diferencias entre los sitos a estudiar en relación a la disponibilidad de comida o de refugios. Las hipótesis que siguen se plantean bajo estos escenarios, pero los alumnos pueden plantear cosas muy diversas.

Diversidad Los invertebrados que encontremos en la escuela y en el matorral de enfrente serán diferentes porque tienen diferente comida (El tipo de hábitat determina la diversidad de invertebrados ya que presentan diferente variedad de recursos alimenticios) Los invertebrados que encontremos en la escuela y en el matorral de enfrente serán diferentes porque tienen diferentes lugares para vivir. (El tipo de hábitat determina la diversidad de invertebrados ya que presentan diferente variedad de sitios de refugio) Predicción: Si esto es cierto, encontraremos:   

algunos invertebrados en el matorral que no encontraremos en la escuela y viceversa. algunos tipos de alimentos en el matorral que no encontraremos en la escuela y viceversa. algunos tipos de casita/refugioen el matorral que no encontraremos en la escuela y viceversa.

Riqueza La cantidad de especies de invertebrados será distinta en la escuela y el matorral de enfrente porque tienen diferente variedad de comida (El tipo de hábitat determina la riqueza de invertebrados ya que presentan diferente variedad de recursos alimenticios) 92


La cantidad de especies de invertebrados será distinta en la escuela y el matorral de enfrente porque tienen diferente variedad de casitas (El tipo de hábitat determina la riqueza de invertebrados ya que presentan diferente variedad de recursos alimenticios) Predicción: Si esto es cierto, encontraremos:   

mayor cantidad de especies de invertebrados en la escuela y el matorral de enfrente. Mayor cantidad de tipos de casas/refugios en el matorral de enfrenteque en la escuela. Mayor cantidad de tipos de alimentos en el matorral de enfrente que en la escuela.

Abundancia La abundancia de cada especie de invertebrados que encontremos en la escuela y en el matorral de enfrente será distinta porque tienen diferente cantidad de comida. (El tipo de hábitat determina la abundancia de las distintas especies de invertebrados ya que presentan diferente abundancia de recursos alimenticios) La abundancia de cada especie de invertebrados que encontremos en la escuela y en el matorral de enfrente será distinta porque tienen diferente cantidad de lugares para vivir. (El tipo de hábitat determina la abundancia de las distintas especies de invertebrados ya que presentan diferente abundancia de sitios de refugio) Predicción: Si esto es cierto, encontraremos:   

Mayor cantidad de invertebrados en el matorral de enfrente que en la escuela. Mayor cantidad de tipos de casas/refugios en el matorral de enfrente que en la escuela. Mayor cantidad de tipos de alimentos en el matorral de enfrente que en la escuela.

METODOLOGÍA Una vez que se charla el tema con los chicos se tratará de pensar con los chicos la mejor manera de probar nuestras ideas. Si no se les ocurre cómo hacerlo se les propondrá a los chicos recolectar bichos de suelo en los dos sitios de interés: el patio de la escuela y el matorral de enfrente. Para esto se dividirán en grupos de 3 alumnos en los cuáles cada alumno tendrá un rol: Anotador, Colector, Explorador. El explorador irá buscando bichos bajo piedras, troncos caídos, hojarasca, etc. El anotador tomará registro de cómo es el lugar según acordaron en el aula. El Colector juntará con las pinzas cada bicho encontrado y lo colocará en el frasco.

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TRABAJO PREVIO EN EL AULA. En función de las hipótesis definir qué es importante que anote el anotador: tipos de casas/refugios y tipos de alimentos. Definir roles y entregar instrumental. Previo a salir se preparan frascos con alcohol 70% y se rotularán con el contenido y la fecha de recolección.

TRABAJO EN EL CAMPO Se separan en el espacio y se les recomendará ir en silencio, levantando piedras y troncos u otro sitio que les parezca que puede servir de casita/refugio para recolectar todos los bichos que encuentren durante 15 minutos. Terminado el tiempo observarán y registrarán cuántos tipos de alimentos y casitas/refugios hay, o lo que se hayan planteado en el aula. Estas mediciones no hace falta tomarlas pero nos permitirán explicar si lo que encontramos es por lo que nosotros pensábamos o no. Al volver a la escuela clasificar los bichos en bandejas de telgopor “poniendo juntos los que son iguales”. Elegir la mejor clasificación según el criterio de los chicos. Luego de ordenar y clasificar, se cuentan y se ordenan los datos en una tabla donde las columnas sean los sitios de muestreo y las filas los tipos de invertebrados que surgieron de la clasificación de los chicos. Se puede también realizar un gráfico de barras contando que el eje “y” es una regla.

CONCLUSIONES Describir si los resultados que obtuvimos coinciden con lo que esperábamos.

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MICROORGANISMOS Un nene de diez se sorprende cuando su maestra le cuenta que las levaduras con las que en su casa preparan el pan son en realidad seres vivos, pero se entusiasma todavía más cuando logra verlas nadando bajo la lente del microscopio”

Collo et al., 2012

AUTORES: Noelia B. Carmona (Paleontóloga) y Gladis Liniado GRADO/AÑO: 6º grado ASIGNATURA: Biología

TEMAS QUE ABORDAN: Microorganismos, seres vivos y levadura ORGANIZACIÓN GENERAL DE LA CLASE Mediante esta actividad, los alumnos primero explorarán lo que sucede durante la preparación de pan con el crecimiento de la masa con levadura. De este modo se introducirán las características principales de los seres vivos. Luego, una vez que los alumnos hayan realizado las observaciones pertinentes, se realizarán una serie de experimentos tomando como base la levadura y su interacción con distintos elementos para determinar si estas relaciones son positivas y permiten el crecimiento de estos microorganismos o no. Finalmente se realizarán observaciones con el microscopio óptico.

CONTENIDOS Nivel de organización celular. La levadura como organismo unicelular. Funciones celulares: respiración, nutrición. Nutrición y respiración de microorganismos: Levadura (Fermentación); Uso de Variables en un diseño experimental. Observación.

¿QUÉ ES LO QUE QUEREMOS QUE LOS ALUMNOS APRENDAN EN ESTA CLASE? 

Que los seres vivos tienen una serie de características en común que los definen y que los diferencian de otros sistemas químicos no vivos.

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  

Que las levaduras cumplen con una serie de funciones (por ejemplo se nutren, crecen, se reproducen, respiran, etc.) que indican que son seres vivos. Que existen ciertas condiciones bajo las cuales las levaduras se desarrollan mejor. Que los estudiantes tengan la oportunidad de plantear interrogantes, adquieran la capacidad de ejecutar experimentos, registrar e interpretar los resultados y predecir acontecimientos en base a los conceptos aprendidos. Que los alumnos trabajen en grupo y puedan realizar el ejercicio de la discusión entre ellos, de manera tal que puedan expresar verbalmente sus observaciones e hipótesis. De este modo los alumnos pueden reproducir aspectos sociales básicos del quehacer científico, apropiándose del mismo. En este sentido se sigue a Gellón y Nogués (2009) que plantean que “los científicos aprenden a investigar junto con otros científicos”, y esto es lo que queremos que los alumnos reproduzcan en el aula.

MATERIALES: 1era etapa: Cocinamos pan -Guía práctica para los alumnos con los pasos a seguir -Levadura fresca -Agua -Harina -Azúcar -Sal -Leche -Recipiente -Repasador de cocina 2era etapa: Experimentamos con las levaduras -levadura prensada* -vasos plásticos transparentes -harina -agua fría -agua tibia -agua helada -marcadores para rotular los vasos 96


-termómetro *procurar que la levadura sea fresca y mantenerla en un ambiente fresco hasta el momento de su uso. 3era etapa: Observamos las levaduras -levadura* -azul de metileno -microscopio óptico -portaobjeto -mechero -agua -servilletas de papel *procurar que la levadura sea fresca y mantenerla en un ambiente fresco hasta el momento de su uso. 4ta etapa: Lectura de textos sobre las levaduras -Guía práctica para los alumnos con el texto a leer.

PROCEDIMIENTOS 1era etapa: Cocinamos pan Momento para problematizar y pensar: -Organización de la clase: Se trabajará en grupos de 4 alumnos. La clase previa se les pedirá los elementos con los que se elaborará el pan. Se les planteará a los alumnos la pregunta: ¿Por qué piensan que el pan tiene huecos? Las respuestas quedarán registradas en el pizarrón. Se preguntará a los alumnos si saben hacer pan. Se les pedirá que escriban en grupo las instrucciones para realizar el mismo; luego se comentará sobre lo escrito. Momento para producir, observar y registrar: Se preparará la masa con la levadura para realizar pan con los alumnos de acuerdo a las instrucciones detalladas en la guía práctica. A través de la preparación de pan los niños podrán ir observando los distintos procesos que se dan en las diferentes etapas de la elaboración del pan: fermentación de la levadura preparada en un jarro, crecimiento de la masa en reposo, cocción del pan. En cada una de las etapas los niños realizarán observaciones tendientes a registrar aquellos 97


cambios que se den durante la preparación, y se les pedirá a los alumnos que anoten sus observaciones (por ejemplo: la masa se hincha, crece, tiene huecos, etc.). El foco en esta etapa del aprendizaje se centra en la observación. Al interior de los pequeños grupos de trabajo, los alumnos deberán ponerse de acuerdo en qué observaciones son pertinentes para ser registradas y cómo van a organizar la información obtenida. Se les consultará si habían realizado pan previamente, con quién, y si esas personas les hicieron comentarios sobre el proceso de preparación del pan, o sobre la levadura (por ejemplo del tipo: “se pasó la levadura” o “la levadura estaba vieja”, “no pongas sal cerca de la levadura que la matás”). Si ellos pueden recordar y mencionar comentarios como los anteriores, se les pedirá que los anoten en su guía práctica. A partir de este hecho cotidiano en la vida de nuestros alumnos, problematizar la realidad será el siguiente paso para lograr los propósitos que se plantean con esta propuesta. Para ello se propondrán preguntas como: ¿Quién es responsable de ese crecimiento? ¿Por qué? Las respuestas se registrarán en un afiche, para luego volver a retomarlas. Este interrogante implica el comienzo de la etapa de formulación de hipótesis en base a las observaciones realizadas. Podemos también guiar a los alumnos señalando otros aspectos para generar más interrogantes, por ejemplo: - Pensamos que la levadura es la que provoca el crecimiento de la masa, ¿cómo podemos comprobarlo? - La levadura se prepara con agua tibia, una cucharadita de leche, harina y azúcar, ¿qué función cumple el agua tibia? ¿Y el azúcar, la leche y la harina? - Una vez cocinado el pan, se observará el interior del mismo, y se intentará responder el primer interrogante planteado “¿Por qué el pan tiene huecos?”. Cada una de las respuestas será registrada por la docente en el pizarrón.

2da etapa: Experimentamos con las levaduras Momento para problematizar y pensar: -Organización de la clase: para la actividad inicial de esta segunda etapa, los alumnos formarán grupos de a dos, mientras que para la segunda actividad los alumnos formarán grupos de 6 integrantes. Se iniciarán las actividades pidiéndoles a los alumnos que comenten sus anotaciones y observaciones de la clase anterior. De este modo, todos los alumnos contarán con el mismo marco de referencia para iniciar la segunda etapa. En el caso que sea posible se les pedirá que ellos, con sus palabras, expliquen qué fue lo que entendieron sobre los procesos que ocurrieron con la preparación del pan. Los contenidos a trabajar en esta etapa se refieren a las características de los seres vivos. El docente recreará un diálogo con algún pariente (por ejemplo una abuela), en el que se le menciona que no ponga sal cerca de la levadura porque la “mata”. Entonces el docente, con cara de asombro, preguntará a la clase: ¿Pero entonces quiere decir que la levadura está viva? Y ¿qué significa que algo esté vivo? Se les pide a los alumnos que 98


discutan con su compañero esta pregunta, y luego se les pide que completen las tablas provistas en la guía, la que presenta dos columnas, en una de ellas los alumnos tienen que nombrar 5 objetos que para ellos estén vivos y en la otra columna 5 objetos que no tengan vida. Al interior de cada grupo se pondrán de acuerdo sobre los diferentes seres vivos y objetos/cosas que nombrarán. Se realizará una tabla con las dos columnas en el pizarrón para que todos los alumnos den los ejemplos discutidos en los grupos. Esta actividad dará pie para que la docente comience a hacer preguntas como por ejemplo: ¿por qué colocaron… en la columna de ser vivo? ¿Por qué no lo colocaron en la otra columna? Se les pedirá que lo discutan en grupo y busquen los argumentos de tal decisión. De esta manera se intentará que ellos puedan construir un “definición operacional” de los seres vivos. Este trabajo tiene que ser guiado por el docente, para que al final del intercambio de ideas queden las principales características establecidas en el pizarrón. Por ejemplo: -los organismos vivos respiran -los organismos vivos crecen y se alimentan -los organismos vivos se mueren

Momento para experimentar y registrar Entonces se vuelve a la pregunta inicial: ¿Cómo sabemos si la levadura está viva? Para responder a esta pregunta, se diseñará una actividad en el que se presenta a la ciencia como experimentación-debate. El docente debe guiar las actividades, el diálogo y la discusión entre los alumnos, en este caso en particular, con la temática de lo vivo vs lo no vivo. La clase se organizará en grupos de 6 integrantes; a su vez cada grupo se volverá a dividir en dos subgrupos. Cada subgrupo deberá desempañar un rol diferente; el primer subgrupo tiene como consigna representar a científicos que trabajan en un laboratorio. El segundo subgrupo representará a panaderos que quieren mejorar el pan que hacen porque van a participar en un concurso en el que gana el pan que presente el mejor leudado. Entonces ambos equipos tienen que trabajar juntos para lograr mejorar el leudado del pan. El docente plantea verbalmente dos hipótesis de trabajo a los subgrupos; al de los panaderos se les plantea: “la levadura es un ser vivo porque hace que la masa se levante”, mientras que para el subgrupo de científicos, la hipótesis es “la levadura es un ser vivo ya que respira”. Si bien estas hipótesis no están explicitas en la guía, el docente será el que haga el planteo para que los chicos piensen en argumentos que los ayuden a corroborar o refutar dichas hipótesis. Como los chicos no tienen un conocimiento acabado del proceso de fermentación, los argumentos saldrán desde sus propias concepciones, que luego serán puestas a prueba a la hora de la experimentación. Los experimentos que se detallan a continuación pueden hacerse al mismo tiempo, ordenando las mesas de manera tal que todos los alumnos puedan observar las actividades. En una mesa ubicada en el medio del aula, se colocarán diferentes panes partidos para que los alumnos los observen. Los alumnos seguirán trabajando en grupos pequeños, lo que favorecerá el orden y la participación de todos los integrantes. Se tendrá en cuenta que las cantidades a utilizar, ya sea de agua, de azúcar, de levadura o harina, sean las mismas proporciones en todas las experiencias. Para el momento del 99


experimento propiamente dicho, los alumnos deben tomar notas, y completar la guía del estudiante. También se les puede decir que incluyan dibujos de los experimentos. Es importante que se tenga en cuenta el tiempo hasta ver las primeras burbujas y el tamaño de las mismas. Durante los experimentos se pretende que los alumnos se centren en la observación y registro de los resultados, los que serán interpretados en una etapa posterior. Experimento 1- La primera experiencia será verificar si la levadura respira. Se plantea que durante la respiración los organismos liberan dióxido de carbono. Se prepara una mesa con vasos plásticos transparentes y al primer vaso se le añade una cucharadita de levadura, agua tibia y una cucharada de harina y se mezcla bien. Al segundo vaso sólo se le añade levadura y agua tibia, y a un tercer vaso se le añade agua tibia y harina y también se mezcla bien y se dejan reposar. Los alumnos anotan la hora exacta de comienzo de la experiencia y se vuelve a controlar luego de 5 minutos. El 3 er vaso se utilizaría de control para demostrar que sin la levadura no hay respiración, y por lo tanto no hay generación de gas. Mientras tanto los estudiantes completan el siguiente cuadro: Tiempo 0 observo)

(anoto

lo

que Tiempo 5 minutos (anoto lo que observo)

Vaso 1 Vaso 2 Vaso 3 Observaciones Pasado este tiempo los alumnos observan que sucedió en cada vaso y lo anotan en sus guías prácticas. En el apartado de Observaciones, los estudiantes anotan cuando se produjeron los primeros cambios en los vasos. Seguidamente, se les pide a ambos grupos que observen el pan que está en el centro del salón y que piensen si alguna de las características que ven en el mismo puede haberse generado por la respiración de la levadura. La conclusión a la que se pretende llegar con esta experiencia es que la masa se hincha debido al gas que libera la levadura al respirar; lo que provoca huecos en el pan. Experimento 2- La segunda experiencia se realizará para determinar si la levadura, como todo ser vivo, tiene alguna preferencia de temperatura para vivir. En un vaso se coloca agua helada con una cucharada de levadura y una cucharada de harina, en otro agua tibia más una cucharada de levadura y una de harina, y en el tercero agua hirviendo más una cucharada de levadura y una de harina. Nuevamente los alumnos registran todo en sus guías y completan las planillas. Recordar medir con el termómetro la temperatura registrada en cada vaso y anotar el momento exacto del inicio de la experiencia. Tiempo 0 observo)

(anoto

lo

que Tiempo 5 minutos (anoto lo que observo)

Vaso 1 Vaso 2 Vaso 3 100


Observaciones Nuevamente, pasado los cinco minutos los alumnos observan que sucedió en cada vaso y lo anotan en sus guías prácticas. En el apartado de Observaciones, los estudiantes anotan cuando se produjeron los primeros cambios en los vasos. Para esta experiencia, a la conclusión a la que se quiere llegar es que como la levadura es un ser vivo, hay temperaturas que son óptimas para su desarrollo y otras que no les permiten vivir. Momento para debatir: Una vez finalizadas todas las experiencias, los alumnos se dividen en dos de acuerdo al rol previamente establecido y empiezan a revisar los resultados de los experimentos. El docente guía el diálogo entre los grupos. Se vuelven a leer las hipótesis previamente planteadas y los alumnos analizan si obtuvieron datos para corroborarlas o no. Asimismo, y con el objetivo inicial de mejorar el leudado del pan, se va revisando cada una de las experiencias y se van destacando en el pizarrón qué cosas mejoran este proceso. Es también interesante que el docente pueda registrar las preguntas que surjan durante la puesta en común y discusión de las experiencias, como por ejemplo: ¿qué es la fermentación?, ¿es aire lo que libera?, o, ¿de qué gas se trata?, ¿por qué se libera un gas? Es importante destacar que al diseñar esta segunda actividad se intentaron seguir las consignas propuestas por Gellón et al. (2010), para lograr recrear en el aula otro de los aspectos sociales básicos de la ciencia que es la construcción consensuada del conocimiento. Asimismo, con los roles propuestos de científicos y panaderos se intenta que los alumnos reconozcan que el saber científico puede ayudarnos en actividades tan diversas como la de producir pan, y que es necesaria esta interacción en toda sociedad que quiera promover su desarrollo.

3era etapa: Observamos las levaduras Momento para observar y registrar: En esta última etapa realizaremos la observación de preparados de levaduras con tinción bajo el microscopio óptico. La tinción con colorantes orgánicos se utiliza en aquellos casos que necesitemos incrementar el contraste para mejorar la observación de los preparados celulares. Cada colorante presenta afinidad por determinadas estructuras celulares. En este caso es preferible tener los preparados ya listos para que los alumnos realicen la actividad. El objetivo de esta actividad es fomentar el uso y familiarizar a los alumnos con los equipamientos de laboratorio, en este caso, con el microscopio óptico. La consigna principal es que los alumnos puedan observar las levaduras, reconozcan su forma y puedan calcular el aumento con el que están observando. Cada colorante presenta afinidad por determinadas estructuras celulares. En el caso de la observación de las levaduras, vamos a utilizar como colorante el Azul de Metileno, que es un colorante catiónico (es decir cargado positivamente), y que tiene fuerte afinidad por las 101


estructuras superficiales de las células, las cuales se encuentran en general cargadas negativamente (Madigan et al., 1999). A continuación se detallan los pasos principales para realizar la tinción de las levaduras con azul de metileno (Figura 1). Como actividad se les pide a los alumnos que dibujen lo que ven en el microscopio y que anoten todas las observaciones planteadas en la guía para los estudiantes.

Se coloca una capa fin a de la muestra de agua destilada con levadura en el portaobjetos

Se coloca una pequeña cantidad de colorante, y se mantiene el contacto por dos-tres minutos. Luego se lava y se seca

Se seca al aire y se fija la muestra bajo un mechero

Por último se coloca la muestra teñida y se observa en el microscopio.

Figura 1. Procedimiento donde se indica cómo se tiñen los levaduras para su observación al microscopio óptico (tomado y modificado Madigan et al., 1999).

4ta etapa: Lectura de textos sobre las levaduras Momento para leer y buscar información: Se organizarán los alumnos en parejas. Se les presentará un texto para su lectura, a partir del cual deberán responder las siguientes preguntas. -¿Qué es la levadura? 102


-¿Por qué la levadura libera un gas? -¿Son importantes para nuestras vidas? ¿Por qué? -¿De qué se alimenta? -¿En dónde podemos encontrar levaduras? Esta etapa tiene como objetivo la consolidación de las experiencias y observaciones previas a través de la lectura de textos relacionados con la temática analizada. Luego de la lectura del texto y de la búsqueda de información para responder las preguntas en la guía, los alumnos deberán realizar un informe o presentación en donde se comunique lo investigado. Si quedan aún más interrogantes es importante que también se registren.

¿Qué es la levadura y cómo se prepara? Las levaduras son un grupo particular de hongos unicelulares (constituidos por una sola célula) y caracterizados por su capacidad de transformar los azúcares. Las levaduras al igual que los mohos, pertenecen al grupo de los hongos. Hay muchas especies de levaduras. La más comúnmente conocida es Saccharomyces cerevisiae la cual es utilizada en la industria panadera y en la elaboración de la cerveza. Las levaduras también juegan un papel importante en la producción de otros productos como el vino y el kéfir. La mayoría de las levaduras usadas en la industria alimentaria son de forma redonda y se dividen produciendo pequeños brotes. Esta producción de brotes es una característica utilizada para reconocerlas a través del microscopio, ya que, durante el brote, las células poseen una forma de ocho (8). Las levaduras necesitan azúcares para crecer y los fermentan produciendo alcohol y dióxido de carbono (CO 2). Esta reacción y sus productos derivados hacen que la levadura posea una función muy importante en la industria alimentaria. Asímismo, las levaduras también producen componentes de aroma agradable, los cuales juegan un papel muy importante en el aroma del producto final. Por ejemplo, en la cerveza, la levadura se necesita para producir el alcohol y el dióxido de carbono que forma la espuma. Por otro lado, en la industria panadera el alcohol producido durante la fermentación se evapora durante el horneado. Las levaduras pueden encontrarse en todas partes en la naturaleza, especialmente en plantas y frutas. Una vez que las frutas caen del árbol, la actividad de los hongos hará que éstas se pudran. Durante este proceso se forman alcohol y dióxido de carbono a partir de los azúcares presentes en las frutas. En algunas ocasiones aparecen en los informativos animales embriagados debido a que han comido estos frutos deteriorados. En la industria alimentaria, grandes tanques con agua azucarada en presencia de oxígeno son utilizados para hacer crecer las levaduras. Cuando se alcanza la cantidad de levadura deseada, el líquido es evacuado por medio de una bomba y la levadura es extraída, la que posteriormente podrá ser secada. Ningún otro requerimiento es necesario para producir levadura. 103


Texto tomado de http://www.food-info.net/es/qa/qa-wi8.htm

Referencias citadas en el texto Collo, M. et al. 2012. Ciencias naturales material para docentes primer ciclo educación primaria. Coordinado por Furman, M., Salomón, P. y Sargorodschi, A. 1a ed. - Ciudad Autónoma de Buenos Aires: Instituto Internacional de Planeamiento de la educación IIPEUnesco, 2012. Gellon, G. y Nogués, G. 2009. El mundo de los científicos. FLACSO Virtual. Curso: Enseñanza de las Ciencias – 2009. Gellon, G., Rosenvasser Feher, E., Furman, M. y Golombek, D. 2010. La ciencia en el aula. Lo que nos dice la ciencia sobre cómo enseñarla. Paidós, 264 p. Madigan, M.T., Martinko, J.M y Parker, J. 1999. Brock. Biología de los Microorganismos. Octava Edición. Prentice Hall Iberia. Madrid. 1064 páginas. Otros trabajos y páginas consultados para la elaboración de esta guía Nougués G. 2012. ¿Qué es un ser vivo?. Ciencia en el aula, v. 22 (128): 49-50. http://coleccion.educ.ar/coleccion/CD21/ce/archivos/levaduraviva.pdf http://www.food-info.net/es/qa/qa-wi8.htm https://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=72513 http://coleccion.educ.ar/coleccion/CD25/datos/respiracion-celular.html

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GUÍA PARA EL ALUMNO EL PAN Y LA LEVADURA: LOS MICROORGANISMOS QUE NOS AYUDAN EN LA COCINA El pan es un alimento básico presente en prácticamente todas nuestras casas. Pensemos un rato, ¿alguna vez cocinaron pan con sus abuelos o papás? ¿Se acuerdan de los ingredientes y los pasos para preparar pan? En esta clase vamos a preparar pan para compartir entre todos y vamos a observar y anotar en la planilla todos los procesos y fenómenos que nos parezcan interesantes. Manos a la obra (o mejor dicho, manos a la masa!). 1era etapa: Cocinamos pan Materiales a utilizar: -Levadura fresca -Agua -Harina -Azúcar -Sal -Leche -Recipiente -Repasador de cocina Procedimiento: hacemos una corona con la harina, y ponemos la sal por fuera de la corona. En el centro colocamos la levadura desgranada, el agua tibia, la leche y el azúcar. Unir todos los ingredientes y amasar por 10 a 15 minutos hasta obtener una masa lisa. Dejar leudar en un recipiente cubierto con el repasador, en un lugar tibio, por aproximadamente una hora. Durante este tiempo, vamos registrando en los siguientes espacios todos los cambios que vamos observando.

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Cuando la masa haya crecido el doble de su volumen, sacar del recipiente, amasar nuevamente, dar forma redondeada de pan de campo y dejar que levante la masa nuevamente. Cuando esté listo este nuevo leudado, llevamos al horno precalentado por 40 minutos, a una temperatura aproximada de 90ºC. Cuando el pan esté cocinado, esperamos que se enfríe un poco y vamos a disfrutarlo! Pero mientras tanto, observamos. ¿Qué le pasó con la masa? Si nosotros partimos el pan, ¿qué vemos? ¿Qué puede haber pasado? Anota a continuación lo que observas.

2da etapa: Experimentamos con las levaduras 1- Lean en voz alta las anotaciones que hicieron la clase anterior. ¿Pueden explicar con sus palabras a sus compañeros las observaciones que hicieron? ¿Qué creen que pasó? 2- Con un compañero anota en la columna de la izquierda 5 objetos que para ustedes estén vivos y en la de la derecha 5 objetos que según ustedes no tengan vida.

Objetos Vivos 1 2 3 4

Objetos No vivos 1 2 3 4 106


5

5

3-Comparamos nuestras anotaciones con las de nuestros compañeros. ¿Cuáles creen que son las características básicas que comparten todos los seres vivos? ¿Por qué? ¿Son coincidentes con las características de sus compañeros? Las anotamos a continuación:

3- Ahora jugamos en grupo. Nos dividimos en dos grupos: por un lado científicos y por el otro, panaderos. ¿Qué grupo te tocó?:-----------------------------------------------------------------Los científicos tienen que intercambiar ideas e información con los panaderos mediante experimentos para determinar qué cosas favorecen el leudado del pan, así pueden ganar un concurso. Manos a la obra (¡mejor dicho a los experimentos!). -Experimento 1: Si la levadura es un ser vivo ¿quiere decir que respira? Como ustedes saben, durante la respiración los organismos liberan dióxido de carbono. Tenemos que verificar entonces si la levadura respira. Para eso utilizamos 3 vasos y ponemos lo siguiente en cada uno: Vaso 1: levadura + agua tibia + una cucharada de harina Vaso 2: levadura + agua tibia Vaso 3: agua tibia + una cucharada de harina

Tiempo 0 (anoto lo que Tiempo 5 minutos (anoto lo observo)

que observo)

Vaso 1 Vaso 2 Vaso 3 107


Observaciones Recuerden rotular cada vaso y anotar la hora de inicio del experimento. Esperamos 5 minutos y completamos en la tabla qué es lo que observamos en cada vaso. También pueden anotar o dibujar lo que ven en el siguiente espacio.

¿Qué pasó con el vaso 3? ¿Qué nos indican los resultados de este experimento? Observamos los panes que están en el centro del aula. ¿Alguna de las características que vemos en ellos puede haberse generado por la respiración de la levadura? Anoten sus respuestas:

Experimento 2: Si la levadura es un ser vivo ¿quiere decir que tiene preferencias en cuanto a la temperatura a la cual se desarrolla? Si la levadura es un ser vivo, posiblemente crezca mejor bajo determinadas condiciones ambientales. En este caso experimentaremos si las levaduras prefieren alguna temperatura determinada para crecer. Vaso 1: levadura + una cucharada de harina + agua tibia Vaso 2: levadura + una cucharada de harina + agua helada Vaso 3: levadura + una cucharada de harina + agua hirviendo 108


Tiempo 0 (anoto lo que Tiempo 5 minutos (anoto lo observo) que observo) Vaso 1 Vaso 2 Vaso 3 Observaciones Recuerden rotular cada vaso y anotar la hora de inicio del experimento y la temperatura que tenía el agua en cada vaso. Esperamos 5 minutos y anotamos lo que observamos en cada vaso. ¿Podrían decir qué temperatura favoreció más el crecimiento de la levadura? ¿Y cuál menos? ¿Qué pasó?

Ahora nos separamos por un lado los panaderos y por otro los científicos. Revisamos los resultados que obtuvimos. ¿Qué cosas aprendimos a partir de los experimentos que nos pueden ayudar a obtener un pan más esponjoso para ganar el concurso? Revisen todas sus anotaciones, discutan, intercambien ideas y hagan un registro escrito de sus conclusiones.

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3era etapa: Observamos las levaduras Vamos a aprender a manejar el microscopio óptico que tenemos en la escuela para ver un preparado de levadura. Las mismas fueron teñidas con un colorante que se llama azul de metileno. ¿Qué vemos? ¿Qué forma tienen las levaduras? ¿Con qué aumento estamos observando? Dibujen lo que ven en el microscopio y anoten las observaciones en el espacio a continuación.

4ta etapa: Lectura de textos sobre las levaduras Lee el siguiente texto. ¿Qué es la levadura y cómo se prepara? Las levaduras son un grupo particular de hongos unicelulares (constituidos por una sola célula) y caracterizados por su capacidad de transformar los azúcares. Las levaduras al igual que los mohos, pertenecen al grupo de los hongos. Hay muchas especies de levaduras. La más comúnmente conocida es Saccharomyces cerevisiae la cual es utilizada en la industria panadera y en la elaboración de la cerveza. Las levaduras también juegan un papel importante en la producción de otros productos como el vino y el kéfir. La mayoría de las levaduras usadas en la industria alimentaria son de forma redonda y se dividen produciendo pequeños brotes. Esta producción de brotes es una característica utilizada para reconocerlas a través del microscopio, ya que, durante el brote, las células poseen una forma de ocho (8). Las levaduras necesitan azúcares para crecer y los fermentan produciendo alcohol y dióxido de carbono (CO 2). Esta reacción y sus productos derivados hacen que la levadura posea una función muy importante en la industria alimentaria. 110


Asímismo, las levaduras también producen componentes de aroma agradable, los cuales juegan un papel muy importante en el aroma del producto final. Por ejemplo, en la cerveza, la levadura se necesita para producir el alcohol y el dióxido de carbono que forma la espuma. Por otro lado, en la industria panadera el alcohol producido durante la fermentación se evapora durante el horneado. Las levaduras pueden encontrarse en todas partes en la naturaleza, especialmente en plantas y frutas. Una vez que las frutas caen del árbol, la actividad de los hongos hará que éstas se pudran. Durante este proceso se forman alcohol y dióxido de carbono a partir de los azúcares presentes en las frutas. En algunas ocasiones aparecen en los informativos animales embriagados debido a que han comido estos frutos deteriorados. En la industria alimentaria, grandes tanques con agua azucarada en presencia de oxígeno son utilizados para hacer crecer las levaduras. Cuando se alcanza la cantidad de levadura deseada, el líquido es evacuado por medio de una bomba y la levadura es extraída, la que posteriormente podrá ser secada. Ningún otro requerimiento es necesario para producir levadura. Texto tomado de http://www.food-info.net/es/qa/qa-wi8.htm De acuerdo al texto y a todas las experiencias que realizamos, ¿puedes contestar las siguientes preguntas? -¿Qué es la levadura? -¿Por qué la levadura libera un gas? -¿Son importantes para nuestras vidas? ¿Por qué? -¿De qué se alimenta? -¿En dónde podemos encontrar levaduras?

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INSECTOS ACUÁTICOS COMO BIOINDICADORES AUTORES: Pacheco

Julieta Massaferro, Fernanda Montes de Oca, Luciana Motta y Jorge

GRADO/AÑO: 6º y 7º grado ASIGNATURA: Ciencias Naturales TEMA: Biodiversidad OBJETIVO:

Conocer el estado actual de la calidad de agua de un arroyo o río cercano a Bariloche, a través de la aplicación de índices bióticos. Las actividades están diseñadas para alumnos de los primeros años de secundaria, en la asignatura de Biología.

INTRODUCCIÓN: Para los alumnos en general la actividad científica parece un trabajo de otro planeta, que los que lo realizan( científicos) son gente muy inteligentes, que viven metidos en sus laboratorios, con sus computadoras, haciendo experimentos todo el día, con los pelos parados y anteojos, sin otro tipo de actividades o sin familia como cualquier persona; y a pesar que hoy en día gracias a los medios de comunicación la actividad científica está muy difundida en el mundo, esta visión aún se mantiene por muchos factores, ajenos algunos de ellos a la responsabilidad del alumno, Por ende suponen que la actividad científica es solo para exclusivos y que realizarla es solo para privilegiados. Pero es aquí donde interviene la escuela y es la responsable de cambiar esa visión de los alumnos, mostrándole que es una actividad como cualquier otra, que es divertido hacer ciencias y que los científicos son gente normal, con vidas normales y que sufren y ríen como cualquier ser humano. En el marco de este proyecto y con el equipo de trabajo formado pretendemos cambiar esta visión, mostrándoles directamente a los alumnos como es ser un científico, que hace y para que lo hace, cómo desarrolla su trabajo en base a preguntas, experimentación u observaciones, validaciones (método empírico - método científico). Que existen muchas tareas a las que se puede dedicar un científico, o que el científico puede investigar diferentes cosas. Es más desconocen por completo las instituciones locales que se dedican a la actividades de investigación. La actividad está pensada para que los alumnos realicen una experiencia de campo, en la cual procederán a tomar muestras de los invertebrados acuáticos presentes en tres sitios (uno por grupo) de un cuerpo de agua a decidir. Esta actividad (que se detalla a continuación) tiene como finalidad que los chicos realicen ellos mismos el trabajo que 112


hace un biólogo de nuestra especialización, relacionando esta experiencia con los conceptos de la charla introductoria (hacerse preguntas, curiosidad, buscar respuestas, método científico, etc.).

EXPERIMENTANDO EN LA NATURALEZA: TAREAS DE UN BIÓLOGO. A partir del proyecto que venimos realizando en CENAC desde el año 2012, “Calidad de agua de ríos y arroyos asociados a refugios de alta montaña y otras infraestructuras presentes en ambientes de alto valor para la conservación: uso de índices bióticos”, proponemos desarrollar esta actividad donde los chicos aplicarán una herramienta científica (a la que llamamos “índices bióticos”) por medio de la cual podemos conocer el estado de salud de un cuerpo de agua, estudiando los invertebrados presentes en él. El cuerpo de agua que elegiremos para la salida será un arroyo, que es importante para todos nosotros, debido a la proximidad del mismo a la ciudad, y que forma parte del paisaje que nos rodea. El objetivo de esta salida de campo es conocer el estado actual de la calidad de agua de un arroyo o río cercano a nuestra ciudad, a través de la aplicación de índices bióticos. La aplicación de índices bióticos se basa en el estudio de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos (invertebrados visibles a ojo desnudo, que viven en el agua) presentes en el ambiente a evaluar. Estos macroinvertebrados responden a los cambios que pueden ocurrir en el ambiente que viven debidos, por ejemplo, a la presencia de contaminantes en agua (basura, desechos tóxicos, materia orgánica, etc.). Muchos de ellos pueden desaparecer, otros se hacen más abundantes, otros menos, etc. El estudio de la comunidad acuática mediante la identificación y asignación de un valor numérico a cada grupo de macroinvertebados colectados, permite conocer el estado de salud de un sitio proveyendo ciertos “rangos” según las familias o grupos de invertebrados que se encuentran: aguas limpias, con probable contaminación, aguas contaminadas o fuertemente contaminadas. Es importante notar que la aplicación de los índices bióticos, además de proveer información de la calidad ambiental actual de los cuerpos de agua, también permite predecir probables cambios a futuro en el ambiente acuático o circundante, lo que le permitirá a los chicos entender por qué es importante mantener estos ambientes lo menos perturbados posible. Lugar: Opciones: 1- Arroyo Pescadero, cercano a la cascada “de Los Duendes” (lago Gutierrez); en dos sitios: sobre la cascada y otro en la desembocadura; 2- Río Ñireco, en tres sitios: complejo challhuaco, debajo del puente circunvalación y desembocadura.

MATERIALES: - Lupas de mano (al menos 1 lupa de mano cada 3 chicos) - Bandejas blancas (de las bandejas del tipo telgopor, 1 cada 3 chicos) 113


- Pinceles de mano (lo ideal 1 cada 2 chicos) - Papel vegetal, en rectángulos para hacer etiquetas. - Lápiz negro. - Frascos pequeños - Solución conservadora (alcohol al 70%), si pueden comprar 2 litros por curso y luego preparamos al 70% - Anotador, birome. - Redes surber - Botas de goma

MUESTREO: La técnica de muestreo la explicamos y mostramos en la salida de campo, con la ayuda de 2 o 3 alumnos colectaremos las muestras de macro invertebrados, que luego volcaremos en las bandejas blancas, para que los chicos observen y manipulen. Luego separamos pequeñas porciones de material, para que los chicos trabajen en grupos de 3 o 4 (aquí usan las bandejas blancas, pinceles, frascos etc.). Luego, con una guía de identificación (que nosotras llevaremos) los chicos intentaran nombrar los macroinvertebrados encontrados, y colocar cada macroinvertebrado en un frasco con solución conservadora y una etiqueta. Tener en cuenta que la actividad lleva dos horas y media como mínimo - para tener en cuenta el frio y la organización de todos los grupos. Se llevan el material a la escuela, para el análisis de las muestras.

CONCLUSIONES: Lo que les resta hacer en la escuela es: a cada macroinvertebrado encontrado se le asigna un numero o valor (se encuentra en un tabla que nosotras llevamos) y se suman los valores y se indica el valor que hallado que indica el grado de contaminación del sitio. Se puede concluir la actividad contando los resultados que se fueron encontrando, y cuáles podrían ser las posibles causas de los valores encontrados, comparar los distintos sitios, evaluar las opciones que podrían revertir la situación actual del río arroyo estudiado.

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CONTAMINACIÓN LUMÍNICA AUTORES: Liliana Prieto Y María Eugenia Yamul. GRADO/AÑO: 7º grado TEMA: Observación astronómica OBJETIVOS: Que los alumnos aprendan a tener hábitos de observación y registros MATERIALES:

Proyector, computadora con programa Stellarium, conexión a internet; guías de observación y registro del cielo nocturno con ejemplos de magnitudes de determinadas estrellas. Para la confección de mini-planetarios caseros: piñata, papeles, plasticola, témperas, pinceles, tijeras, elementos para perforar, lámparas diversas

INTRODUCCIÓN: En un primer momento se utiliza el programa Stellarium para mostrar determinado sector del cielo para comenzar a observar. Por la época del año en el que se inician las actividades (cielo de invierno) se propone observar la constelación del Escorpión. Su estrella Antares, de cierto tono rojizo nos sirve de referencia para encontrarla, también se dan sugerencias de horario para buscarla en el cielo y se indica hacia qué punto cardinal es posible encontrarla en dicho momento. Se muestra la figura en el programa para facilitar su búsqueda. Cada vez que los y las estudiantes realizan una observación se ponen en común los registros y se van ajustando la forma de contar lo visto y los esquemas que realizan (dibujo de las estrellas que forman la figura). Con dichas observaciones se comparaba deduciendo qué elementos faltarían para la ubicación de determinadas estrellas. También es importante el registro de la cantidad de iluminación artificial y la presencia de nubes. Para realizar la parte que implica volcar los datos en la página Globe At Night, se realizan varias observaciones y registros, se recomienda a los y las estudiantes trabajar con precisión y aportar datos que sean serios.

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GUÍA PARA LOS ALUMNOS ACTIVIDAD: OBSERVACIÓN DE LA CONSTELACIÓN DE ESCORPIO Escorpio (el “escorpión”) es la constelación por excelencia que caracteriza el invierno del hemisferio sur y es una de las pocas que representa claramente lo que su nombre indica. Está formada por brillantes estrellas y es atravesada por la Vía Láctea, por lo que su observación es impresionante. Se reconoce fácilmente ya que posee una brillante estrella roja llamada Antares, que significa “el rival de Marte” por su brillo y color parecidos. Hacia un lado de Antares se ubica un conjunto de intensas estrellas que forman un enorme signo de pregunta que representa el cuerpo y la cola del escorpión. Hacia el otro lado se encuentran tres estrellas menos brillantes que simbolizan las tenazas del animal. Si quieres ubicar la constelación de Escorpio cerca de las 21 horas, debes buscarla saliendo recostada por el horizonte Este durante los meses de mayo y junio (ver figura de abajo), mientras que en octubre debes buscarla cerca del horizonte Oeste, poniéndose con su enorme cola hacia arriba. En los otros meses podrás encontrarla en posiciones intermedias: cerca del cénit (arriba de tu cabeza).

Estre llas 5 y 3 : el aguijón o las pinzas del

3 5

escorpión 1

6

10

La enorme cola

9

del escorpión

Estrella 1 (roja): “Antares”: el corazón

8

2 7 4

de l escorpión

ACTIVIDAD 1. Localicen en el cielo la constelación de Escorpio. Para ello, comiencen ubicando la estrella roja Antares y, desde allí, distingan las estrellas de la cola (hacia un lado) y de las pinzas o el aguijón (hacia el otro lado). Luego, observen por lo menos 5 de las estrellas indicadas en la tabla y en la figura anterior y clasifíquenlas en: MB (muy brillante), B (brillante), PB (poco brillante) y NV (no visible). Como ayuda, aquí clasificamos algunas estrellas para que las tengan como referencia. 116


Nro.

Estrella

1

Antares

2

Lesath

3

Dschubba

4

Shaula

5

Graffias

Escala de brillo MB

Nro.

Estrella

6

Tau Escorpio

7

Kappa Escorpio

PB

8

Sargas

B

9

Épsilon Escorpio

10

Mu Escorpio

Escala de brillo

2. Del otro lado de esta hoja, dibujen la constelación tal como la observaron y redacten un “reporte” de la observación realizada que incluya: Día y hora de la observación Lugar (desde dónde observaron/dirección del lugar) Ubicación de la constelación en el cielo (al este/al oeste/bien alta/bien baja/a media altura) Estado del tiempo y del cielo (temperatura baja/muy baja, cielo despejado/cubierto/semicubierto) Si pudieron distinguir o no todas las estrellas del Escorpión y su forma Si pudieron observar otros objetos o fenómenos astronómicos que les hayan llamado la atención El nivel de contaminación lumínica en el lugar (alto/bajo/medio) Otros (si les gustó la observación/si la hicieron con alguien más/si ya conocían algo del cielo/etc.).

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BIODIVERSIDAD EN EL INTERMAREAL DEL BALNEARIO LAS GRUTAS AUTORES: Myriam Elvira Y

Claudia K. Velázquez

GRADO/AÑO: 4º año ASIGNATURA: Biología TEMA: observación y reconocimiento de

organismos del intermareal, aplicando una representación de técnicas de muestreo: el método de transecta y de los cuadrats.

OBJETIVO:

Reconocer las diferentes franjas que conforman la zona litoral (supramareal, intermareal y submareal). Observar y conocer las especies más relevantes que habitan en el intermareal. Observar la distribución de los organismos en los diferentes pisos (intermareal superiorinferior-medio) y las relaciones con los factores ambientales. Aprender a recolectar los organismos. Aprender a utilizar métodos de muestreo. Generar concientización en los alumnos sobre la diversidad de la zona de estudio.

MATERIALES: MATERIALES QUE DEBEN TRAER LOS ALUMNOS Para un total de 35 alumnos que se conformarán en 7 grupos de 5 personas: 35 Cuchillos. 14 Espátulas chicas. 7 Palitas 14 Pinzas (de depilación) 14 Pinceles de distintos tamaño/grosor 70 Bolsas de nylon de diferentes tamaños 70 Frascos con tapas de diferentes tamaños 14 Lápices negros 14 Gomas de borrar lápiz 21 Libretas o cuaderno para anotaciones 7 Marcadores indelebles 14 Máquinas fotográficas (celulares) 7 Cintas métricas 118


7 Tijeras 7 Cintas de embalar

MATERIALES QUE PROVEEN LOS DOCENTES 42 Bolsas de 50 x 70 14 Cuadrats de 20 x 20 cm 1 Cabo o soga de mínimo 60 mts 2 Cintas aisladoras 28 Etiquetas de cuadrats 28 Etiquetas de transecta 28 Etiquetas para diferentes especies

PREPARACIÓN PREVIA DEL DOCENTE Previo al trabajo práctico el docente realizará trabajos aúlicos relacionados con los conceptos a trabajar en la salida de campo, a través de relevamiento fotográfico y bibliográfico. Se visitará la zona de estudio con la finalidad de conocer el espacio en general. Los preparativos para la salida a campo consistirán en la explicación detallada de la metodología de trabajo descripta en la sección “Qué hace el alumno durante la clase”, el listado de materiales e información de la vestimenta apropiada a utilizar. Se asignarán responsabilidades puntuales a cada integrante del grupo y se sugerirán los cuidados en el uso de las herramientas y del ambiente. Los docentes se encargarán de confeccionar los 14 cuadrats de 20 x 20 cm, marcar la soga cada 30 mts con cinta aisladora y confeccionar e imprimir las etiquetas de los cuadrats, transecta y la recolección al azar de diferentes especies.

QUÉ HACE EL ALUMNO DURANTE LA CLASE 1- Se recorrerá un sector del intermareal de Las Grutas observando los diferentes ambientes y recolectando los diversos organismos. 2- Se muestreará utilizando: a- Cuadrats: con este método se observarán y se recogerán datos determinando la densidad de individuos de una misma especie y su distribución en el intermareal. b- Transecta: se observarán y se obtendrán datos de la diversidad biológica, ampliando el muestreo de los cuadrats, y su distribución en el intermareal. Asimismo colaborará en mantener a los alumnos sobre una línea de la amplia zona de estudio. c- Recorrerán libremente la restinga: al finalizar el muestreo recolectarán individuos no recolectados con las otras dos técnicas utilizadas, ampliando la diversidad de especies para su reconocimiento en el laboratorio. 3- Partiendo que son 35 alumnos, en el terreno, se dividirán en 7 grupos de 5 alumnos cada uno, ya establecidos previamente por el docente. Cada grupo muestreará 2 cuadrats 119


y 2 franjas de transecta, siendo en total 14 cuadrats y 13 franjas de transecta a relevar. Al finalizar estas tareas cada grupo recorrerá libremente la restinga. 4- Se extenderá el cabo o soga (marcado cada 30 mts.) desde el límite superior del intermareal hacia el intermareal inferior o viceversa de acuerdo a la dinámica de la marea. 5- Cada 30 mts., del lado derecho de la transecta se colocará un cuadrat. El primer cuadrat se dispondrá al comienzo de la transecta. El borde anterior del segundo estará ubicado en la 2da marca y así sucesivamente. 6- Cada grupo relevará 2 cuadrats preferentemente distantes entre sí recogiendo todos los organismos que allí encuentre, en la porción superior del sustrato, colocándolos en una bolsa y en frascos los organismos más delicados. Todo se colocará en una bolsa con la etiqueta completa de la figura 1. Registrará la mayor cantidad de datos (tipo de suelo, forma, otros) acompañado por un croquis y fotografiando el cuadrat completo si fuera posible. *Para identificar de que cuadrat se trata en la fotografía escribir en un papel Cuadrat 1y fotografiar, continuar con el resto de los cuadrats de la misma manera. 7- Cada grupo recorrerá dos franjas de transecta preferentemente distantes entre sí. Las mismas están dispuestas entre dos cuadrats (si querés eliminamos el ejemplo). En cada esa franja, a 50 cm de cada lado colectarán, máximo 3 individuos, de cada especie que encuentren. Los colocarán en una bolsa y/o frasco junto con la etiqueta de la figura 2. Registrarán la mayor cantidad de datos (tipo de suelo, forma, otros) acompañado por un croquis y fotografiando si fuera posible. 8- Al finalizar los muestreos detallados anteriormente, Cada grupo recorrerá libremente la restinga y se recolectará aleatoriamente, máximo 3 organismos de cada especie, que no se hayan colectado en los cuadrats y transecta. Los colocarán en bolsa y/o frasco junto con la etiqueta de la figura 3 y rotulando la bolsa considerando que estaba fuera del muestreo. 9- Importante: las bolsas tienen que estar bien rotuladas con sus datos, identificando los cuadrats, transectas y los organismos que se recolectaron sin utilizar una metodología de muestreo. 10- Finalizado el muestreo se recolectarán los materiales y muestras y se dirigirán al supramareal, corroborando las etiquetas de las bolsas y su posterior conservación en el freezzer, congelándolas.

Etiquetas de papel vegetal para el muestreo en cuadrats: Cuadrats:

Fecha:

Hora:

Franja:

Distancia de línea intermareal superior:

Nombre común: Características del sustrato: Observaciones: Figura 1. Etiquetas de papel vegetal para el muestreo en cuadrats 120


Etiquetas de papel vegetal para el muestreo en transecta: Tramo transecta: Franja:

Fecha:

Hora:

Distancia de línea intermareal superior:

Nombre común: Características del sustrato: Observaciones:

Figura 2. Etiquetas de papel vegetal para el muestreo en transecta

Etiquetas de papel vegetal para cada especie de organismo: Fecha:

Hora:

Franja:

Distancia de línea intermareal superior:

Nombre común: Características del sustrato: Observaciones: Figura 3. Etiquetas de papel vegetal para cada especie de organismo

OBSERVACIONES Al finalizar la observación y recolección se encontrarán los alumnos y docentes en el supramareal realizando una ronda donde cada grupo expondrá su experiencia. A partir de esto se realizará una puesta en común donde el docente orienta la exposición e intercambio de ideas entre grupos, de manera que internalicen los aspectos más relevantes del Trabajo práctico realizado y se lo introduce al siguiente en el laboratorio.

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ACTIVIDAD 2 EL INTERMAREAL EN EL LABORATORIO OBJETIVOS: Clasificar los organismos de acuerdo a sus atributos.

Reconocer y determinar un organismo dentro de una clasificación existente. Cuantificar las especies más representativas del intermareal Aprender a graficar y analizar los gráficos realizados.

MATERIALES MATERIALES QUE DEBEN TRAER LOS ALUMNOS 70 Bandejas de telgopor 7 Pinceles finos 14 Pinzas (de depilación) 35 Agujas de disección (lapicera con aguja). Cada alumno deberá fabricar una aguja de disección utilizando una lapicera sin su parte interior, ablandando con fuego el extremo más fino y colocando una aguja de coser que quedará fijo cuando se enfríe el extremo de la lapicera. 21 Cuadernos de anotaciones tomadas en el intermareal Varios Organismos recolectados 14 Lápices negros 14 Goma de borrar 7 Computadoras

MATERIALES QUE PROVEEN LOS DOCENTES 7 Lupas de mano 1 Microscopio 21 Cápsulas de Petri 5 Portaobjetos 5 Cubreobjetos Varios Libros o guías de organismos marinos

QUÉ HACE EL ALUMNO DURANTE LA CLASE 1- En el laboratorio se dividirán en los mismos 7 grupos de 5 alumnos cada uno, que salieron al intermareal. 2- Cada grupo tomará la bolsa correspondiente al primer cuadrats muestreado y los colocará en una bandeja donde intentará determinar e identificar los organismos recolectados consultando la bibliografía entregada por el docente. Examinar los organismos bajo lupa puede ayudar a los alumnos a conocer mejor los organismos más pequeños. 122


* La clasificación de los individuos se puede realizar de acuerdo a la forma, anatomía, color, etc. 3- una vez identificados los organismos de cada cuadrats, realizarán un conteo de los individuos recolectados de cada especie o de las más relevantes, completando la siguiente tabla en la computadora utilizando el programa Excel: N° de Especies 1 2 3 …

Nombre Común

Nombre Científico

N° de Individuos

4- Repetirán la actividad del punto 2 y 3 con el 2° cuadrats muestreado. 5- Cada grupo tomará la bolsa correspondiente a la primera franja de transecta muestreada y los colocará en una bandeja donde intentará determinar e identificar los organismos recolectados consultando la bibliografía entregada por el docente. 7- Basada en la recolección completa de organismos se confeccionará una lista de especies de esa porción del intermareal registrando el número de clases diferentes de organismos o especies que se encontraban en el área de estudio. 8- De acuerdo a los organismos recolectados aleatoriamente en la restinga los identificarán como en los puntos anteriores. 9- El docente y alumnos irán registrando los datos de cada cuadrats para la realización de un gráfico donde en el eje de las abscisas o X se encuentran las especies y en el de las ordenadas o Y el número de individuos por especie. 10- A partir de la lectura del gráfico se podrán interpretar los resultados y sacar las conclusiones, conduciendo a los alumnos a generar nuevas preguntas con la posibilidad de responderlas y comprobarlas bajo una experimentación o actividad planteadas por ellos.

TEXTO ADICIONAL ESPECÍFICO PARA EL DOCENTE Boschi, E y Cousseau, M (Editores). 2004. La Vida entre Mareas: Vegetales y Animales de las Costas de Mar del Plata, Argentina. Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos. Mar del Plata. Pastor, C. Zaixso, H. y Boraso, A. 2000. La Vida en las Costas Rocosas. Guía de Invertebrados y Algas de los alrededores de Puerto Madryn. Fundación Ecocentro. Puerto Madryn, Chubut.

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CULTIVO DE MICROORGANISMOS AUTORES: González

María Luisa Franchi, Graciela Ferreyra, Mercedes Mázzaro y Susana

GRADO/AÑO: 6º grado ASIGNATURA: Ciencias Naturales TEMA: tinción y cultivo de microorganismos. Levaduras OBJETIVOS:    

Iniciarse en el empleo adecuado de material óptico para observación de muestras. Adoptar una conducta de trabajo lo más parecida a la de un científico, tomando como referente a la científica que acompaña al proyecto. Favorecer el desarrollo de un conocimiento más sistemático de los diferentes niveles de organización a partir de la observación directa, manipulación de materiales concretos y búsqueda de información en distintos soportes. Preparar extendidos de levaduras y coloración por la técnica simple (positiva). Observar al microscopio

MATERIALES: (Para 15 alumnos)

Una cebolla; Lupas 1; Agujas de disección o bisturí 2 unidades; Portaobjetos 3 unidades; Cubreobjetos 3 unidades; Solución colorante Azul de metileno 10%. Fraccionada en 3 frascos cuentagotas; Frascos cuentagotas con agua 3 unidades; Frascos de café vacíos para descartar la solución colorante 3 unidades; Microscopios 3 unidades; Rollo de papel absorbente 1 unidad; Vasos de precipitado 3 unidades; Levadura: 1 pan; Mecheros: 3 unidades

BREVE DESCRIPCIÓN DEL T.P.: Con la ayuda de una lupa y una aguja de disección o bisturí, tomar una porción de muestra (tejido de cebolla) extender el material en el portaobjetos, colocar una gota de agua y una de azul de metileno, quitar el exceso, dejar secar y colocar el cubreobjetos . Observar al microscopio. Preparar una solución de levaduras. Con un ansa colocar una gota del cultivo sobre el portaobjetos. Esparcir la muestra, formando una capa delgada. Secar el portaobjetos al aire o manteniéndolo a 60 cm de la llama de un mechero. Cuando la capa esté seca, pasar el portaobjetos tres veces por la llama del mechero rápidamente. Observar al microscopio. 124


PREPARACIÓN PREVIA DEL DOCENTE: Previo al trabajo práctico el docente preparará todo el material necesario para la realización del mismo. Los alumnos deben traer el día del práctico trozos o una cebolla y un pan de levadura. El docente junto a los alumnos, armará láminas o afiches con imágenes de diferentes tipos de células tanto vegetales como animales. Lo que observaron en el microscopio lo dibujan en sus cuadernos. El docente prepara la solución colorante de azul de metileno al 10% y la fracciona en los frascos cuentagotas. Comprará el material que no esté disponible y conseguirá frascos de café o de mermelada para descartar la solución colorante. Se rotulará todo lo que utilice. Además, el docente tendrá alguna muestra previamente preparada en el portaobjeto, en la que puedan visualizarse los preparados de delicados tejidos de cebolla. Esto, por si no pueden observarse claramente las muestras preparadas por los alumnos.

PREPARACIÓN PREVIA DEL ALUMNO: Cada alumno leerá el apunte del trabajo práctico y anotará todas las dudas o consultas que quisieran hacerle al docente. Además, el día del trabajo práctico los alumnos traerán una cebolla pequeña y un pan de levadura por grupo. Una semana antes del práctico la docente les pedirá este material para que ellos tengan tiempo de conseguirlo.

QUÉ HACE EL ALUMNO DURANTE LA CLASE: 1) A) Separarse en grupos de dos o tres alumnos. B) Leer el apunte del trabajo práctico que van a realizar. C) Fijarse que tengan en la mesada todo el material necesario para desarrollar el práctico. D) Hacer preguntas para sacarse todas las dudas que tengan sobre las actividades que van a desarrollar. E) Realizar el experimento: I) con la ayuda de la lupa y de la aguja de disección, tomar una porción muy pequeña de muestra (cebolla), II) extender el material recogido en el portaobjetos, III) Colocar una gota de agua y una de azul de metileno, IV) Colocar el cubreobjetos, V) observar al microscopio óptico las estructuras de las células de cebolla. VI) colocar sobre un portaobjetos una gota de solución de azul de metileno, VII) eliminar el colorante sobrante con papel absorbente. 2) Realizar el experimento: I) Se preparan los extendidos de los organismos siguiendo la técnica descripta. Se fijan al calor. II) Rotular los portaobjetos con etiqueta. III)En la cuba de tinción, ubicar los portaobjetos y cubrir los extendidos con el colorante: Azul de metileno: 1 a 2 minutos IV) Lavar los extendidos con agua destilada para remover el exceso de colorante. V) Dejar secar los extendidos al aire. VI) Observar los extendidos al microscopio. 3) Cada alumno deberá dibujar en el cuaderno todo lo observado.

QUÉ HACE EL DOCENTE DURANTE LA CLASE: Al comienzo de la clase el docente explicará en forma muy detallada las actividades que se realizarán en el laboratorio. La explicación se realizará en el pizarrón dibujando todos 125


los pasos a seguir y respondiendo todas las dudas que tengan los alumnos. Cuando los alumnos comiencen a trabajar, el docente deberá ir grupo por grupo ayudando a los alumnos. Al momento de ver las muestras en el microscopio el docente ayudará a los alumnos a colocar las muestras en la platina y enfocarlas con los diferentes aumentos. Al finalizar la observación en el microscopio, el docente compara los dibujos realizados por los alumnos con las imágenes de las láminas o afiches para reconocer las estructuras observadas.

OBSERVACIONES: Cada alumno tendrá la propuesta con las actividades a realizar durante todos los trabajos. Al inicio de cada práctico habrá una introducción que explique y fundamente lo que se realizará durante el desarrollo. Ellos leerán esa introducción el día anterior al trabajo práctico. Y al final de la actividad habrá un breve cuestionario con preguntas sobre lo que se hizo en la práctica y un espacio en blanco para que los alumnos dibujen lo observado o los pasos a que siguieron para realizarla.

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2º ACTIVIDAD: TINCIÓN Y OBSERVACIÓN DE LEVADURAS AL MICROSCOPIO OBJETIVOS:  

Preparación de extendidos de levaduras y coloración por la técnica simple (Positiva). Observación microscópica de los extendidos.

DESARROLLO EXPERIMENTAL: A. PREPARACIÓN Y FIJACIÓN DE LEVADURAS PARA COLORACIÓN El material a ser observado debe fijarse sobre el portaobjetos. Si este procedimiento no se realiza, las células se lavarán durante los distintos pasos de la coloración. La técnica a emplear utiliza calor para adherir las células al portaobjetos, matándolas. 1. Preparar una solución de levaduras, colocando en un vaso de precipitado una pequeña porción del pan de levaduras en agua destilada. 2. Con un ansa colocar una gota del cultivo sobre el portaobjetos. 3. Esparcir la muestra, formando una capa delgada. 4. Secar el portaobjetos al aire o manteniéndolo a 60 cm de la llama de un mechero. 5. Cuando la capa esté seca, pasar el portaobjetos tres veces por la llama del mechero rápidamente.

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B. COLORACIÒN SIMPLE Tinción Simple, positiva Este tipo de coloración se realiza con un único colorante para aumentar el contraste de las células para el microscopio. Entre los colorantes más utilizados se encuentran: azul de metileno, cristal violeta y carbol fucsina. A partir de esta, se puede visualizar la morfología y disposición de las levaduras. Se utilizarán cultivos líquidos de levaduras. El colorante a utilizar es: Azul de metileno. Procedimiento: 1) Se preparan los extendidos de los organismos siguiendo la técnica descripta. Se fijan al calor. 2) Rotular los portaobjetos con etiqueta. 3) En la cuba de tinción, ubicar los portaobjetos y cubrir los extendidos con el colorante:  Azul de metileno: 1 a 2 minutos 4) Lavar los extendidos con agua destilada para remover el exceso de colorante. 5) Dejar secar los extendidos al aire. 6) Observar los extendidos al microscopio.

OBSERVACIONES Y RESULTADOS 7) Para el informe describa lo visto teniendo en cuenta el siguiente esquema. Justifique lo observado y saque conclusiones.

Observaciones:

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EL CALOR Y SU TRANSFERENCIA AUTORES: Maximiliano Faría Y Julio César Parada TEMA: Estados de la materia GRADO/AÑO: 7º GRADO ASIGNATURA: Ciencias naturales OBJETIVO:

Que los alumnos, a través de la observación, experimentación y registro, puedan entender el proceso de cambio de estado de la materia y del agua en particular, para poder comprender posteriormente, cómo influye el calor (como energía) en este proceso.

ACTIVIDADES:

1. Para comenzar la clase, el par científico-docente mostrarán a los alumnos una máquina llamada “eolípila”1 o también conocida como “máquina de Herón”1. Por el momento no aclararán que contiene agua en su interior. Se le pedirá a los educandos que observen la máquina2 y que traten de imaginar el funcionamiento de la misma (si es que funciona) y que lo comenten. Ahora los docentes encenderán el mechero para que la eolípila entre en funcionamiento.

Finalizado lo anterior se pedirá a los niños que charlen y respondan brevemente, los siguientes interrogantes: a. Según todo lo que sabes sobre ciencia ¿Cómo le explicarías a alguien el funcionamiento de la eliopila? 129


b. Hacer un listado de todas las palabras que hagan referencia a “cosas” o “procesos” que intervengan en el funcionamiento de la máquina. 2. Finalizado lo anterior y luego de la charla que seguramente surgirá después de la observación, el maestro explicará a la clase que para entender el funcionamiento de la eolípila, es necesario tratar un concepto clave, “EL CALOR” (Tal vez los chicos ya lo mencionaron en el punto “b” de la actividad Nº1) y refrescar lo visto clases anteriores sobre el agua y sus cambios de estado, por lo que se charlará sobre los siguientes interrogantes: - ¿Qué sabemos sobre el calor? - ¿Qué provoca el calor en los cuerpos? ¿Los puede alterar? - ¿Qué puede provocar el calor en la materia? - ¿Dónde podemos encontrar fuentes de calor? - ¿Qué les sugiere las palabras CALOR-FRÍO? - ¿Qué es el frío? - ¿Cómo se transmite el calor? - ¿Cómo y con qué se puede medir el calor? - ¿Qué es el fuego? 3. Para aclarar algunos de los interrogantes planteados, el docente le entregará a los chicos una notebook, en ella encontrarán un material que deberán leer y un video explicativo para ver. http://legacy.spitzer.caltech.edu/espanol//edu/thermal/heat_sp_06sep01.html https://www.youtube.com/watch?v=41Yw9Co5VP0 El científico será el encargado de realizar la explicación del texto leído y realizará el experimento propuesto en el texto. 4. Para demostrar los efectos del calor sobre la materia y en este caso sobre el agua 3 en particular, se propondrá a los niños la realización de una experiencia, montando lo siguiente dispositivo4: La actividad consistirá en que los niños armen, por grupo, un dispositivo similar al que se aprecia en la imagen (cuatro grupos) y para ello se les entregará a cada uno todos los materiales necesarios (termómetro o téster, mechero de alcohol casero, vaso de precipitado, hielo, encendedor, hisopo y alcohol).

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Para la realización de la experiencia deberán proceder de la siguiente forma: a. Armar el dispositivo tal como fue explicado por los docentes. b. Colocar 200 gr de hielo en el vaso de precipitado. c. Colocar el vaso en el soporte. d. Colocar dentro del vaso el termómetro o téster. e. Colocar dentro del mechero 40 ml de alcohol. f. Humedecer el hisopo con el alcohol que está dentro del mechero. g. Encender el hisopo y con él el mechero. h. Iniciar el control de tiempo. i. Ahora deberán registrar el aumento de la temperatura en el plano cartesiano. En el eje Y (abscisas) deberán registrar la temperatura y en el eje X (ordenadas) registrarán el tiempo, minuto a minuto. j. Unir los puntos marcado con una línea. Y 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

X 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

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19

20

-10

Nota: el docente armará nuevamente uno de los dispositivos con la misma cantidad de hielo, encenderá el mechero y repetirá la experiencia mientras la clase continua adelante, el objetivo será controlar el tiempo que tarda en evaporarse toda el agua del vaso. Esta información se les transmitirá posteriormente a los alumnos. Cada grupo expondrá su plano una vez que se haya finalizado el trabajo anterior y se compararán los registros. Para graficar y clarificar lo sucedido en la experiencia realizada por los niños, el docente mostrará una animación que consiste en lo mismo que ellos realizaron pero que permite observar el comportamiento de las moléculas del agua durante todo el proceso. 131


http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiale s/estados/cambios.htm 5. Ahora, piensen, analicen y construyan en grupo las respuestas a los siguientes planteos:

a. Durante la experiencia que realizaron ¿Qué provocó el calor en el agua? b. ¿Cuánto tiempo tardo el agua en pasar del estado sólido hasta llegar al punto de ebullición? (Marcar en el plano el punto de ebullición del agua y el punto de fusión) c. ¿Qué proceso se acelera con el aporte de calor? d. ¿Cuánto tardo el agua en evaporarse completamente? e. Sin el aporte de calor que otorga el mechero ¿Cuánto tiempo estiman que hubiese llevado que se evapore completamente? (Recordar la tarea realizada en vacaciones). f. Basándose en lo realizado, visto y leído, armen una definición de “calor” y “frío”. g. Expliquen ahora el funcionamiento de la “eolípila”. Nota: En el cuaderno de los alumnos quedarán lo elaborado en el punto 5, el plano cartesiano y el texto de la página http://legacy.spitzer.caltech.edu/espanol//edu/thermal/heat_sp_06sep01.html. El Universo está hecho de materia y energía. La materia está compuesta de átomos y moléculas (que son grupos de átomos) y la energía hace que los átomos y las moléculas estén en constante movimiento - rotando alrededor de sí mismas, vibrando o chocándose unas con otras. El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma de energía llamada calor o energía térmica, que está presente en todo tipo de materia. Incluso en los vacíos más fríos de espacio hay materia que posee calor, muy pequeño pero medible. La energía puede presentarse de muy diferentes formas y pude cambiar de una a otra. Muchos tipos de energía pueden convertirse en calor. La energía electromagnética (luz), la electrostática (o eléctrica), la mecánica, la química, la nuclear, el sonido y la térmica, pueden calentar una sustancia haciendo que se incremente la velocidad de sus moléculas. Si ponemos energía en un sistema éste se calienta, si quitamos energía se enfría. Por ejemplo, si estamos fríos podríamos ponernos a saltar para entrar en calor. Estos son algunos ejemplos de los diferentes tipos de energía que pueden convertirse en energía térmica (calor). (1) La energía mecánica se convierte en energía térmica siempre que jugamos con una pelota. Cada vez que la hacemos rebotar en el suelo parte de la energía de su movimiento (energía cinética) se convierte en calor, haciendo que la pelota cada vez rebote menos. (2) La energía térmica puede ser transferida de unos objetos a otros haciendo que se calienten. Cuando calentamos agua en una olla, el calor de la hornalla hace que las moléculas de la olla empiecen a vibrar más deprisa, haciendo que se caliente. El calor de 132


la olla hace a su vez que las moléculas de agua se muevan más deprisa calentándose. Por lo tanto cuando calentamos algo no estamos más que incrementando la velocidad de sus moléculas. (3) La energía eléctrica se convierte en energía térmica cuando usamos estufas eléctricas, tostadores o bombillas. (4) Nuestros cuerpos convierten a energía química de los alimentos que comemos en calor. (5) La luz del Sol se convierte en calor y hace que la superficie de la Tierra esté caliente. Cuanta más energía se introduce en un sistema, más activas se ponen sus moléculas. Cuanto más rápidas se mueven las moléculas, más energía térmica o calor producen. La cantidad de calor en una sustancia está determinada por qué tan rápido se mueven sus moléculas, que a su vez depende de cuánta energía tiene el sistema.

EXPERIMENTO: Para hacer este experimento necesitamos dos recipientes transparentes de agua y colorante alimenticio. Llene un recipiente de agua caliente y otro de agua fría (con la misma cantidad de agua). Cuando el agua esté quieta ponga una gota de colorante alimenticio en el centro del recipiente. A medida que las moléculas de agua chocan con las moléculas del colorante, el colorante se expandirá. Como las moléculas del agua caliente se mueven más deprisa, chocarán con las moléculas de colorante con más fuerza y más frecuentemente, haciendo que el colorante se esparza más rápidamente en el agua caliente que en el agua fría. Resumen: El calor es la energía que tiene un objeto debida al movimiento de sus átomos y moléculas que están constantemente vibrando, moviéndose y chocando unas con otras. Cuando añadimos energía a un objeto, sus átomos y moléculas se mueven más deprisa, incrementando su energía de movimiento o calor. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo. 1

Una eolípila es una máquina constituida por una cámara de aire (generalmente una esfera o un cilindro), con tubos curvos por donde es expulsado el vapor. La fuerza resultante por esta expulsión hace que el mecanismo comience a girar, según la ley de acción-reacción. Normalmente, el agua es calentada en otra cámara, y unida a la anterior mediante tubos por donde pasa el vapor, aunque también puede ser calentada en la misma cámara desde donde se expulsa el vapor. La eolípila fue inventada en el siglo I por el ingeniero griego Herón de Alejandría. Está considerada como la primera máquina térmica de la historia. Lamentablemente, durante mucho tiempo no fue científicamente estudiada, sirviendo sólo de juguete o entretenimiento. 2

Esta máquina fue construida íntegramente por el docente, basándose en información aportada por el científico y demás información indagada en otros medios. El mechero de alcohol empleado también es una construcción casera. 3

Los alumnos ya trabajaron sobre los cambios de estado del agua y saben utilizar el termómetro. 133


4

Como la escuela no posee mecheros de gas para la realización de la experiencia, el docente construyó mecheros de alcohol de forma casera.

ACTIVIDADES 1. Para comenzar la clase, se propondrá a los alumnos la construcción de una “Espiral en rotación” , para ello seguirán las instrucciones que se observan en el siguiente video: http://fq-experimentos.blogspot.com.ar/2011/05/165-espiral-de-papel-en-rotacion.html Lo siguiente es una síntesis de lo que se encuentra en el video:

MATERIALES: 1) Una hoja de papel 2) Un poco de hilo delgado 3) Una vela

PROCEDIMIENTO: 1) Tome la hoja de papel y dibuje una espiral, como se indica en la figura: 2) Recórtenla y cuélguenla con el hilo sobre la llama de la vela. 3) Observe el movimiento de rotación de la espiral y traten de explicar por qué sucede esto. Ahora el docente y sin aclarar ninguna duda, tomará una de las espirales construidas por los chicos y reemplazará la vela por una lámpara incandescente y mostrará que también rota de igual forma que en el caso anterior.

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Explicación que no se dará a los alumnos por el momento: Cuando el espiral es colocado sobre la llama, el aire que está cerca de la vela recibe calor por conducción. Por consiguiente, el volumen de esta capa aumenta, y por tanto su densidad disminuye, haciendo que se desplace hacia la parte superior de la espiral para ser reemplazado por aire más frio y más denso, proveniente de tal región superior. El proceso continua, con una circulación constante de masas de aire más caliente hacia arriba, y de masas de aire más fría hacia abajo. Este aire en movimiento moverá la espiral haciendo que entre en rotación. Se charlará brevemente con los educandos sobre lo siguiente:       

¿Esperaban que la espiral realice algún movimiento antes de encender la vela? Si al encender la vela la espiral comienza a rotar, al apagarla ¿por qué deja de hacerlo? ¿Diferencias y semejanzas entre lo hecho con la vela y lo realizado con la lámpara? ¿De qué manera influye el calor en lo realizado? ¿Cómo logró el calor transmitirse de alguna forma hasta lograr hacer rotar la espiral? ¿El calor se pueden transmitir? ¿Cómo? ¿Algún ejemplo? Etc.

2. Ahora el docente, por grupo, propondrá la realización de las siguientes actividades: Grupos 1 y 2 Armar el siguiente dispositivo:

Temperatura inicial de la barra de hierro antes de encender el mechero: Temperatura de la barra expuesta al calor del mechero pasado un minuto: __ ºC Temperatura de la barra expuesta al calor del mechero pasado dos minutos:__ ºC Temperatura de la barra expuesta al calor del mechero pasado tres minutos:__ ºC

Grupos 3 y 4 Armar el siguiente dispositivo (al agua se le agregarán trocitos de papel) 135


Temperatura inicial del agua antes de encender el mechero: Encender el mechero. Temperatura del agua transcurrido un minuto: __ ºC Temperatura del agua transcurrido dos minutos: __ ºC Temperatura del agua transcurrido tres minutos: __ ºC Registrar lo que sucedió con los trocitos de papel. Grupos 4 y 5 Realizar la siguiente actividad en el patio: (Se registrará la temperatura con un téster y filmarán lo realizado) En el caso de estar nublado se tratará de imitar las condiciones para realizar la siguiente experiencia:

t 3. Finalizado el trabajo de cada grupo, deberán repetir la actividad y exponerla a comentando lo que registraron y si pudieron elaborar alguna conclusión. Los grupos 5 y 6 mostrarán la filmación. Se charlará sobre lo realizado y expuesto e intentaremos tratar de armar alguna conclusión sobre realizado, similitudes y/o diferencias. 4. Posteriormente se entregará el siguiente texto: El calor es la trasferencia de energía de un cuerpo a otro. Esa es la definición más abstracta, y a la vez la más clara, de qué es el calor. Los átomos de la materia se encuentran en permanente movimiento, lo cual requiere y genera energía. La energía nunca se destruye, siempre se transforma y se transmite a otros cuerpos. Ahora bien, ¿de qué modo se transmite la energía? O, lo que es lo mismo, ¿cómo se transmite el calor?

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El calor se transmite de tres formas: radiación, convección y conducción. Veamos en detalle cada una de ellas. Radiación, convección, conducción La radiación es la trasmisión de calor entre dos cuerpos, que inicialmente están a diferentes temperaturas, sin que exista un conductor sólido entre ambos. Es la emisión de ondas electromagnéticas que genera cualquier cuerpo que se encuentra a una temperatura mayor que el cero absoluto. La convección es la transmisión de calor entre las substancias, es decir, entre fluidos. Se produce o bien gracias al movimiento natural o a la circulación forzada (gracias a molinos, turbinas o ventiladores). Y por último, la conducción es la propagación de calor a través del contacto directo entre dos cuerpos sólidos. Charlamos nuevamente -

¿Qué relación encontramos entre las experiencias que hicieron y el texto leído? En lo realizado ¿podemos identificar las tres formas en las que se transmite el calor? Ejemplifiquemos

5. Teniendo en cuanta lo leído, visto y experimentado, observar las imágenes e identificar en cada caso las formas en las que se transmite el calor.

6. Tarea: a) Registrar al menos seis ejemplos en los que puedas identificar calor transfiriéndose de alguna forma, observando la cotidianeidad de tu casa. 137


b) Buscar información sobre alguna “máquina” que funcione con calor y/o vapor para que la puedan construir en clases. Ejemplo: auto a vapor, molino a vapor, generador a vapor, lancha a vapor, etc.

Nota: Antes de la realización de la próxima clase, el docente y los alumnos revisarán la tarea y decidirán que máquina será la que construya cada grupo, de esta forma ya tendrán en claro los materiales que deben traer.

ACTIVIDAD DE CIERRE

1. El docente comenzará la clase haciendo funcionar las siguientes máquinas térmicas: Auto a vapor

Lancha pof pof

Molino a vapor

Charlaremos sobre cómo creen que funcionan las máquinas mostradas y la relación que existe entre lo que hemos estado trabajando en estas clases. 2. Ahora el docente propondrá a los niños que saquen toda la información que han traído sobre sus máquinas a vapor y los materiales para construirlas y ¡manos a la obra!

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3. Finalizada la construcción de cada grupo, deberán mostrar a los demás lo realizado y explicar su funcionamiento. 4. Elaborar un pequeño informe individual en el que se contemplen lo siguiente: a. b. c. d. e.

Nombre y apellido: Nombre de la máquina construida: Materiales utilizados: Procedimientos de construcción: Explicación del funcionamiento : ¿De qué forma se transmite el calor en esta máquina? ¿Existe cambio de estado de la materia en algún momento al funcionar la máquina?

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CÉLULAS Y EL MUNDO DE LOS MICROBIOS AUTORES: Carolina Temperini y Silvia Tarifa TEMA: Observación y experimentación con microorganismos GRADO/AÑO: 6º y 7º grado ASIGNATURA: Ciencias naturales INTRODUCCIÓN: Se comienza abarcando el concepto general acerca de las células como mínima unidad de todos los seres vivos, y lo amplía y profundiza abordando los aspectos básicos del funcionamiento de las células y la diversidad de tipos de células que existen. Se aborda la estructura de las células presentando a la membrana celular como el límite exterior que deja pasar selectivamente a algunas sustancias y constituye la “puerta de intercambio” de la célula con el exterior; y al citoplasma como la sustancia gelatinosa que proporciona un ambiente fluido en el cual las sustancias se encuentran dentro de la célula. Se presentan, también, algunas organelas básicas, como el núcleo, las mitocondrias, los cloroplastos de las células vegetales y los lisosomas, haciendo foco en sus funciones y sin detenerse en sus particularidades estructurales. Una vez que los alumnos han comprendido el patrón anatómico básico de todas las células, se introduce la diversidad celular a partir de ejemplos concretos (algunos de los cuales los alumnos observan bajo el microscopio óptico o utilizando imágenes) y se discute la relación entre la estructura de una célula y su función en el organismo (por ejemplo, la forma estrellada de las neuronas y su función de conducción de señales dentro del cerebro). Una vez comprendido el concepto de célula y sus partes se introduce al alumnado en el mundo de los microbios, como seres uni o multicelulares. Se estudian primero los distintos tipos y formas que presentan, y se examinan después más en detalle los microbios beneficiosos y perjudiciales. PRIMER CLASE: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? -Que se acerquen al mundo de las ciencias, y reconozcan algunas actitudes y actividades de los científicos. ¿Qué hacen los científicos? ¿Cómo responden a sus preguntas? -Formular preguntas investigables e imaginar experimentos posibles para responder las preguntas formuladas. -Analizar resultados. 140


Trabajo con un texto sobre Francisco Redi y la generación espontánea. Análisis del diseño experimental que usó Redi y los resultados que obtuvo en sus experimentos.

MATERIALES Para presentar el área de Ciencias Naturales, podrá contarles a sus alumnos la historia de Francisco Redi, un científico italiano que investigó cómo se origina la vida. La idea es que sus alumnos vayan recreando dicha investigación a partir de preguntas. Para que la actividad tenga un mayor impacto en los chicos y se logre generar un clima “de escenario posible”, es importante que, al iniciar esta actividad, genere un clima de narración de cuento, de intriga, incentivándolos a ir armando la historia juntos. ¿Cómo? Una de las propuestas posibles es que usted entre al aula con cara de duda, instando a los chicos a acercarse y formar una ronda para contarles una historia como la siguiente: “Resulta que estuve discutiendo con mi vecina porque ella decía que, al limpiar un armario viejo que hacía mucho tiempo no tocaba, salieron del polvo unos bichitos. Y que esos bichitos se formaron del polvo acumulado”. A partir del relato, se les puede preguntar a los chicos si están o no de acuerdo con la opinión de la vecina. “Qué creen ustedes: ¿los bichitos se pueden generar del polvo? ¿Por qué?” Luego cuénteles que hace muchos años las personas estaban convencidas de que los gusanos de las polillas de la madera provenían del polvo, que los roedores como las ratas nacían de granos húmedos, las moscas de la carne podrida y los pulgones de las plantas surgían del rocío, por ejemplo. A esta idea de que los seres vivos podían originarse de cosas inertes se le dio el nombre de generación espontánea (“espontánea” quiere decir que aparece por sí misma, como por arte de magia). La teoría sobre la generación espontánea fue muy difícil de contradecir, ya que la experiencia demostraba que insectos u otros organismos aparecían en el barro o en la comida en descomposición. PREGÚNTELES A SUS ALUMNOS: “¿Se les ocurre de qué manera se originan las polillas de la madera, las ratas, las moscas y los pulgones?” Siga la historia contando que, a partir de las investigaciones de Redi, se descartó la teoría de la generación espontánea. Fue cuando demostró que los organismos vivos provenían de otros organismos vivos. Para comprobar si era cierto lo que creía, se valió de la mosca de la carne. Así descubrió que las moscas nacen de otras moscas similares a ellas, y que no se generaban de la misma carne o pescado. Pregúnteles a sus alumnos cómo diseñarían un experimento para averiguar si la hipótesis de Redi era cierta o no. “¿Qué experimento harían para averiguar si lo que decía Redi era cierto? ¿Se les ocurre alguna manera de investigar cómo nacen las moscas de la carne?” Divida en dos el pizarrón y anote de un lado las ideas que surgen de los chicos; y del otro, dibuje el experimento de Redi. Mientras dibuja, cuénteles que él colocó pedazos de 141


carne y pescado en frascos de boca ancha y dejó unos abiertos, otros cubiertos con una gasa y otros herméticamente cerrados. “¿Qué debería haber observado Redi en sus frascos si su idea era correcta? ¿Y si no?” Registre en el pizarrón las predicciones de los chicos y siga con el relato histórico. Cuénteles que al tiempo encontró gusanos en los frascos abiertos, pero no en los cerrados, y pregúnteles: “¿Qué conclusión pudo sacar Redi a partir de estos resultados? ¿Por qué?” Escuche las opiniones y continúe con el relato. Todo hacía suponer que a partir de los resultados que obtuvo Redi, su idea era correcta, vale decir, que se generan gusanos en los frascos abiertos. Y según él, esto sucedía porque en el frasco abierto podían entrar las moscas y en el cerrado no. “¿Qué relación encuentran ustedes entre la entrada de las moscas al frasco y la aparición de gusanos? ¿Por qué?”

Anote las ideas de sus alumnos y prosiga. Cuénteles aquí la sospecha de Redi: Redi sospechaba que los gusanos eran parte del ciclo de vida de las moscas, es decir, que tarde o temprano se trasformarían en moscas. Luego de este experimento, aparecieron otras personas que creían en la generación espontánea y cuestionaron el experimento de Redi con el siguiente argumento: “Es cierto, en los frascos cerrados no se formaron gusanos. Pero nosotros creemos que es porque les faltaba aire y se murieron, y no porque no pudieron entrar moscas”. Incentive a sus alumnos con la siguiente propuesta: “¿Qué experimento harían para averiguar si la falta de gusanos se debía a la falta de aire o a que las moscas no pudieron entrar?” Escuche las propuestas, y elijan entre todos la que consideran más factible. Continúe con la historia. Ante esta crítica, Redi tuvo que pensar un segundo experimento que demostrara mejor su idea. Fue así que el científico repitió los experimentos, pero esta vez 142


cerró unos frascos con gasa fina para que pasara el aire, pero las moscas no pudieran entrar. ¿Qué pasó entonces? En los frascos cubiertos con gasa, tampoco aparecían gusanos, aunque sobre las gasas las moscas depositaban sus huevos.

“¿Qué conclusión pudo sacar Redi a partir de estos resultados? ¿Por qué?” Escuche las opiniones de sus alumnos y cuente, luego, qué concluyó el científico, si fuera necesario. Concluyó que su hipótesis era correcta cuando descubrió que en los frascos tapados con gasa, en los que podía entrar el aire, tampoco había larvas. Y lo terminó de confirmar observando que las moscas. ponían huevos, que de esos huevos nacían larvas (los gusanos) y que esas larvas se transformaban en moscas. Así pudo “taparles la boca” a los que creían en la generación espontánea. Actividad extra: Te presento a… mi científico ¿Qué nos dice la historia de Redi sobre qué hacen y cómo trabajan los científicos? ¿Te quedó alguna pregunta dando vueltas? ¿Cómo es un científico para vos? Podés dibujarlo. ¿Qué hace? ¿Cómo te imaginas su lugar de trabajo? Es probable que algunos chicos lo imaginen como un viejo con los pelos parados y anteojos (Einstein) o como el dibujito animado Dexter. Puede retomar estas ideas en futuras clases, mostrando otros ejemplos de científicos pasados y actuales (incluyendo mujeres) que ayuden a los alumnos a complejizar esta idea. Para finalizar, puede invitarlos a pensar que, a lo largo de este año de trabajo, van a investigar muchos fenómenos y a tratar de responder preguntas y, en ese sentido, van a trabajar como si fueran “científicos del aula”. ORIENTACIONES PARA EL REGISTRO Algunos aspectos clave de la clase que son importantes para registrar en los cuadernos/carpetas son los siguientes: -Las anticipaciones formuladas. -Los diseños experimentales de los chicos. -El dibujo del científico. 143


-La reflexión sobre las actividades del científico. ¿CÓMO ME DOY CUENTA DE SI LOS ALUMNOS APRENDIERON LOS OBJETIVOS QUE BUSCABA CON ESTA CLASE? Si pudieron enunciar: -Preguntas a lo largo de la clase. -Predicciones de los resultados de las experiencias. -Experimentos posibles para poner sus hipótesis a prueba. -Conclusiones de las experiencias imaginadas. -Algunos de los elementos discutidos en el relato sobre Redi en relación con sus visiones sobre los científicos. SEGUNDA CLASE: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? -Que la levadura es un ser vivo (es un hongo de una sola célula). ¿Cómo nos damos cuenta de si algo está vivo? ¿Cuáles son las características de los seres vivos? -A analizar diseños experimentales propuestos por el docente para responder una pregunta (en este caso, si un cierto elemento está vivo o no). -A recolectar y registrar datos de un experimento. -A analizar los resultados de sus experimentos y sacar conclusiones en respuesta a la pregunta que dio origen a la investigación. Tiempo estimado: 4 horas de clase.

MATERIALES -Levadura en pan (mantenerla en la heladera) o levadura deshidratada -Azúcar -Sal -Vasos -Agua Secuencia de actividades paso a paso La actividad puede comenzar sin explicaciones previas, mostrándoles a los alumnos un trozo de levadura prensada (o el polvo de levadura) e introduciendo algún relato como el siguiente: El almacenero de mi barrio me dio esto y jura que es un ser vivo, pero a mí me parece que no tiene razón. ¡Sí parece un poco de plastilina! ¿Qué podríamos hacer para averiguar si esta pastita es un ser vivo o no? Para empezar, podemos listar las características de los seres vivos que conocemos. Desarrollo de la actividad

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Una vez que haya listado las características de los seres vivos junto con sus alumnos, lo siguiente es invitarlos a elegir algunas de esas características para ver si la levadura es un ser vivo o, por el contrario, un elemento no vivo que los alumnos han estudiado en años anteriores (por ejemplo, que los seres vivos se alimentan, respiran, se reproducen, mueren, etc.). A continuación proponemos algunos ejemplos posibles, escritos a modo de guía para los alumnos. Puede emplearla como una orientación para planificar la estructura de la clase que estructure las investigaciones de los chicos. ¿La levadura es un ser vivo? I. Si la levadura es un ser vivo, entonces come. ¿Cómo hacer para saber si la levadura come? Antes de empezar, tienen que saber un dato que los panaderos saben hace tiempo: cuando agregan azúcar a la levadura, esta produce burbujitas. Podemos partir, entonces, del supuesto de que ese azúcar es el alimento de la levadura (dado que es un alimento para muchos seres vivos). Vamos a hacer un experimento para ver si la levadura se alimenta o no de azúcar. Para este experimento, necesitan levadura prensada (asegúrense de que no sea vieja y de que haya estado en la heladera hasta el momento de usarla), agua tibia, sal, azúcar y vasos. Divídanse en grupos, de a cuatro. Rotulen los vasos del 1 al 4 de acuerdo con el esquema que sigue y mezclen los componentes.

Esperen unos minutos sin tocar el vaso y observen. Anoten sus resultados en la tabla.

¿Qué conclusión sacan del experimento? (¿Cuál es la respuesta a nuestra pregunta inicial?) ¿Cuál es el rol del vaso 1, el que no tiene azúcar, en el experimento? ¿Y el del 4, que no tiene levadura? De acuerdo con estos resultados, ¿la levadura come sal? 145


¿Qué otra cosa se le podría dar de comer a la levadura? Prueben y anoten sus resultados. ¿Se les ocurrió alguna mejora para hacerle al experimento? ¿Agregarían algún otro vaso más?

II. Si la levadura está viva, entonces es posible matarla.

Como todos sabemos, los seres vivos se pueden morir. Otra manera de averiguar si la levadura es un ser vivo, entonces, es probar si se muere en alguna condición extrema. Vamos a medir la “vida” de la levadura igual que antes, a partir de la formación de burbujas cuando le damos azúcar. Necesitarán ahora dos vasos: uno en el que la levadura esté viva y otro donde no. ¿Qué resultado esperarían si la levadura fuera un ser vivo? ¿Y si no lo fuera? Una forma de matar a la levadura es colocarla en agua hirviendo durante cinco minutos. ¿Se les ocurre alguna otra? Completen la tabla que sigue con sus resultados.

¿Qué concluyen de este experimento?

III. Si la levadura está viva, entonces puede reproducirse. Para realizar esta parte de la actividad, necesitan, por equipo, dos rodajas de pan humedecidas con agua, levadura y un escarbadientes. En una rodaja, desparramen la levadura con el escarbadientes. Dejen la mitad sin levadura. En la otra, no pongan nada de levadura. Esperen unos cuatro días y observen los panes (aunque es una buena idea ir viendo qué sucede día a día). ¿Qué pasó?

¿Cuál es el objetivo de poner un pan sin levadura? ¿Y de colocar la levadura solo en la mitad del pan? ¿Qué concluyen de este experimento? ¿Todos los grupos obtuvieron los mismos resultados? Si hay diferencias, ¿a qué podrían deberse? 146


Para terminar, puede cerrar la investigación discutiendo con los alumnos cómo investigarían otras características de los seres vivos. ¿Creen que estos experimentos demuestran que la levadura es un ser vivo? ¿Agregarían algún otro experimento? 3. Cierre Una sugerencia para el final de la clase es observar las levaduras bajo el microscopio, en caso de contar con uno. Para eso, necesitará solamente colocar una gotita de agua sobre el portaobjeto y, sobre ella, una pequeña muestra de levaduras (por ejemplo, con un escarbadientes). Podrán observar que las levaduras son células y, por ende, terminar de confirmar que se trata de seres vivos (en este caso, hongos unicelulares). Puede continuar la clase proponiendo a los alumnos que busquen nueva información sobre estos organismos y cómo se usan, por ejemplo, para fabricar pan, cerveza o vino. ORIENTACIONES PARA EL REGISTRO Algunos aspectos clave de la clase que son importantes para registrar en los cuadernos/carpetas son los siguientes: -Los cuadros de observación de los resultados de cada experimento. -Las respuestas a las preguntas sobre los diseños experimentales en cada etapa de la investigación. ¿CÓMO ME DOY CUENTA DE SI LOS ALUMNOS APRENDIERON LOS OBJETIVOS QUE BUSCABA CON ESTA CLASE? -Si dado un diseño experimental pueden explicar cuál es el sentido de cada uno de sus componentes (por ejemplo, para qué se puso cada vaso). -Si pueden proponer mejoras a los diseños experimentales dados de acuerdo con lo ocurrido cuando hicieron los experimentos en grupo. -Si son capaces de sacar conclusiones válidas de una serie de datos obtenidos por ellos o dados por el docente, que respondan a la pregunta inicial del experimento. -Si pueden argumentar que la levadura es un ser vivo haciendo referencia a los resultados obtenidos en sus experimentos. TERCERA CLASE: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? -Que existen unidades estructurales en todos los seres vivos llamadas células. -Que todas las células comparten ciertas características comunes (núcleo, citoplasma, membrana). ¿Las células son todas iguales? ¿Qué tienen en común? ¿En qué se diferencian? -Que las células tienen diferentes formas y esas formas están relacionadas con las funciones que cumplen. -A comparar células de diferente tipo. -A observar células bajo el microscopio óptico. -Comparar lo observado con láminas, videos, etc. de otras células. -Interpretar textos de divulgación científica. 147


3. Finalizada la construcción de cada grupo, deberán mostrar a los demás lo realizado y explicar su funcionamiento. 4. Elaborar un pequeño informe individual en el que se contemplen lo siguiente: a. b. c. d. e.

Nombre y apellido: Nombre de la máquina construida: Materiales utilizados: Procedimientos de construcción: Explicación del funcionamiento : ¿De qué forma se transmite el calor en esta máquina? ¿Existe cambio de estado de la materia en algún momento al funcionar la máquina?

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CÉLULAS Y EL MUNDO DE LOS MICROBIOS AUTORES: Carolina Temperini y Silvia Tarifa TEMA: Observación y experimentación con microorganismos GRADO/AÑO: 6º y 7º grado ASIGNATURA: Ciencias naturales INTRODUCCIÓN: Se comienza abarcando el concepto general acerca de las células como mínima unidad de todos los seres vivos, y lo amplía y profundiza abordando los aspectos básicos del funcionamiento de las células y la diversidad de tipos de células que existen. Se aborda la estructura de las células presentando a la membrana celular como el límite exterior que deja pasar selectivamente a algunas sustancias y constituye la “puerta de intercambio” de la célula con el exterior; y al citoplasma como la sustancia gelatinosa que proporciona un ambiente fluido en el cual las sustancias se encuentran dentro de la célula. Se presentan, también, algunas organelas básicas, como el núcleo, las mitocondrias, los cloroplastos de las células vegetales y los lisosomas, haciendo foco en sus funciones y sin detenerse en sus particularidades estructurales. Una vez que los alumnos han comprendido el patrón anatómico básico de todas las células, se introduce la diversidad celular a partir de ejemplos concretos (algunos de los cuales los alumnos observan bajo el microscopio óptico o utilizando imágenes) y se discute la relación entre la estructura de una célula y su función en el organismo (por ejemplo, la forma estrellada de las neuronas y su función de conducción de señales dentro del cerebro). Una vez comprendido el concepto de célula y sus partes se introduce al alumnado en el mundo de los microbios, como seres uni o multicelulares. Se estudian primero los distintos tipos y formas que presentan, y se examinan después más en detalle los microbios beneficiosos y perjudiciales. PRIMER CLASE: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? -Que se acerquen al mundo de las ciencias, y reconozcan algunas actitudes y actividades de los científicos. ¿Qué hacen los científicos? ¿Cómo responden a sus preguntas? -Formular preguntas investigables e imaginar experimentos posibles para responder las preguntas formuladas. -Analizar resultados. 140


Trabajo con un texto sobre Francisco Redi y la generación espontánea. Análisis del diseño experimental que usó Redi y los resultados que obtuvo en sus experimentos.

MATERIALES Para presentar el área de Ciencias Naturales, podrá contarles a sus alumnos la historia de Francisco Redi, un científico italiano que investigó cómo se origina la vida. La idea es que sus alumnos vayan recreando dicha investigación a partir de preguntas. Para que la actividad tenga un mayor impacto en los chicos y se logre generar un clima “de escenario posible”, es importante que, al iniciar esta actividad, genere un clima de narración de cuento, de intriga, incentivándolos a ir armando la historia juntos. ¿Cómo? Una de las propuestas posibles es que usted entre al aula con cara de duda, instando a los chicos a acercarse y formar una ronda para contarles una historia como la siguiente: “Resulta que estuve discutiendo con mi vecina porque ella decía que, al limpiar un armario viejo que hacía mucho tiempo no tocaba, salieron del polvo unos bichitos. Y que esos bichitos se formaron del polvo acumulado”. A partir del relato, se les puede preguntar a los chicos si están o no de acuerdo con la opinión de la vecina. “Qué creen ustedes: ¿los bichitos se pueden generar del polvo? ¿Por qué?” Luego cuénteles que hace muchos años las personas estaban convencidas de que los gusanos de las polillas de la madera provenían del polvo, que los roedores como las ratas nacían de granos húmedos, las moscas de la carne podrida y los pulgones de las plantas surgían del rocío, por ejemplo. A esta idea de que los seres vivos podían originarse de cosas inertes se le dio el nombre de generación espontánea (“espontánea” quiere decir que aparece por sí misma, como por arte de magia). La teoría sobre la generación espontánea fue muy difícil de contradecir, ya que la experiencia demostraba que insectos u otros organismos aparecían en el barro o en la comida en descomposición. PREGÚNTELES A SUS ALUMNOS: “¿Se les ocurre de qué manera se originan las polillas de la madera, las ratas, las moscas y los pulgones?” Siga la historia contando que, a partir de las investigaciones de Redi, se descartó la teoría de la generación espontánea. Fue cuando demostró que los organismos vivos provenían de otros organismos vivos. Para comprobar si era cierto lo que creía, se valió de la mosca de la carne. Así descubrió que las moscas nacen de otras moscas similares a ellas, y que no se generaban de la misma carne o pescado. Pregúnteles a sus alumnos cómo diseñarían un experimento para averiguar si la hipótesis de Redi era cierta o no. “¿Qué experimento harían para averiguar si lo que decía Redi era cierto? ¿Se les ocurre alguna manera de investigar cómo nacen las moscas de la carne?” Divida en dos el pizarrón y anote de un lado las ideas que surgen de los chicos; y del otro, dibuje el experimento de Redi. Mientras dibuja, cuénteles que él colocó pedazos de 141


carne y pescado en frascos de boca ancha y dejó unos abiertos, otros cubiertos con una gasa y otros herméticamente cerrados. “¿Qué debería haber observado Redi en sus frascos si su idea era correcta? ¿Y si no?” Registre en el pizarrón las predicciones de los chicos y siga con el relato histórico. Cuénteles que al tiempo encontró gusanos en los frascos abiertos, pero no en los cerrados, y pregúnteles: “¿Qué conclusión pudo sacar Redi a partir de estos resultados? ¿Por qué?” Escuche las opiniones y continúe con el relato. Todo hacía suponer que a partir de los resultados que obtuvo Redi, su idea era correcta, vale decir, que se generan gusanos en los frascos abiertos. Y según él, esto sucedía porque en el frasco abierto podían entrar las moscas y en el cerrado no. “¿Qué relación encuentran ustedes entre la entrada de las moscas al frasco y la aparición de gusanos? ¿Por qué?”

Anote las ideas de sus alumnos y prosiga. Cuénteles aquí la sospecha de Redi: Redi sospechaba que los gusanos eran parte del ciclo de vida de las moscas, es decir, que tarde o temprano se trasformarían en moscas. Luego de este experimento, aparecieron otras personas que creían en la generación espontánea y cuestionaron el experimento de Redi con el siguiente argumento: “Es cierto, en los frascos cerrados no se formaron gusanos. Pero nosotros creemos que es porque les faltaba aire y se murieron, y no porque no pudieron entrar moscas”. Incentive a sus alumnos con la siguiente propuesta: “¿Qué experimento harían para averiguar si la falta de gusanos se debía a la falta de aire o a que las moscas no pudieron entrar?” Escuche las propuestas, y elijan entre todos la que consideran más factible. Continúe con la historia. Ante esta crítica, Redi tuvo que pensar un segundo experimento que demostrara mejor su idea. Fue así que el científico repitió los experimentos, pero esta vez 142


cerró unos frascos con gasa fina para que pasara el aire, pero las moscas no pudieran entrar. ¿Qué pasó entonces? En los frascos cubiertos con gasa, tampoco aparecían gusanos, aunque sobre las gasas las moscas depositaban sus huevos.

“¿Qué conclusión pudo sacar Redi a partir de estos resultados? ¿Por qué?” Escuche las opiniones de sus alumnos y cuente, luego, qué concluyó el científico, si fuera necesario. Concluyó que su hipótesis era correcta cuando descubrió que en los frascos tapados con gasa, en los que podía entrar el aire, tampoco había larvas. Y lo terminó de confirmar observando que las moscas. ponían huevos, que de esos huevos nacían larvas (los gusanos) y que esas larvas se transformaban en moscas. Así pudo “taparles la boca” a los que creían en la generación espontánea. Actividad extra: Te presento a… mi científico ¿Qué nos dice la historia de Redi sobre qué hacen y cómo trabajan los científicos? ¿Te quedó alguna pregunta dando vueltas? ¿Cómo es un científico para vos? Podés dibujarlo. ¿Qué hace? ¿Cómo te imaginas su lugar de trabajo? Es probable que algunos chicos lo imaginen como un viejo con los pelos parados y anteojos (Einstein) o como el dibujito animado Dexter. Puede retomar estas ideas en futuras clases, mostrando otros ejemplos de científicos pasados y actuales (incluyendo mujeres) que ayuden a los alumnos a complejizar esta idea. Para finalizar, puede invitarlos a pensar que, a lo largo de este año de trabajo, van a investigar muchos fenómenos y a tratar de responder preguntas y, en ese sentido, van a trabajar como si fueran “científicos del aula”. ORIENTACIONES PARA EL REGISTRO Algunos aspectos clave de la clase que son importantes para registrar en los cuadernos/carpetas son los siguientes: -Las anticipaciones formuladas. -Los diseños experimentales de los chicos. -El dibujo del científico. 143


-La reflexión sobre las actividades del científico. ¿CÓMO ME DOY CUENTA DE SI LOS ALUMNOS APRENDIERON LOS OBJETIVOS QUE BUSCABA CON ESTA CLASE? Si pudieron enunciar: -Preguntas a lo largo de la clase. -Predicciones de los resultados de las experiencias. -Experimentos posibles para poner sus hipótesis a prueba. -Conclusiones de las experiencias imaginadas. -Algunos de los elementos discutidos en el relato sobre Redi en relación con sus visiones sobre los científicos. SEGUNDA CLASE: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? -Que la levadura es un ser vivo (es un hongo de una sola célula). ¿Cómo nos damos cuenta de si algo está vivo? ¿Cuáles son las características de los seres vivos? -A analizar diseños experimentales propuestos por el docente para responder una pregunta (en este caso, si un cierto elemento está vivo o no). -A recolectar y registrar datos de un experimento. -A analizar los resultados de sus experimentos y sacar conclusiones en respuesta a la pregunta que dio origen a la investigación. Tiempo estimado: 4 horas de clase.

MATERIALES -Levadura en pan (mantenerla en la heladera) o levadura deshidratada -Azúcar -Sal -Vasos -Agua Secuencia de actividades paso a paso La actividad puede comenzar sin explicaciones previas, mostrándoles a los alumnos un trozo de levadura prensada (o el polvo de levadura) e introduciendo algún relato como el siguiente: El almacenero de mi barrio me dio esto y jura que es un ser vivo, pero a mí me parece que no tiene razón. ¡Sí parece un poco de plastilina! ¿Qué podríamos hacer para averiguar si esta pastita es un ser vivo o no? Para empezar, podemos listar las características de los seres vivos que conocemos. Desarrollo de la actividad

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Una vez que haya listado las características de los seres vivos junto con sus alumnos, lo siguiente es invitarlos a elegir algunas de esas características para ver si la levadura es un ser vivo o, por el contrario, un elemento no vivo que los alumnos han estudiado en años anteriores (por ejemplo, que los seres vivos se alimentan, respiran, se reproducen, mueren, etc.). A continuación proponemos algunos ejemplos posibles, escritos a modo de guía para los alumnos. Puede emplearla como una orientación para planificar la estructura de la clase que estructure las investigaciones de los chicos. ¿La levadura es un ser vivo? I. Si la levadura es un ser vivo, entonces come. ¿Cómo hacer para saber si la levadura come? Antes de empezar, tienen que saber un dato que los panaderos saben hace tiempo: cuando agregan azúcar a la levadura, esta produce burbujitas. Podemos partir, entonces, del supuesto de que ese azúcar es el alimento de la levadura (dado que es un alimento para muchos seres vivos). Vamos a hacer un experimento para ver si la levadura se alimenta o no de azúcar. Para este experimento, necesitan levadura prensada (asegúrense de que no sea vieja y de que haya estado en la heladera hasta el momento de usarla), agua tibia, sal, azúcar y vasos. Divídanse en grupos, de a cuatro. Rotulen los vasos del 1 al 4 de acuerdo con el esquema que sigue y mezclen los componentes.

Esperen unos minutos sin tocar el vaso y observen. Anoten sus resultados en la tabla.

¿Qué conclusión sacan del experimento? (¿Cuál es la respuesta a nuestra pregunta inicial?) ¿Cuál es el rol del vaso 1, el que no tiene azúcar, en el experimento? ¿Y el del 4, que no tiene levadura? De acuerdo con estos resultados, ¿la levadura come sal? 145


¿Qué otra cosa se le podría dar de comer a la levadura? Prueben y anoten sus resultados. ¿Se les ocurrió alguna mejora para hacerle al experimento? ¿Agregarían algún otro vaso más?

II. Si la levadura está viva, entonces es posible matarla.

Como todos sabemos, los seres vivos se pueden morir. Otra manera de averiguar si la levadura es un ser vivo, entonces, es probar si se muere en alguna condición extrema. Vamos a medir la “vida” de la levadura igual que antes, a partir de la formación de burbujas cuando le damos azúcar. Necesitarán ahora dos vasos: uno en el que la levadura esté viva y otro donde no. ¿Qué resultado esperarían si la levadura fuera un ser vivo? ¿Y si no lo fuera? Una forma de matar a la levadura es colocarla en agua hirviendo durante cinco minutos. ¿Se les ocurre alguna otra? Completen la tabla que sigue con sus resultados.

¿Qué concluyen de este experimento?

III. Si la levadura está viva, entonces puede reproducirse. Para realizar esta parte de la actividad, necesitan, por equipo, dos rodajas de pan humedecidas con agua, levadura y un escarbadientes. En una rodaja, desparramen la levadura con el escarbadientes. Dejen la mitad sin levadura. En la otra, no pongan nada de levadura. Esperen unos cuatro días y observen los panes (aunque es una buena idea ir viendo qué sucede día a día). ¿Qué pasó?

¿Cuál es el objetivo de poner un pan sin levadura? ¿Y de colocar la levadura solo en la mitad del pan? ¿Qué concluyen de este experimento? ¿Todos los grupos obtuvieron los mismos resultados? Si hay diferencias, ¿a qué podrían deberse? 146


Para terminar, puede cerrar la investigación discutiendo con los alumnos cómo investigarían otras características de los seres vivos. ¿Creen que estos experimentos demuestran que la levadura es un ser vivo? ¿Agregarían algún otro experimento? 3. Cierre Una sugerencia para el final de la clase es observar las levaduras bajo el microscopio, en caso de contar con uno. Para eso, necesitará solamente colocar una gotita de agua sobre el portaobjeto y, sobre ella, una pequeña muestra de levaduras (por ejemplo, con un escarbadientes). Podrán observar que las levaduras son células y, por ende, terminar de confirmar que se trata de seres vivos (en este caso, hongos unicelulares). Puede continuar la clase proponiendo a los alumnos que busquen nueva información sobre estos organismos y cómo se usan, por ejemplo, para fabricar pan, cerveza o vino. ORIENTACIONES PARA EL REGISTRO Algunos aspectos clave de la clase que son importantes para registrar en los cuadernos/carpetas son los siguientes: -Los cuadros de observación de los resultados de cada experimento. -Las respuestas a las preguntas sobre los diseños experimentales en cada etapa de la investigación. ¿CÓMO ME DOY CUENTA DE SI LOS ALUMNOS APRENDIERON LOS OBJETIVOS QUE BUSCABA CON ESTA CLASE? -Si dado un diseño experimental pueden explicar cuál es el sentido de cada uno de sus componentes (por ejemplo, para qué se puso cada vaso). -Si pueden proponer mejoras a los diseños experimentales dados de acuerdo con lo ocurrido cuando hicieron los experimentos en grupo. -Si son capaces de sacar conclusiones válidas de una serie de datos obtenidos por ellos o dados por el docente, que respondan a la pregunta inicial del experimento. -Si pueden argumentar que la levadura es un ser vivo haciendo referencia a los resultados obtenidos en sus experimentos. TERCERA CLASE: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? -Que existen unidades estructurales en todos los seres vivos llamadas células. -Que todas las células comparten ciertas características comunes (núcleo, citoplasma, membrana). ¿Las células son todas iguales? ¿Qué tienen en común? ¿En qué se diferencian? -Que las células tienen diferentes formas y esas formas están relacionadas con las funciones que cumplen. -A comparar células de diferente tipo. -A observar células bajo el microscopio óptico. -Comparar lo observado con láminas, videos, etc. de otras células. -Interpretar textos de divulgación científica. 147


Tiempo estimado: Primera parte: 1 hora de clase. Segunda parte: 1 hora de clase. Tercera parte: 1 hora de clase. MATERIALES Variedad de imágenes de células y tejidos Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Azul de metileno Cebolla Levadura Agua tibia Azúcar Pincita de depilar de punta fina Servilletas de papel Texto “Viaje al interior de la célula y visita al país de las máquinas microscópicas” de Gabriel Gellon Secuencia de actividades paso a paso Primera parte Proponga a sus alumnos reunirse en pequeños grupos y observar láminas con imágenes de células de diferentes seres vivos (vegetales, animales, bacterias, hongos, etc.). Elija diferentes tipos de células (epiteliales, neuronas, óvulo, espermatozoide) para que puedan distinguir variedad de formas y comparar tanto sus similitudes como sus diferencias. “Observen una por una las células presentadas y luego compárenlas entre sí ¿Qué similitudes y diferencias encuentran? Registren lo observado.” Incentive a sus alumnos a realizar una puesta en común en la que cada grupo cuente lo que observó y las conclusiones que sacó. “De a uno por vez, cuenten al resto de sus compañeros lo que observaron y qué conclusiones obtuvieron al comparar los diferentes tipos de células.” En la medida que cada grupo describa las formas de cada célula y las compare entre sí, será importante que usted pueda ayudarlos a relacionar esa forma con la función que cumple. Por ejemplo: Si observaron una neurona, relacionar su forma estrellada con su “especialidad” de recibir estímulos y trasmitirlos entre ellas y hacia otras células. O si observaron un espermatozoide, relacionar su forma aerodinámica con su “necesidad” de trasladarse hacia el óvulo y penetrarlo. O si observaron células epiteliales de una cebolla: su forma ancha, pareja y poligonal, relacionarlas con la función de protección. Es importante que de la puesta en común quede claro que las células observadas tienen: 148


-Diferente formas -Cumplen distintas funciones -Provienen de diferentes seres vivos o se encuentran en diferentes partes de ellos. -Algunas comparten estructuras: la membrana celular, el citoplasma, núcleo. A medida que los grupos comentan lo observado, haga en el pizarrón un cuadro con las formas y diferencias encontradas por los chicos; y otro, con las relaciones entre sus formas y sus funciones. Ejemplos posibles de láminas para observar en grupos:

“¿Saben cómo hacen los científicos para observar células, dado que son tan pequeñas que no podemos observarlas a simple vista o a ojo desnudo?” Si ninguno de los alumnos lo mencionara en su respuesta, comente el uso del microscopio como instrumento para la observación de células. Muestre el microscopio y observe con los niños cada una de sus partes. Separe la parte mecánica (pie, brazo, platina, pinzas) y la parte óptica (ocular, objetivo, espejo), y haga hincapié en la importancia de la iluminación (la luz rebota en el espejo, pasa por el agujerito de la platina, atraviesa el preparado, el lente ocular, continúa su camino por el tubo hacia el objetivo y del objetivo a nuestro ojo). Se puede ayudar con un esquema del microscopio para explicar el funcionamiento de las partes más importantes: Ocular y objetivo: son las lentes que aumentan el objeto y hacen que lo veamos más grande. Lámpara: ilumina el objeto a observar. En algunos microscopios, usan otra fuente de luz, como la del Sol). Espejo: sirve para reflejar la luz del Sol e iluminar el objeto a observar. Portaobjetos: allí se coloca el objeto para poder observarlo. Tornillos (micro y macrométrico): sirven para enfocar (hacer más nítida) la imagen del objeto. 149


Esquema de un microscopio óptico:

ORIENTACIONES PARA EL REGISTRO Los niños dibujarán las células que observaron en las distintas láminas y copiarán en sus carpetas los cuadros que el docente hizo en la puesta en común, detallando similitudes y deferencias. Segunda parte Prepare una muestra para observar al microscopio mostrándoles el procedimiento a sus alumnos. Podría ser un preparado de catáfila de cebolla (se llama así a las capas de la cebolla, que son hojas modificadas que cumplen distintas funciones). Para armar el preparado: 1. Tome la cebolla y sáquele la cáscara (catáfila de protección). 2. Realice un corte en forma de V en el lado interno de una de las capas internas (catáfila de almacenamiento) y con la pincita de depilar desprenda desde el ángulo inferior de la V una delgada lámina de la catáfila. La lámina debe ser muy finita, casi transparente. 3. Coloque la lámina sobre el portaobjetos, agregue una gotita de azul de metileno y otra de agua. 4. Disponga el portaobjetos con cierta inclinación, de manera tal, que el azul de metileno pueda escurrir y mojar en su caída a la lámina de cebolla. Realice este procedimiento con cuidado, evitando la formación de burbujas. Recién entonces ubique sobre el tejido de la cebolla el cubreobjetos. 5. Acerque la servilleta de papel a los bordes del cubreobjeto para absorber el exceso de líquido. Para mirar el preparado al microscopio, haga lo siguiente: 150


1. Observe por el ocular si llega luz al microscopio. Caso contrario, mueva el espejito hasta

que se ilumine el campo. 2. Coloque la muestra sobre la platina del microscopio. 3 Mueva el tornillo macrométrico hasta que la platina se acerque lo más posible al preparado cuidando que no lo toque. 4. Levante muy lentamente el tubo con el tornillo macrométrico hasta lograr el enfoque y luego enfoque más fino con el tornillo micrométrico. Tenga en cuenta que la observación al microscopio suele ser muy interesante para los niños, pero hay que poder organizarlos para que todos puedan observar y registrar lo observado. Para ello, se puede dividir la clase en 4 estaciones o subgrupos. Cada grupo realizará una tarea distinta. Por ejemplo: Estación 1: Microscopio Observen las láminas y dibujos de microscopios. Dibujen un microscopio en su carpeta. Indiquen las partes y las funciones de cada uno. Estación 2: Lectura de texto Lean el texto “Viaje al interior de la célula y visita al país de las máquinas microscópicas”. Busquen información sobre las primeras observaciones realizadas al microscopio. Si bien el texto no es complejo, tiene mucha información que los chicos tienen que poder analizar. En este caso, es recomendable que realicen la lectura con una guía de preguntas. Por ejemplo: ¿Por qué los primeros descubrimientos sobre las células aparecen alrededor del 1600? ¿Cuáles fueron las primeras observaciones de Robert Hooke? ¿Qué conclusiones sacó? ¿Cuál habrá sido la pregunta que se formuló? ¿A qué conclusión llegó? Dos siglos más tarde Theodore Schwann comenzó con otra serie de observaciones. ¿Qué quería saber Schwann? ¿Qué observó? ¿A qué conclusiones llegó? ¿Por qué dice el texto que sus hipótesis fueron “audaces”? Estación 3: Observación de células Observen la muestra que se encuentre en el microscopio prestando atención a la forma de la célula, lo que puede observarse en su interior, cómo está separada de las otras células. Estación 4: Registro de lo observado Registren en sus carpetas lo observado en la estación 3. Estación 5: Análisis de lo observado Realicen en sus carpetas un análisis de las distintas observaciones que hicieron hoy. Expliquen las semejanzas y diferencias entre los distintos tipos de células, comparen lo que observaron en el microscopio con las láminas. ORIENTACIONES PARA EL REGISTRO 151


Conociendo el microscopio (estación 1) Los niños podrán dibujar el microscopio y sus partes y escribir qué función cumplen algunas de ellas. Haciendo un poco de historia (estación 2) Escribirán las respuestas a las preguntas propuestas para guiar la lectura del texto. Registro de observación: cada niño podrá dibujar en su carpeta lo que observó en el microscopio. Análisis de lo observado: podrán comparar lo que observaron en el microscopio con las láminas con las que trabajaron en la primera parte de la clase. Anotarán a cuáles se parecen, cuáles son las estructuras que se observan, cuáles son las similitudes y diferencias con las células de las láminas. ¿CÓMO ME DOY CUENTA DE SI LOS ALUMNOS APRENDIERON LOS OBJETIVOS QUE BUSCABA CON ESTA CLASE? -Si pueden comparar sus observaciones y su registro con imágenes de libros, láminas, videos, etcétera, identificando en ellas las partes comunes a todas las células: citoplasma, membrana y núcleo. -Si pueden realizar registros o gráficos de lo que observaron al microscopio.

ANEXO: VIAJE AL INTERIOR DE LA CÉLULA Y VISITA AL PAÍS DE LAS MÁQUINAS MICROSCÓPICAS Estamos hechos de células La descripción del proceso de desarrollo en el interior de un huevo [...] fue un importante primer paso para entender cómo nos gestamos. Para contestar el siguiente nivel de preguntas, hubieron de pasar unos dos mil años. Una de las razones es que los procesos fundamentales del desarrollo ocurren a una escala mucho más pequeña que la visual. Le tomó ese tiempo a la humanidad inventar el microscopio. Ni bien los primeros microscopios estuvieron a disposición de la ciencia, el inglés Robert Hooke los enfocó sobre cuanto pudo encontrar, desde hielo, arena y tela hasta madera, algas y bichos. El 15 de abril de 1663, miró con detenimiento un trozo de corcho, y contempló un material organizado en diminutas celdas o “pequeñas cajas”. El corcho procede de la corteza de un árbol y es, por lo tanto, un material vegetal. Hooke y otros que lo siguieron observaron entonces otras muestras vegetales y encontraron que a escala microscópica todas ellas estaban compuestas de subunidades. ¿Sería posible que todas las plantas estuvieran armadas sobre la base de una unidad estructural pequeña y repetida? Casi dos siglos más tarde, Theodor Schwann se concentró esta vez en tejidos animales, que observó bajo el microscopio. No vio celdas o cajas, pero si el tejido era tratado apropiadamente, podía observar corpúsculos redondos espaciados más o menos regularmente. Pensó que cada uno de esos corpúsculos estaba en el centro de una “celda” como las que componen a las plantas, solo que las paredes de la celda eran, por alguna razón, invisibles en el caso de los animales. Llamó a este corpúsculo el “núcleo celular”. En 1839, Schwann hizo una generalización audaz y de profundo valor explicativo: propuso 152


que todos los seres vivos están compuestos por unidades microscópicas repetidas, cada una con un núcleo. Llamó a esta unidad fundamental la “célula”. Algunos organismos, como las amebas y los paramecios, son solo una célula viviente; y otros, como los seres humanos y los robles, están construidos por miles o millones de células unidas entre sí como si fueran ladrillos. El examen microscópico de muestras vegetales y animales revela que los “tejidos” son conjuntos de células del mismo tipo, o de tipo muy parecido. Por ejemplo, el tejido muscular está formado por células alargadas, capaces de contraerse. Los huesos están formados por células óseas, las cuales producen y segregan las sustancias que le dan dureza a nuestro esqueleto. Muchas de las propiedades de los tejidos están dadas por las sustancias que las células segregan y depositan a su alrededor. Los cartílagos, por ejemplo, son conjuntos de células rodeadas de una sustancia elástica y resistente que ellas mismas producen. La parte más externa de la piel (la epidermis) es un tapizado de células de forma cúbica, unidas firmemente unas con otras para construir una barrera protectora contra el exterior (microscópicamente, parece el adoquinado de una calle antigua). La forma en que las células se unen unas con otras también es un determinante significativo de las propiedades de los tejidos. En suma, cada tejido está caracterizado por un tipo de células. Cada tipo de célula es diferente en su estructura interna, forma y componentes químicos, resistencia mecánica, elasticidad, color y otras propiedades. CUARTA CLASE: INTRODUCCIÓN AL MUNDO DE LOS MICROBIOS Empezar la sesión preguntando al alumnado lo que ya saben acerca de los gérmenes. Preguntarles si ellos, o alguien de su familia, han estado enfermos alguna vez. ¿Cuál fue la enfermedad y qué creen que la causó? 2. Explicarles que algunas enfermedades, llamadas infecciones, son causadas por gérmenes y que estos diminutos organismos vivos se llaman microbios. Enseñarles que existen tres tipos de microbios: bacterias, virus y hongos. Usar el póster en color que se facilita. 3. Explicar que estos microbios son tan pequeños que sólo pueden verse a través del microscopio. Contarles, además que también ellos (a excepción de los virus) están formados por una célula, como en el caso de las bacterias, o por muchas células, como hongos, plantas y animales. Emplear la ficha para ilustrar los distintos tamaños que presentan los microbios. 4. Hacer hincapié en que, aunque los microbios producen enfermedades, también existen microbios beneficiosos. Pedir a alumnado que identifique algunos microbios beneficiosos. Si no son capaces, ponerles ejemplos, como el Lactobacillus del yogur y las bebidas probióticas, la penicilina (proveniente de los hongos), etc. 5. Recalcar a la clase que los microbios se encuentran EN TODAS PARTES: flotando en el aire que respiramos, sobre los alimentos que comemos, sobre la superficie de nuestro cuerpo, en nuestra boca, nariz e intestinos.

1.

Secuencia de actividades paso a paso

1. Esta actividad puede realizarse de manera individual o en pequeño grupo. 2. Entregar a cada grupo una ficha en colores de los distintos tipos de bacterias, virus u hongos o colocar pósteres a todo color en las paredes del aula. Este material que se

153


entrega mostrará al alumnado la variedad de formas y tamaños de los microbios, con sus nombres respectivos y la indicación de si son útiles o nocivos. 3. Entregar a cada grupo pasta para modelar de diversos colores y placas de Petri (o tapitas de frascos de dulces). 4. Pedir a cada estudiante/grupo que, basándose en las imágenes en color que se le ofrecen, recree un microbio o grupos de microbios en su placa de Petri. 5. Cada niño o niña debe decidir si cree que su microbio es beneficioso o perjudicial y ponerle nombre. Es importante dejar al alumnado ser lo más creativo posible, pero sin dejar de tener pre-sente la estructura real de los microbios. 6. Recordar a la clase que los hongos son los microbios más grandes y los virus los más pequeños. 7. Si queda tiempo, los alumnos pueden presentar después sus microbios al resto de la clase. Verificar la comprensión haciendo a la clase las siguientes preguntas:

1. ¿Cuáles son los tipos de microbios más comunes?

Existen tres tipos principales de microbios, conocidos como bacterias, virus y hongos.

2. ¿Qué son los gérmenes?

Germen es un sinónimo de microbio perjudicial.

3. ¿Dónde se encuentran los microbios?

Los microbios se encuentran POR TODAS PARTES, flotando en el aire que respiramos, sobre los alimentos que comemos, sobre la superficie de nuestro cuerpo, en el interior de nuestra boca, nariz e intestino.

4. ¿Son siempre perjudiciales los microbios?

No, aunque existen microbios que pueden ser perjudiciales para nosotros, también hay muchos microbios que nos resultan muy útiles y que empleamos a diario, como, por ejemplo, las levaduras Saccharomyces, que son hongos y se emplean para que suba la masa del pan; o los lactobacilos, que son bacterias y sirven para fabricar el yogur y el queso.

5. ¿Qué formas pueden tener las bacterias?

De espiral (espirilos, como el Campylobacter), de bastón (bacilos, como los lactobacilos) y de esfera (cocos, como los estafilococos).

QUINTA CLASE: LOS MICROBIOS SE ENCUENTRAN EN TODAS PARTES Actividad experimental: Tiempo estimado: 2 clases. Materiales:

154


-Fruta o verdura en descomposición (zapallo, tomate, cítricos que muestre crecimiento de microorganismos en su superficie). También puede ser un alimento como el pan. - Placas de Petri con medio de cultivo Hisopos Punzón Microscopio Secuencia de pasos: Dividir a los alumnos en grupos y asignarles una actividad a cada uno que luego pueda ser expuesta en una puesta en común. También, se podría rotar, las actividades entre los diferentes grupos para que todos tengan la posibilidad de realizarlas. Grupo 1: alimento en descomposición. Tomar con un ansa (aguja adosada a un mango que puede ser una lapicera o punzón) material de la porción en descomposición y colocarlo en un portaobjetos sobre una gota de agua para observarlo al microscopio óptico.

-

Grupo 2: muestra de aire. Abrir una placa de Petri con medio de cultivo y depositarla en diferentes lugares de la escuela (baño, cocina, aire libre, aula.. etc.). Durante 15 minutos. Cerrar y dejar crecer a los microorganismos durante 4-5 días.

-

Grupo 3: Hisopado de piel y mucosa bucal. Tomar con un hisopo estéril material de la piel (por frotado de la misma) y/o de la parte interna de la mejilla en la boca. Depositarlo en una placa con medio de cultivo y dejar crecer durante 4-5 días o hasta observar crecimiento.

-

-Observar y registrar todos los resultados, tanto de crecimiento como al microscopio óptico. -Tratar de asignarles un rol beneficioso o perjudicial a los microorganismos observados, teniendo en cuenta las características del material de partida analizado. -Tratar de identificar qué tipo de microorganismo está presente en las muestras.

ACTIVIDAD 2 TEMA: los materiales, sus propiedades, usos y transformaciones ¿DE QUÉ ESTÁ HECHO ESTO? Este recurso es una propuesta para que el o la docente realice una secuencia didáctica que les permita a los alumnos reconocer la diversidad de los materiales que forman los objetos cotidianos, formalizar el concepto de material y vincularlo con sus usos y propiedades. Se trata de una actividad corta que se podrá trabajar en un día de clase. 155


Secuencia didáctica

1) Proponga a sus alumnos que se organicen en grupos y asigne a cada grupo un

objeto. Solicíteles que identifiquen (en un dibujo u oralmente) en cada objeto tantos materiales como les sea posible. (Se sugiere estimular las respuestas y pedir precisiones acerca de cómo distinguir de qué está hecha cada parte). Elija objetos que les resulten familiares, que puedan describirse con distinto grado de detalle y donde la presencia de los distintos materiales sea evidente. Los objetos elegidos pueden ser manufacturados (un lápiz, un juguete, etc.) o naturales (una piedra, una rama, etc.). Ciertos materiales sólo aparecen en los objetos manufacturados.

2) Con todo el grupo, analice las descripciones. Presente las categorías de

materiales sugeridas por los alumnos (metal, madera, tierra, plástico, pintura, goma, etc.) y discuta el criterio de asignación de cada material. Un criterio para asignar que algo es un metal puede ser que brille, que sea «pesado» (en realidad denso), frío o duro. La goma será elástica y opaca, la madera se caracteriza por su textura, y así continuarán asignando otras categorías.

3) Una vez que desarrollaron los criterios para describir cada material, proponga a los grupos que intercambien sus objetos y entonces pídales que repitan la caracterización, pero usando los criterios que han sometido a discusión. Luego, podrá comparar la nueva descripción con el registro (el dibujo) de la previa.

4) Proponga a sus alumnos que diseñen un nuevo objeto variando los materiales que

lo forman. A continuación, pídales que imaginen qué nueva utilidad le asignarían o qué problemas traería el uso de ese nuevo material. Otra posibilidad para este paso de la actividad es que los chicos inventen un nuevo objeto usando los materiales presentes en los objetos que ya analizaron. El proceso de «invención» de un nuevo material le dará la oportunidad de comentar de qué manera los materiales presentes en los objetos naturales son utilizados por el hombre para fabricar nuevos objetos y podrá introducir la idea de la naturaleza como fuente de recursos. También podrá mencionar que es posible utilizar objetos ya usados como fuente de un material para fabricar nuevos objetos (reciclado). Sugerencia: Comparar las propiedades de objetos de similares características, pero fabricados con distintos materiales. Por ejemplo, un jarro de plástico, uno de metal y otro de cerámica. ¿Qué ventajas y qué desventajas presenta cada uno? ¿Cómo se vinculan con las propiedades de los materiales que los constituyen? Una vez que usted y los niños han establecido el concepto de material, podrán preguntarse de dónde se obtienen sus diferentes variedades. De este modo, completará la idea de que todos los objetos están hechos de materiales y que los materiales se obtienen a partir de objetos (naturales o manufacturados). Podrá ejemplificar esta idea averiguando el origen de los materiales que ya han mencionado 156


en la clase. Por otro lado, al hablar de los objetos manufacturados como fuentes de materiales podrá desarrollar una primera aproximación al tema de reciclado. TEMA 2: LOS MATERIALES: COMPORTAMIENTO Y USOS El objetivo de esta propuesta es el estudio de las propiedades de los materiales y su resistencia mecánica, mediante la exploración sistemática. La idea es que los alumnos relacionen el tipo de material usado en la fabricación de un producto con la función que cumple dicho producto, es decir, que analicen por qué no es conveniente hacer una taza de tela, un martillo de vidrio o una torta de aserrín. La secuencia de actividades les permitirá identificar la diversidad de materiales que se usan para fabricar productos, clasificar materiales por sus características y sus propiedades técnicas, y relacionar las propiedades de los materiales con el uso al que están destinados. Estas actividades tienen una duración estimada de dos a tres clases. Secuencia didáctica

1) En la primera clase se les pide a los alumnos que observen las características del

material con que está fabricada la ropa que usan en invierno y en verano, el calzado o los útiles escolares en relación con su función y su utilidad. Para iniciar el diálogo, se puede partir de la pregunta: "¿Para qué se usa?".

2) Para descubrir las relaciones entre material y función puede resultar útil establecer

relaciones por el absurdo. Por ejemplo, pedirles a los alumnos que realicen un listado de objetos hechos con materiales absurdos: remeras de madera, zapatos de acero, y que luego den las razones por las cuales resultaría muy incómodo usar una remera de madera. Se puede también establecer la relación con las corazas que usaban los soldados en la Edad Media o con los chalecos antibalas con que actualmente se protege el personal de seguridad para dejar en claro que el material elegido para fabricar un producto depende del uso o destino para el cual se lo piensa. Se sugiere también presentar ejemplos de calzado de otras culturas y épocas y de los zapatos especiales usados para realizar tareas determinadas y comparar las características del material con que están fabricados y el uso que se les da.

3) En la clase siguiente se encarará la exploración de materiales de características

diferentes. Para empezar la actividad usted puede pedir a sus alumnos que lleven a la escuela algunos objetos de sus casas bajo el lema "A explorar la casa" y, dentro de este contexto, se incentivaría a los chicos a examinar los materiales que forman las partes de la casa, como piedras, trozos de baldosas o azulejos, vasos, tenedores, platos, dedales, carreteles, llaves, etc. para hacer las exploraciones, o bien que busquen objetos en el ámbito del aula. Luego, los alumnos confeccionarán un listado de dos columnas, y colocarán de un lado el nombre del objeto o utensilio y del otro lado el material del que está hecho. Mediante preguntas, será posible averiguar qué tipo de ideas tienen los alumnos acerca de lo duro y lo blando. ¿Cómo saben cuándo algo es duro? ¿Se les ocurren formas de romper algo torciéndolo o doblándolo?, ¿Qué pasa cuando queremos hacer una marca en un material duro? 157


4) Posteriormente, podrá invitar a los alumnos a anticipar qué será lo que va a ocurrir al someter un material a esfuerzo. Las predicciones de los alumnos pueden quedar registradas por escrito, para luego compararlas con los resultados de las exploraciones.

5) Luego de la discusión, se le pide a los niños que exploren todos los materiales que

han traído. Los alumnos probarán doblarlos, perforarlos, dejarles marcas, cortarlos, probar su resistencia a los golpes y estirarlos, usando las manos y diversas herramientas. Por ejemplo: golpearlos con un martillo y ver si se rompen o se abollan, golpearlos entre sí, intentar arrancarles un fragmento con una pinza o una tijera, intentar rayarlos con un clavo de hierro.

6) Como cierre, se puede organizar la exposición y comparación de las predicciones de los alumnos para que ellos reflexionen y discutan si la información que obtuvieron al realizar la actividad confirmó o no lo que ellos antes pensaban.

7) Como actividad de cierre, se les presenta a los alumnos un cuadro que tendrán

que completar con dibujos e imágenes de productos fabricados con distintos materiales (pueden ser sacados de revistas) con la descripción de las características de esos productos. De esta manera quedará registrada en sus cuadernos una síntesis de la investigación. Un modelo de cuadro es el que aparece a continuación: en él los objetos quedan ubicados en la columna de la izquierda; en la que sigue va la lista de los materiales con que están fabricados, y el resto se completa con cruces en donde corresponda, según las características del material. Deberá tenerse en cuenta que algunos objetos están hechos con más de un material (es el caso de la lamparita eléctrica, que está compuesta por partes de vidrio y de metal). También hay que considerar que un mismo material puede ser frágil y rígido como ocurre, por ejemplo, con el vidrio, de manera que le corresponderán más cruces en el cuadro, como se muestra en el ejemplo. Objeto

Materia Frági Resistent Flexibl Rígid l l e e o

madera x y - - - - ---carbón - x

-----

x --x

Dur o

Bland Elástic Usos o o

x ---

para - - - - - - escribir ----x -

158


x - - - - ----y metal x vidrio

-----

x - - -- x - -

---

para ilumina -----r -

resorte plástico

x

x

x

x

Sugerencia: Para continuar trabajando con este tema, podemos recurrir a envases de diversas formas y fabricados con diferentes materiales ya que éstos son conocidos por los alumnos y de uso cotidiano. Por ejemplo, los de material sintético en que se presentan algunos alimentos, los de productos de limpieza y de higiene personal, los papeles de caramelos o chocolates, de saquitos de té o mate; bolsitas en que se envasan cebollas, ajos o para cocinar arroz, latas diversas, botellas y frascos, cajas tetrabrick, etc. Los alumnos mismos serán los encargados de traerlos a clase. TEMA 3: LOS MATERIALES TAMBIÉN CAMBIAN Aquí se muestran experimentos para desarrollar con sus alumnos que le permitirán plantear el problema de la transformación de unos materiales en otros. Estas actividades tienen una duración estimada de dos a tres clases. Los materiales pueden transformarse en otros materiales con propiedades diferentes. Estas transformaciones ocurren alrededor nuestro en forma permanente, con o sin la intervención del hombre. Los alumnos conocen muchas transformaciones químicas, aunque todavía no las identifiquen dentro de esta categoría. Algunos ejemplos son la formación de óxidos sobre los metales, la cocción de los alimentos, la combustión, la acción de elementos de limpieza, la respiración y la fotosíntesis. La aparición de un nuevo material va acompañada por un cambio en las propiedades observadas. En algunos casos estos cambios son muy fáciles de observar, por ejemplo, una variación de color, la liberación de un gas, un súbito calentamiento de una solución o la aparición de un sólido. Estos cambios son las señales externas de que ha aparecido un nuevo material. Para el lenguaje común, en las transformaciones químicas propias del mundo cotidiano de los alumnos las cosas no se transforman en otras, sino que cambian su aspecto externo sin dejar de ser ellas mismas (por ejemplo, "este clavo es de hierro, pero ahora está oxidado"). Por esta razón, la idea de que un material se transforma en otro no es tan fácil de transmitir a los chicos. Las dos experiencias que más adelante se describen pueden resultar sumamente útiles para que los alumnos comiencen a cuestionar sus ideas erróneas; ambas experiencias involucran la transformación de un material en otro con propiedades muy diferentes. 159


Secuencia didáctica 1) Durante la primera experiencia, se podrá mostrar cómo un pegajoso adhesivo se transforma en una masa que ya no se pega. Esta transformación genera, además, un producto más resistente que el material original. A partir de la comprobación de este cambio, se podrá comentar con los alumnos cómo numerosas transformaciones que conducen a materiales más resistentes tienen aplicaciones técnicas, por ejemplo, la transformación del barro en cerámica, el fraguado del cemento y el endurecimiento de algunos otros adhesivos. a) Para realizar este experimento es necesario preparar una solución de borato de sodio (con un cuarto de cucharada de polvo blanco en medio vaso de agua). Luego, deposite una cucharada de cola vinílica sobre un plato y agréguele lentamente una cucharada de solución de borato. En este momento, pídales a sus alumnos que observen los cambios: donde la solución toca la cola, ésta cambiará inmediatamente de aspecto; la consistencia se vuelve diferente, se producen hilos y el material tiende a mantenerse unido en lugar de distribuirse sobre toda la superficie. En conclusión, se ha formado un nuevo material que ya no se adhiere a los dedos cuando se lo toca y que puede estirarse sin romperse. El nuevo material será más sólido y fácil de amasar a medida que pase el tiempo (y pierda agua por evaporación), y alcanzará una textura que invitará a los chicos a jugar con él. (El borato de sodio se consigue en las farmacias. Los adhesivos escolares líquidos (no en barra) son colas vinílicas y sirven para este experimento. Se le pueden agregar adhesivos con purpurina, que aportarán colorido al experimento. (Los chicos podrán llevarse el experimento a su casa.) b) Cuando la experiencia termine, se sugiere incentivar a los alumnos para que hagan una lista con las propiedades de la cola y con las del producto que resultó de la adición de la solución de borato.

2) Mediante la segunda experiencia, se podrá demostrar cómo un sólido azul se

transforma en polvo rojo simultáneamente a la "desaparición" de un metal. El sulfato de cobre es un sólido azul, que se disuelve en agua formando una solución celeste. Agregue a esta solución algunos hilos de lana de acero y pida a los alumnos que observen cómo lentamente el color celeste comienza a desaparecer, y cómo la solución se torna cada vez más clara, mientras que los hilos de acero comienzan a quebrarse. Cuando la solución adquiera un color amarillo claro también podrá hacerles observar que los hilos de acero, antes brillantes, ahora son de color marrón rojizo y, además, que hay un polvo de igual color en el fondo del vaso. Estas transformaciones pueden demorar varios minutos. (El sulfato de cobre requerido para la actividad se puede comprar en la ferretería. La lana de acero se emplea comúnmente como artículo de limpieza).

3) En una tercera experiencia, se podrá demostrar la acción del calor sobre una

sustancia. En este punto, habrá que ayudar a los alumnos a distinguir entre un simple cambio de estado –como en el caso de la cera– y una reacción química que ocurre espontáneamente en las nuevas condiciones de temperatura –caramelización del azúcar–. Además de las transformaciones que sufre el material al aumentar la temperatura, la exposición a una fuente de calor nos permitirá evaluar qué materiales conducen bien el calor (se calientan rápidamente) o por el contrario se comportan como aislantes térmicos. 160


Colocar cera para depilar en un recipiente apto para derretir sobre la hornalla de una cocina y observar cómo se va transformando la consistencia del material desde un estado sólido a uno líquido. (Lo mismo podría realizarse con cubos de hielo). Por otro lado, colocar azúcar sobre una cacerola y llevarla a fuego lento o moderado revolviendo con cuchara de madera. Observar como el azúcar va tomando un color más oscuro y libera un aroma dulce, a la vez que se transforma de estado sólido a estado líquido.

4) Cuando haya concluido con las demostraciones, revise junto con los alumnos el registro de los resultados de ambas experiencias, y discuta con ellos si los productos obtenidos son o no son un material distinto de los que había en un principio. Como las propiedades de los materiales originales son muy diferentes de las que se observan al final, estas experiencias facilitarán la gestación de la idea de que, efectivamente, los materiales se han transformado. Este concepto puede luego extenderse a otras transformaciones que sus alumnos pueden observar durante su vida diaria, como la oxidación de los metales o el cambio de color de las pinturas, entre otras modificaciones.

Sugerencia: Otras reacciones que se pueden emplear para introducir el concepto de transformación química son: la adición de vinagre sobre bicarbonato de sodio con el subsiguiente desprendimiento de burbujas (o la adición de un globo en la punta de una botella para que entiendan que las burbujas corresponden a la liberación de gas), la variación de color que experimenta un extracto acuoso de repollo colorado por la adición de vinagre y el decolorado de tintas por la acción de la lavandina. SUGERENCIA FINAL: Durante la realización de estas pruebas, proponerles a los alumnos que saquen fotos o filmen los distintos ensayos. Esto contribuye a una mejor observación y asegura el trabajo colaborativo, ya que los alumnos deberán organizarse en grupos y distribuir los roles y tareas.

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UTILIZACIÓN DEL LABORATORIO AUTORES: Elizabeth Benavides Rozo y Julieta Jaima. GRADO/AÑO: 6º y 7º grado ASIGNATURA: Ciencias Naturales TEMA:

Utilización de elementos de laboratorio y observación de células en el microscopio

OBJETIVOS: Reconocer los materiales básicos de uso dentro del laboratorio, ya

que de esa forma pueden reconocer para que sirven y cuál es su uso correcto, evitándose incurrir en errores y al mismo tiempo minimizando el riesgo dentro del laboratorio en cada una de las experiencias realizadas de prácticas futuras. Además que el alumno pueda diferenciar los tipos celulares.

INTRODUCCION A LOS ELEMENTOS DE LABORATORIO En el laboratorio se emplean una variedad de implementos para la realización de las prácticas y tiene una clasificación que enmarca cada uno de los usos dados a los materiales:

Volumétricos: Se usa principalmente para medir volúmenes de fluidos (líquidosgases), dentro de este grupo se encuentran principalmente materiales de vidrio como por ejemplo: Pipetas, erlermeyer, vasos de precipitado, probetas, entre otros.

Calentamiento: Materiales que sirven para realizar calentamiento a los reactivos o sustancias que se encuentran dentro de los materiales más usados para este fin son los de vidrio, el cual es especialmente diseñado para soportar las temperaturas que se manejan en las prácticas.

Sostén: Elementos usados en el laboratorio para realizar mezclas y almacenar temporalmente algunos reactivos o sustancias que van a ser usadas dentro de las prácticas de laboratorio. Equipos de medición: Instrumentos usados para comparar o medir magnitudes y complementar así procesos de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y técnicas previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión. 162


โ€ข

Equipos especiales: Equipos auxiliares para el trabajo de laboratorio. Es necesario que antes de comenzar cualquier trabajo experimental, se conozca el material que se utiliza. Cada uno de los materiales tiene una funciรณn y su uso debe ser acorde con la tarea a realizar. La utilizaciรณn inadecuada de este material da lugar a errores en las experiencias realizadas. Los materiales de laboratorio se clasifican de varias formas, teniendo en cuenta el material de que estรกn hechos y su funciรณn:

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ORDEN Y USO DE LOS REACTIVOS Cuando varias personas deban hacer uso de los mismos reactivos, cada cual debe ir al lugar del mismo con su vaso para tomar la cantidad necesaria. No llevar los reactivos a la mesada. Los productos químicamente puros o para análisis, extraídos del envase en cantidades excesivas, no deben volverse a poner en el frasco original y tampoco deben ser manejados con los dedos. Al sacar un líquido para pasar a otro envase cuide que los rótulos estén hacia arriba, de ese modo, si chorrea no se perjudican las etiquetas.

MANEJO DEL TUBO DE ENSAYO No use tubos de ensayo que tengan rotura cerca del borde, el calor somete al vidrio a tensiones y el tubo bajo la acción de la pinza puede romperse fácilmente. Tome el tubo a uno o dos cm por debajo del borde con la pinza de madera y comience calentando suavemente. Ponga el tubo por encima de la llama sin tocarla agitándola ligeramente. MANTENGA SIEMPRE EL TUBO CON LA BOCA APUNTANDO EN DIRECCION CONTRARIA A LA DE SU CUERPO O AL DE CUALQUIER OTRA PERSONA QUE TRABAJE CERCA. Una vez que el líquido se calienta el tubo puede ubicarse dentro de la llama, a corta distancia del fondo, y nunca por encima del nivel del líquido contenido. Si el tubo contiene materiales granulados o en polvo, el calentamiento debe ser más lento aún.

MANEJO DEL MECHERO DE GAS Varias operaciones del laboratorio necesitan una fuente de calor de fácil manejo y de simple construcción. Los tipos de mecheros utilizados para estos fines son el Bunsen, Meker y Fisher. El manejo de estos tipos de mecheros es semejante. El gas llega al mechero a través de un tubo de goma o plástico desde la llave de gas situada en la mesa del laboratorio (llave amarilla). El gas entra por la base por un orificio pequeño, casi siempre fijo. La entrada del aire también en la base es regulable de modo diverso; se produce a través de un collar (o mango giratorio). En la parte inferior del tubo del mechero se mezclan el gas y el aire. La cantidad de aire y gas que entra se regula ajustando el collar y la base del mechero respectivamente. La mezcla aire-gas que fluye a través del mechero se enciende acercando un fósforo encendido a la parte superior del tubo del mechero. No sitúe la cara o brazos directamente sobre el mechero.

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En la figura se muestra el tipo de llama más utilizada en el laboratorio. El cono interior azul se denomina llama de reducción, y el cono próximo exterior violeta invisible se conoce como llama de oxidación. Cuando la proporción de aire no es la correcta, la llama es luminosa y no alcanza la temperatura máxima porque la combustión es deficiente y se produce depósito de hollín sobre las superficies frías que se ponen en contacto con ella.

PASOS PARA ENCENDER UN MECHERO Cierre la entrada del aire. Asegúrese de que la manguera de gas esté en condiciones y bien conectada a la cañería y a la entrada de gas del mechero. Cierre el paso de gas en la base del mechero, si es regulable y coloque un fósforo encendido al pico de la misma. Abra lentamente la entrada de gas de la cañería o abra totalmente dicha llave y lentamente la del mechero, si la posee. El fuego debe arder con llama amarilla de unos 10 cm, de largo. Abra poco a poco la entrada de aire hasta obtener llama casi incolora, azulada que es la de uso habitual, mientras que los conos internos reductores sean de color azul. Para apagar el mechero cerrar la llave de gas (no tocar hasta que se haya enfriado).

BALANZA El instrumento que se usa para determinar la masa de una sustancia en el laboratorio es la balanza. La masa no es afectada en su valor por la gravedad, sino el peso. La unidad en que se mide en las balanzas es el gramo o un múltiplo o submúltiplo del mismo. Existen muchos tipos de balanzas, pero en los laboratorios actualmente se usan las electrónicas, desplazando a las tradicionales balanzas mecánicas. La ventaja de las balanzas electrónicas es que independientemente de su precisión, todas se utilizan de una manera sencilla y clara. Es conveniente saber que la masa del recipiente en el que se va a efectuar una medida se denomina tara y a la operación de ajustar a cero la lectura de la balanza con el recipiente incluido se denomina TARAR.

MATERIAL DE VIDRIO El material de vidrio se debe dejar limpio y en lo posible seco luego de cada clase. Cuando la suciedad es reciente, es más fácil removerla. Muchas veces agua y detergente y las escobillas adecuadas son suficientes para una limpieza correcta. En otras ocasiones puede utilizarse solución de hidróxido de sodio como desengrasante. 168


Si esto no fuese suficiente y se desconociera la naturaleza de la suciedad, se puede ensayar el uso de ácido clorhídrico, nítrico y sulfúrico diluido. Cualquiera sea el sistema que se utilice se debe enjuagar muy bien el material de vidrio con agua corriente varias veces y finalmente con agua destilada. El material de vidrio graduado, como probeta, bureta, pipetas, matraz aforado, nunca debe ser sometido a calentamiento. Se pude calentar el material de contención, como: vaso de precipitado, balón, tubos de ensayo, erlenmeyer.

MANEJO DE DROGAS SÓLIDOS: Se toman con espátulas adecuadas, limpias y secas, para transferirlos a tubos o a cualquier otro tipo de recipiente. LÍQUIDOS: En general, un líquido se vierte directamente de un recipiente a otro. Para evitar salpicaduras, se apoya una varilla de vidrio sobre el pico del recipiente de forma que el líquido fluya por la varilla y se recoja en el otro recipiente. Para un recipiente que tiene una abertura pequeña, debe utilizarse un embudo de vidrio seco y limpio. Después de terminar de verter el reactivo de la botella limpiar el líquido que pueda haberse caído por el exterior, lavándola y secándola con un paño. Esto tiene especial importancia cuando se utilizan reactivos corrosivos o venenosos que puedan causar serias quemaduras o heridas. Si las cantidades son pequeñas y el volumen debe ser medido la forma adecuada de operar es transferir un poco de líquido a un vaso limpio y seco, luego de allí extraer lo necesario con una pipeta. La pipeta a utilizar debe estar limpia y absolutamente seca por dentro y por fuera. El exceso de líquido no debe devolverse al frasco original.

LECTURA DE VOLÚMENES La superficie libre de los líquidos es horizontal, sin embargo se curva, generalmente hacia arriba, en contacto con las paredes del recipiente que los contiene formando un menisco (meni, del griego luna) cóncavo, como en el agua. Las lecturas se deben realizar en la parte inferior del menisco colocando el ojo al nivel del mismo para evitar errores de paralaje. Cuando el menisco es convexo (caso del mercurio sobre vidrio) la lectura debe hacerse por la parte superior.

MEDICIÓN CON PIPETA Las pipetas deben llenarse con una perita de goma o propipeta, para evitar accidentes ocasionados al subir el líquido por encima del aforo superior. Nunca succionar con la boca. Nunca dejar colocada la propipeta en la pipeta después de utilizarla, ni dejar las 169


pipetas dentro de los frascos. Retirarlas al terminar de usarlas. En las pipetas suele quedar volumen pequeño de líquido en su punta, esa porción es constante y en la graduación de la misma ya ha sido calculada; no se debe sacudir ni mucho menos soplar para eliminar ese exceso. No apoyar las pipetas en la mesada debe colocarlas en un soporte. Para medir con pipetas seguir las siguientes indicaciones: Observar atentamente la pipeta ubicando el volumen máximo y mínimo. Introducir la pipeta en el recipiente con el líquido, colocar la perita o propipeta. Extraer el aire, presionando A en la propipeta (parte superior de la misma) Succionar el líquido (presionando S en la propipeta o presionando la perita de goma), cuidando que sobrepase levemente la escala graduada. En caso de usar perita de goma, retirar la misma y tapar inmediatamente con el dedo índice la pipeta. 4.- Sostener verticalmente la pipeta y dejar fluir el líquido excedente hasta llegar a la marca cero, presionando E en la propipeta o levantando levemente el dedo de la pipeta. 5.- Deje caer parte del líquido leyendo sobre la escala graduada el nuevo volumen. Medición con probeta Se utiliza para la medición de volúmenes mayores de líquido, efectuando las lecturas considerando al igual que para la lectura con pipeta la tangente del menisco indicada en la figura precedente.

REALIZAR LAS SIGUIENTES ACTIVIDADES: 1.- Medir con una probeta 100 mL de agua y transferirla a un vaso de precipitados de 250 mL 2.- Utilizando 3 tubos de ensayo colocados en una gradilla, trasvasar volúmenes de 5 mL, 7mL y 10 mL usando las pipetas adecuadas. 3.- Encender un mechero siguiendo las indicaciones dadas anteriormente. Luego apagarlo. Preguntas 1.- Dar dos ejemplos de material de contención y dos de material volumétrico 2.- Dibujar y dar los usos de: embudo, probeta, balón, refrigerante 3.- Indicar el material volumétrico que utilizaría para medir: a) 2 mL de agua b) 150 mL de agua c) 17 mL de agua 4.- Mencione los materiales necesarios para pesar 5 g de una droga sólida. Mencione 2 precauciones

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CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS. REINOS DE LA NATURALEZA INTRODUCCIÓN Los seres vivos se distinguen por su diversidad; son de todo tipo, colores, formas y tamaños. Pueblan el planeta desde las montañas más altas hasta las profundidades de los mares, desde los desiertos hasta los glaciares; están en el aire y bajo el suelo, entre las rocas y dentro de otros seres vivos. La diversidad de seres vivos es tan grande, que nuestra mente no puede concebirla. Durante siglos, los naturalistas intentaron clasificar las especies conocidas siguiendo diversos criterios; pero la clasificación de todos los seres vivientes ha sido y es motivo de controversia desde hace mucho tiempo. El sistema aristotélico sólo reconoce plantas y animales, a los que diferencia por el movimiento, el mecanismo de alimentación y la forma de crecimiento. En época más reciente se han admitido cinco reinos que tienen en cuenta la organización celular y la forma de nutrición. El perfeccionamiento de las técnicas y de los materiales de laboratorio puso de manifiesto las diferencias entre células procariotas y eucarióticas y determinó una clasificación que tuvo como criterio la presencia de células procariotas y eucariotas. Así fue que las bacterias y las algas verde azules con células procariotas, han sido agrupadas en un reino, el de las Móneras. Las células eucarióticas se desarrollaron con posterioridad y pueden haber derivado de asociaciones simbióticas de las células procariotas. El reino Protistas está compuesto por diversos organismos eucariotas unicelulares que viven aislados o formando colonias. Se cree que cada uno de los reinos multicelulares se ha desarrollado más de una vez a partir de antecesores protistas. En este reino se agrupan algunos organismos conocidos, como las amebas, los paramecios, los plasmodios, por solo citar algunos. El reino Vegetal o de las Plantas está formado por organismos multicelulares o pluricelulares que, en general, tienen paredes celulares y que contienen cloroplastos, donde producen su propio alimento mediante fotosíntesis. Por lo tanto, el criterio que se tuvo en cuenta fue el relacionado con la forma de nutrición. En este caso, las plantas tienen nutrición autótrofa. El reino Animal, que es el cuarto comprende los organismos que son multicelulares, tienen sus células organizadas en diferentes tejidos, son móviles o tienen movilidad parcial gracias a tejidos contráctiles, y digieren alimentos en su interior. Por lo tanto, su nutrición es heterótrofa ingestica. No pueden elaborar sus alimentos y tienen que hallarlos en los vegetales o en otros animales. El reino Hongos, el quinto de los reinos, incluye los organismos multicelulares o multinucleados que digieren los alimentos externamente y los absorben a través de superficies protoplasmáticas tubulares denominadas hifas (de las que están formados sus 171


cuerpos). Estos organismos del reino hongos tienen pues, nutrición heterótrofa absortiva. Existen otros hongos que son las levaduras, que no presentan hifas pero también están en este reino. Todo lo antes expuesto nos permite afirmar que en los seres vivos existen a la vez las cualidades de ser únicos y diversos al mismo tiempo, por lo que en ellos se cumple una de las paradojas de la ciencia, puesto que las dos cualidades, unidad y diversidad, si te pones a analizarlas, son contrarias. ¿Qué queremos que los alumnos aprendan en esta clase? Que existen células procariotas y eucarióticas. Que los dos tipos de célula presentan diferencias. Que forman parte esencial de los reinos de la naturaleza. Que existen equipos para observar organismos pequeños y células.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE. MATERIALES Y MÉTODOS Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Azul de metileno Cebolla Levadura Agua tibia Azúcar Pincita de depilar de punta fina Servilletas de papel ¿Saben cómo se hace para observar células, dado que son tan pequeñas que no podemos observarlas a simple vista o a ojo desnudo? Si ninguno de los alumnos lo mencionara en su respuesta, comente el uso del microscopio como instrumento para la observación de células. Muestre el microscopio y observe con los niños cada una de sus partes. Separe la parte mecánica (pie, brazo, platina, pinzas) y la parte óptica (ocular, objetivo, espejo), y haga hincapié en la importancia de la iluminación (la luz rebota en el espejo, pasa por el agujerito de la platina, atraviesa el preparado, el lente ocular, continúa su camino por el tubo hacia el objetivo y del objetivo a nuestro ojo). 172


Se puede ayudar con un esquema del microscopio para explicar el funcionamiento de las partes más importantes: Ocular y objetivo: son las lentes que aumentan el objeto y hacen que lo veamos más grande. Lámpara: ilumina el objeto a observar. En algunos microscopios, usan otra fuente de luz, como la del Sol. Espejo: sirve para reflejar la luz del Sol e iluminar el objeto a observar. Portaobjetos: allí se coloca el objeto para poder observarlo. Tornillos (micro y macrométrico): sirven para enfocar (hacer más nítida) la imagen del objeto. Esquema de un microscopio óptico

OBSERVACION DE CELULAS PROCARIOTICAS Y EUCARIOTICAS Prepare una muestra para observar al microscopio mostrándoles el procedimiento a sus alumnos. Vamos a preparar una catáfila de cebolla (se llama así a las capas de la cebolla, que son hojas modificadas que cumplen distintas funciones), esto para las células Eucarióticas y para las células Procariotas se observaran una muestra de agua estancada. Catáfila de Cebolla

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¿Cómo los realizo? Tomar una catáfila de cebolla, desde la cara convexa comenzar a cortar la catáfila con hoja de afeitar, sin llegar al final. Mediante una pinza extraer hasta que se desprenda una capa transparente: la epidermis. Colocarla sobre el portaobjetos cuidando que quede extendida. Agregar una o dos gotas de azul de metileno y esperar 5 minutos. Sacar el excedente con un cuentagotas vacío. Colocar unas gotas de agua y sacarlas (lavar). Volver a agregar una gota de agua. Cubrir con el cubreobjetos. Enfocar la preparación en el microscopio. Agua Estancada La muestra de agua estancada entre más “Sucia” es mejor, así podremos observar una amplia gama de organismos procariotas que la conforman. Con ayuda de un gotero, tomar una gota de agua estancada y colocarla sobre el portaobjeto. Posteriormente, cubrirla con el cubre objeto. Enfocar la preparación en el microscopio.

QUÉ VOY A OBSERVAR…

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Células de Catafilo en Cebolla. A. Membrana nuclear. B. núcleoplasma. C. nucléolo. D. núcleo E. Pared Celular. F. Citoplasma

Ameba

Paramecio

ASI TOMO DATOS

Dibujo lo observado

A. ________________________

B._____________________________

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C.______________________________

Características

D. __________________________

Célula Eucariótica

Célula Procariota

Forma Presencia de Núcleo Presencia movimiento

de

Material Intracelular

LOS REINOS: MÓNERA, PROTISTAS, HONGOS, VEGETAL Y ANIMAL (II PARTE) En casa se dibujara un organismo que corresponda a cada uno de los reinos y sus principales características, como tipo de célula que conforman los organismos, presencia de tejidos, órganos y sistemas. Tipos de alimentación.

Reino Monera

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Reino Protista

Reino Fungi o de Los Hongos

Reino Vegetal

Reino Animal

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¿QUÉ QUEREMOS QUE LOS ALUMNOS APRENDAN EN ESTA CLASE? Que existen divisiones en la naturaleza, y que las cuales están dispuestas en diferentes reinos, que presentan características diferentes en cuanto a su morfología, fisiología y comportamiento. Se quiere que el alumno afiance conocimientos acerca de los dos tipos de células presentes en la naturaleza y como conforman los organismos de los diferentes reinos. Es una actividad autodidactica, que le ayudara al alumno a ser parte directa de su formación y hacer uso de diferentes herramientas de consulta. (Apuntes de clase, libros).

DETECCION DE MICROORGANIMOS EN DIFERENTES ALIMENTOS Y SUELO Introducción Los microorganismos tienen una gran importancia e impacto en nuestra vida y no siempre de una manera que nos agrada. Son fundamentales en la obtención de algunos productos alimenticios pero son también los responsables del deterioro de gran parte de los alimentos. Además tienen un papel muy importante en las enfermedades de origen alimentario siendo los principales causantes de las mismas. Hay varios factores que influyen en el crecimiento microbiano en los alimentos y si no todos tienen la misa importancia todos ellos deben tenerse en cuenta cuando se trata de prevenir las toxiinfecciones de origen alimentario. Existen varios tipos de microorganismos, los cuales tienen diferentes formas y estructuras, siendo estas más o menos complejas. Bacterias, hongos y levaduras son, de entre todos, aquellos que generalmente más impacto tienen en el deterioro de los alimentos. En lo que respecta a enfermedades de origen alimentario las bacterias son, sin duda, los principales agentes causantes de las mismas. Diversos factores contribuyen a la presencia de estos microorganismos en los alimentos siendo la presencia y las contaminaciones los factores más frecuentemente apuntados como “fuentes” de microorganismos para los alimentos. Si en la contaminación se juntan nutrientes (existentes en todos los alimentos), tiempo y temperatura de almacenaje inadecuados existen todas las condiciones óptimas para que los microorganismos puedan crecer y permanecer en los alimentos causando con su ingesta, o con la ingesta de sus toxinas, los síntomas característicos de diversos tipos de toxiinfecciones de origen alimentario. 178


¿QUÉ QUEREMOS QUE LOS ALUMNOS APRENDAN EN ESTA CLASE? Que los microorganismos hacen parte de los alimentos que consumimos, no solo como contaminantes o como organismos que los deterioran, sino que además forman parte de la constitución de los mismos debido a su proceso de producción.

MATERIALES Y MÉTODOS Dos Erlenmeyer Dos vasos de precipitado Dos cajas de Petri por alumno Varilla de vidrio Tela magnética Ansa redonda Ansa recta Pipetas Tubos de ensayo Portaje objetos Cubreobjetos Azul de metileno Agua destilada Gelatina sin sabor Caldo de carne 20 gramos de papa 10 gramos de azúcar 10 ml de Yogurt 10 ml de Vino 10 ml de Cerveza Semillas de frutas 2 gramos de suelo Metodología 179


Esterilización: para eliminar cualquier tipo de contaminación proveniente de las cajas o placas de Petri, estas deben ser sometidas a un proceso de esterilización, en la cual se utilizara el calor del horno de la estufa a 200°C por 60 minutos. Previamente las placas han sido embaladas en papel aluminio. Preparación de medio de cultivo: Se prepara dos medios de cultivo específicos: uno para el crecimiento de Bacterias y otro para el crecimiento de hongos. Medio para Bacterias: la receta es para un 500ml de medio de cultivo. 15 gramos de gelatina y un cubo de caldo para gallina. En una probeta medir 400 ml de agua destilada y pasarla a un Erlenmeyer de 1 litro, llevarlo a la estufa. Paralelo a esto en un vaso de precipitado se llevan los 100 ml de agua restantes y se tibia el agua para disolver la gelatina (14 gramos). En el erlemeyer con los 400ml de agua se disuelve el caldo de gallina, al estar caliente se agrega los 100 ml de agua en el que se disolvió la gelatina, se dejar hasta que aparezcan las primeras burbujas. Se tapa con un tapón de goma y se lleva a la mesa para servir el medio en las placas o cajas de Petri (previamente esterilizadas). Medio para Hongos. La receta es para un 500ml de medio de cultivo. 10 gramos de papa blanca y 10 gramos de azúcar. Se llevan 400 ml de agua en un erlermeyer con la papa, se deja hervir por 30 minutos, se filtra y se lleva a la probeta hasta obtener 400ml. Los 100ml de agua restante se calientan y se disuelve la gelatina (14 gramos). Se toma un erlermeyer de un litro se llevan los 400 ml de agua en la que se cocinó la papa, se le agrega los 100 ml en los que se disolvió la gelatina y se adicionan los 10 gramos de azúcar. Se deja en la hornalla hasta que aparezcan las primeras burbujas. Se tapa con un tapón de goma y se lleva a la mesa para servir el medio en las placas o cajas de Petri (previamente esterilizadas).

Los medios se deben servir en las cajas de Petri, con los mecheros encendidos para cuidar la esterilidad del mismo. Al servir el medio, las cajas se tapan y se dejan hasta el día siguiente en el que este solido el medio y listo para trabajar. Trabajo con las muestras. Se marca la placa teniendo en cuenta la muestra que se trabajó, la fecha y el medio para evitar confusiones. Para estas muestras se utiliza el método de dilución, para esto necesitamos que cada grupo tenga 6 tubos de ensayo en una gradilla y 6 pipetas de 2 ml. Se mide 10 ml de cada una de las muestras liquidas (yogurt, vino, cerveza) y se lleva a un tubo de ensayo, los 5 tubos restantes deben de tener 9 ml de agua destilada. Se realiza el procedimiento como lo indica la siguiente figura: 180


Se trabaja con el último tubo que va a tener más diluida nuestra muestra.

Para la determinación de microorganismos en las semillas de fruta, se lava la fruta con una solución de lavandina y agua al 80%, se sumergen por 5 minutos, se realiza un corte con un cuchillo previamente esterilizada (se pasa por alcohol y se pasa por el mechero). Se toma una semilla y se coloca sobre la superficie de cada uno de los medios. Cada alumno toma dos cajas de Petri, una con medio para hongos y otra con medio para bacterias. Tomar 0.1 ml de la última dilución y colocarla en el centro de la superficie del medio de cultivo, extender la gota en la superficie de la placa con un ansa ojal previamente esterilizada (se pasa por alcohol y se pasa por el mechero). Las placas con medio para bacterias se incuban invertidas a 30°C por 48 a 72 horas en ausencia de luz y las placas para crecimiento de hongos se llevan a 25°C., por 7 días. Observación Microscópica Finalizando la etapa de incubación se observa en el medio para bacterias crecimiento de pequeños puntos blancos, mucosos y húmedos y en el medio para hongos, colonias grises con centro blanco (Penicillium), otras de color marrón, felpudas (Alternaria sp) y otro de color negro en forma de pequeñas pelotitas (Aspergillus). Para la observación microscópica, se toma un porta objeto, se le agrega una gota de agua, con una ansa recta previamente estéril se toma una parte del punto blanco que creció sobre la superficie del agar (Levadura), se distiende sobre la gota de agua y se realiza una pequeña estría en el porta objeto, se deja seca y se coloca el cubreobjetos. Se observa al microscopio, empezando con el objetivo de 4x hasta llegar con el de 40X. Para la observación microscopia de Hongos, se toma un portaobjetos, se le agrega una gota de agua. Entre los mecheros se retira la tapa de la caja de Petri, con anterioridad se ha cortado una pequeña tira de sintex de 2 cm, se coloca muy cuidadosamente sobre el hongo que se quiere observar, posteriormente se coloca sobre la gota de agua en el portaobjeto. Se observa al microscopio, empezando con el objetivo de 4x hasta llegar con el de 40X. Cada alumno debe realizar la observación, dibujar y describir lo observado en el microscopio.

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QUE VOY A OBSERVAR. Después de 48 horas de incubación para las placas de bacterias y 7 días para los hongos se observara así la placa:

Crecimiento de bacterias

Bacterias Lácticas

Aspergillus

Crecimiento de hongos

Levaduras

Alternaria sp

Penicillium

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SATÉLITES AUTORES: Francisco Murcia, Ingrid Aguilar y Tamara Nora Buena GRADO/AÑO: Séptimo grado ASIGNATURA: Ciencias Naturales. TEMAS: El universo, la tierra y sus cambios: el modelo del sistema solar actual: satélites: de observación terrestre y sus órbitas. Sistema solar, satélites naturales y satélites artificiales.         

El espacio y la caracterización de este ambiente. Satélites artificiales: ¿qué son? ¿Para qué sirven? Tipo de misión. Un poco de historia. Tipos de orbitas satelitales, rotación, traslación. Satélites de observación terrestre y sus orbitas. Arquitectura de satélites. Lanzamientos de satélites. Partes y funciones de satélites. Subproductos y sus funciones en el espacio. Reutilización de productos en base a la necesidad de nuestra ciudad a partir de componentes satelitales.

Los alumnos comenzarán trabajando ésta unidad didáctica a través de la investigación y recolección de información sobre satélites. Se realizará en pequeños grupos en donde, además, deberán armar una propuesta para exponer. Se abordará la arquitectura de los satélites artificiales y la construcción de un satélite en maqueta como instrumento didáctico previo a la entrevista. Luego se verá el video: Avances Tecnológicos - Satélites Artificiales Disponible online: 10/09/2016 Link: https://www.youtube.com/watch?v=2GTR_Z-f27U Para futuras reproducciones estará disponible en un DVD del proyecto: “LCVEProyecto-Satélites 2016” en la biblioteca. Atreves de la observación y la indagación de las propiedades físicas y funcionales de los subproductos es que se busca que los alumnos puedan conectar con los conceptos abordaros del espacio y los satélites.

183


Mediante esta actividad los alumnos primero exploran algunos materiales y procesos que interviene en la construcción de un satélite. La idea es que dispongan de algunas muestras de piezas que irán circulando por los grupos durante la entrevista para que el alumno pueda experimentar y que esto sean un disparador de ideas a partir del contacto y la exploración de los materiales Para repetir la experiencia sin el científico solicitar la caja de componentes satelitales de biblioteca o pedir más ejemplares al científico vía mail con un par de semanas de antelación de ser posible.

RESUMEN: Se pretende que el alumnado construya su propio conocimiento a partir de pautas y caminos educativos dirigidos por el docente. Se les induce a investigar, desarrollar un pensamiento creativo / crítico, y poner en práctica sus habilidades comunicativas. La propuesta es desarrollar un trabajo práctico grupal donde los alumnos realicen una actividad de relevamiento tecnológico de los subproductos2 que están presentes en la fabricación de un satélite. Adicionalmente los alumnos deberán relevar y detectar posibles necesidades tecnológicas presentes en nuestra ciudad. Para finalmente generar una propuesta que resuelva una o varias necesidades detectadas con uno o varios subproductos de un satélite.

OBJETIVO: Que el alumno asimile y se apropie del conocimiento que rigen el ambiente espacial, a través de observar y experimentar usos alternativos de los subproductos necesarios para la fabricación de un satélite y que logren proponer al menos un uso alternativo para satisfacer una necesidad presente en la sociedad a través de la reutilización de estos subproductos. Ejemplo: Uso de mantas térmicas de un satélite para camperas de invierno. Principios de un sistema de propulsión de un satélite aplicado a la eficiencia de una estufa inteligente. El mayor esfuerzo del docente tiene que estar focalizado en promover los siguientes aspectos:  

Desarrollar actitudes reflexivas, de diálogo, mediante el trabajo en grupo. Participar en las actividades de grupo cumpliendo los compromisos acordados.

2

En el contexto de este trabajo, se define subproducto como: Todo aquel bien tangible / intangible ideado por la organización para la concreción de proyecto satelital.

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 

Valorar críticamente y constructivamente el trabajo de los compañeros y compañeras. Aprender a exponer las ideas fundamentadas en el análisis empírico, respetando siempre las opiniones de los demás

MATERIALES QUE NECESITA EL DOCENTE     

Globo terráqueo Marcadores Troqueles de la maqueta de un satélite Acceso a la plataforma educativa ARSAT: http://educacion.arsat.com.ar/ (curso: Satélites de comunicaciones) Videos expositivos de YouTube.

También existe un archivo digital para imprimir en hoja A4 de 180g o superior, disponible en un DVD del proyecto: “LCVE-Proyecto-Satélites 2016” en la biblioteca.

MATERIALES QUE NECESITAN LOS ALUMNOS (POR GRUPO)      

Regla, escuadra. Tijera. Hojas blancas de dibujo. Pegamento. Troqueles de la maqueta de un satélite (al menos una por grupo). Cuaderno de notas

DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA Durante el desarrollo de la experiencia, el docente podría formular preguntas del tipo: Previa  

¿Qué le gustaría saber del espacio? ¿Qué le gustaría saber de los satélites?

Durante        

¿Qué observaron? ¿Porque se utiliza ese tipo de material en el ambiente espacial? ¿Cuáles son las características físicas del ambiente espacial? ¿Qué hace la gente que trabaja en una fábrica de satélites? ¿Qué se tiene que saber para trabajar con satélites? ¿Cuáles son los problemas que ellos creen que un satélite puede detectar? ¿Con qué material se hacen los satélites? ¿Quiénes los arreglan? 185


Es muy importante que los alumnos anoten ideas durante la experiencia Después      

¿Qué se les ocurrió durante la entrevista? ¿Qué otra pregunta tiene para la entrevista? A partir de todo lo abordado: ¿qué problemática tiene nuestra ciudad, barrio o escuela que podríamos dar solución con componentes de satélites? Armado de un producto que dé respuesta a una necesidad. Cada grupo pensará cual será la mejor forma de mostrar su idea (una descripción de la propuesta, armado de un plano 3D, una maqueta, etc.). Exposición de lo trabajado por cada grupo.

PLANIFICACION DE CLASE 

Se propone dos instancias presenciales con el científico en el aula o en su remplazo la presentación de la filminas y reproducción de material audio visual del DVD. o

Parte A (charla sobre satélites artificiales y sus subproductos) duración aproximada de 2 horas. En caso de no estar disponible el científico, reproducir el video “Como construir un Satélite BBC” y leer atentamente el material de “Segundo satélite geoestacionario argentino de telecomunicaciones”. Disponible en el DVD del proyecto: “LCVE-Proyecto-Satélites 2016” en la biblioteca.

o

Parte B: Actividad por grupos, donde los chicos relacionan los conceptos visto y al científico sobre los temas de mayor interés considerando necesidades de nuestra sociedad. En caso de no estar disponible el científico, reproducir el video: “inédito purificador de agua” y analizar el Informe de re utilización de la industria espacial de la naciones unidas. Disponible en el DVD del proyecto: “LCVE-ProyectoSatélites 2016” en la biblioteca.

o

Parte C (publicación) Los chicos podrán plasmar el resultado de lo visto en la parte A. en una publicación escolar, que puede ser una revista o una cartelera para compartir, con textos e imágenes, con lo que hayan aprendido. Por último se deberá realizar una puesta en común de los trabajos por grupo- Reproducción del video Rumbo a marte _ Miguel San Martin _ TEDxRiodelaPlata Disponible en el DVD del proyecto: “LCVE-ProyectoSatélites 2016” en la biblioteca. 186


GUÍA PARA EL ALUMNO TRABAJO PRÁCTICO: SOBRE SATELITES Y LA REUTILIZACION DE SUS PARTES INTRODUCCIÓN: Durante el desarrollo de un proyecto complejo (como puede ser la construcción de un satélite de comunicaciones), existe una gran cantidad e de tecnología presente en cada uno de los subproductos que lo constituye, la cual resuelve un sin fin de problemas complejos. Entendiendo la función que cumple en el espacio (PARTE A) podemos encontrar relacionarlo a un uso distinto para problemas cotidianos en nuestra sociedad que podrían estar inclusos sin resolver en la actualidad (PARTE B).

Recuerda que es importantísimo tomar registro de todo lo trabajado, incluso sacar fotos y videos.

Parte A Esta actividad deberá realizarse en grupos de entre cuatro y cinco personas. Leer atentamente antes de realizar el Trabajo Practico.

¿Qué subproducto pudiste identificar? (Descripción del subproducto) Acá el docente se preguntaría: ¿Qué características esenciales del subproducto pudo captar el alumno? ¿Qué observo de distinto?, ¿Hay algo que requiera ser repreguntado al científico? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ .................. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ....................................

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¿Cómo se mantiene en órbita un satélite? El científico/docente propone hacer el ejercicio con el globo terráqueo probando distintas velocidades iniciales y fuerzas sobre un objeto. Con el objetivo de que el alumno asimile el concepto de como orbitan los satélites los planetas ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ...................................................... ¿Qué cosas nuevas quiero saber sobre estos temas? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ......................................................

Parte B La actividad culmina con este segundo encuentro del científico y el docente en el aula. Motivando en el alumno, la investigación y la conexión de conceptos e ideas presentados en la entrevista. Esta actividad apunta a que el alumno integre los conocimientos de los subproductos relevados con las necesidades detectadas en su contexto social. A partir de los subproductos se busca que los alumnos encuentren segundos usos (el primer uso es el que se comentó en la bibliografía y la experiencia en la PARTE A como componente del satélite) que satisface una o varias necesidades detectadas previamente.

Se recomienda repasar la bibliografía y material audio visual presentado en la entrevista previo a esta actividad.

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¿Cómo se llama el dispositivo? Acá el docente se preguntaría: ¿Qué características esenciales del subproducto fueron consideradas por el grupo de alumnos para incluirlo en la propuesta? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ .................. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ .................................... ¿Qué partes componentes o subproducto incluiría esta solución? ¿Porque? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ...................................................... ¿A qué persona le mejoraría la condición? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ......................................................

Recursos pedagógicos   

  

Página web con información introductoria. Satélites artificiales y componentes principales: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material121/unidad3/satelite2.htm# Página web agencia espacial europea ESA kid https://www.esa.int/esaKIDSes/index.html Página web de NASA http://www.nasa.gov/about/highlights/En_Espanol.html En particular una que sería bueno explorar con los en la hora de informáticas es: http://spaceplace.nasa.gov/menu/people-and-technology/sp/ Exploración espacial : https://es.wikipedia.org/wiki/Exploraci%C3%B3n_espacial Segundo satélite geoestacionario argentino de telecomunicaciones. Disponible en la plataforma educativa de Arsat. Informe de reutilización de la industria espacial de las naciones unidas.

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Video: “Como construir un Satélite BBC”:

TEDxRiodelaPlata Rumbo a Marte _ Miguel San Martin _ : (Biografía de un Ingeniero Rio Negrino, que trabaja en NASA y es hoy uno de los principales referentes en misiones no tripuladas a marte): https://www.youtube.com/watch?v=KeVJ9qd-cMw SatelitesArtificiales 2016 LCVE: presentación armada en base al proyecto de satélites artificiales Escuela 71 Bariloche, Docente: Ingrid Aguilar / Tamara Buena y Científico: Francisco Murcia.

https://www.youtube.com/watch?v=OeFKiP_WqC4

190


REFERENTES NOMBRE

FUNCIÓN

FILIACIÓN

LUGAR

Sandra Murriello

Coordinación Científica

Universidad Nacional de Río Negro (UNRN)

Bariloche

Javier Peric (2016)

Gestión y administración

Universidad Nacional de Río Negro (UNRN)

Bariloche

Coordinación Programa de Popularización de la Ciencia

Secretaría de Ciencia, Tecnología y Desarrollo para la Producción, Pcia. de RN

Bariloche

Referentes Programa Popularización de la Ciencia

Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Nación

Paula Peris Gabriel Gelón Andrea Ramundo Silvia Gonzalez Castello Fernando Zamora

CABA

Villa Regina

Mariela Abad Fernando Ballejo

Supervisión CIENTIFICO 16 Práctica Profesional

CONICET / EDICTI (UNRN)

Bariloche

Carolina Salazar Marín

Práctica Profesional

EDICTI (UNRN)

Bariloche

Carol Méndez

Práctica Profesional

EDICTI (UNRN)

Bariloche

Coordinación Educación

Ministerio de Educación Río Negro

Cipolletti

Mariano Bondoni (2015) Juan Carlos Uriarte (2016)

Viedma 191


192

Los Científicos van a la Escuela Libro de actividades 2015 2016  

Los Científicos Van a las Escuelas” (LCVE) es un programa que propone la interacción entre científicos y docentes durante varios meses para...

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