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RETO FUNDACIÓN TELEFÓNICA

BIOLOGÍA UTILIZANDO ROBÓTICA MÓVIL

J. STEPHANY BERRÍO P. HAN YU PAVA H. MÓNICA A. DELGADO G. JAVIER A.GOMEZ CH.


INTRODUCCIÓN

La presente guía se enfoca a la enseñanza de la biología haciendo uso de una herramienta didáctica como lo son los robots móviles, basados en información del ministerio de educación colombiano, la práctica se encuentra enmarcada en el temario de ciencias naturales de grado noveno, donde los estudiantes además de aprender fisiología humana, herencia y bases de química y física, también estudian las relaciones, hábitat y taxonomía del reino animal. Mas, la guía es fácilmente adaptable para ser de utilidad en temas de biología concernientes a los grados decimo y once, entre estos se encuentra, comportamiento bacteriano, enlaces químicos, organización atómica, reacciones químicas, entropía, entre otras, donde más de un agente se encuentre involucrado en el proceso.


OBJETIVOS DE LA GUÍA

Objetivo general Apoyar la enseñanza de las relaciones intra-especificas en el área de la biología utilizando la robótica.

Objetivos específicos Lograr la mayor participación activa del estudiante en su proceso educativo. Acercar al estudiante a herramientas tecnológicas que apoyen el trabajo del docente. Hacer uso de la robótica móvil como plataforma educativa de las ciencias biológicas.


COMPETENCIAS DEL ESTUDIANTE

Desarrollar habilidades interpersonales, y compromiso con valores éticos y de derechos fundamentales, en especial los valores de igualdad y capacidad. Desarrollar capacidades analíticas y sintéticas, de organización y planificación así como de resolución de problemas en el ámbito de la Biología. Capacidad de utilización de las herramientas informáticas adecuadas a cada ámbito de estudio biológico y de gestión de la información. Desarrollar habilidades encaminadas hacia el aprendizaje auto-dirigido y autónomo, razonamiento crítico y trabajo en equipo multidisciplinar. Adquirir capacidades de

liderazgo,

iniciativa

y espíritu

emprendedor

basándose en la creatividad, la calidad y la adaptación a nuevas situaciones. Involucrar al estudiante en el desarrollo de la clase, a través de la utilización de herramientas tecnológicas.

Competencias específicas Capacidad para integrar una visión multidisciplinar de los procesos y mecanismos de la interactividad animal, desde el individualismo hasta la colectividad. Redactar informes de impacto ambiental de las actividades realizadas en la clase. Realizar estudios y comunicar resultados en el ámbito de la robótica, biología, tecnología medioambiental y divulgación científica. Realizar diagnósticos y análisis a partir de muestras y simulaciones de comportamientos colectivos de organismos.


GUIA DEL PROFESOR [ 70 min ]

Objetivos [ 10 min ] Analizar el comportamiento de las relaciones intra-específicas en los animales. A partir de las conductas de los robots, comparar los comportamientos y clasificarlos según su tipo de interacción. Identificar las ventajas y desventajas de la vida en grupo en los animales.

Materiales Robots Móvil NX-BOT. Computador con wifi.

Introducción [10 min] Explicación por parte del docente

La relación intraespecífica es la interacción biológica en la que los organismos que intervienen pertenecen a la misma especie, este tipo de relación sólo se presenta en una población. Un ejemplo es la colmena, en donde la colonia de abejas está formada por la reina, zánganos y obreras; hay división En una población, mientras más elevada sea la densidad, mayor será la oportunidad de la relación intraespecífica debido a que hay más contactos entre los individuos. Estas pueden ser de cooperación y de competencia: - Relaciones de cooperación Facilitan la realización de actividades que difícilmente podría llevar a cabo un individuo solo, como la reproducción, el cuidado de las crías, su defensa, etc. Las


poblaciones de animales forman grupos muy variados. Podemos diferenciar las siguientes asociaciones: Asociaciones familiares: Existen lazos de parentesco entre sus miembros. Se agrupan para reproducirse y para cuidar sus crías. Hay varios tipos: parental monógama, parental polígama, matriarcal, patriarcal y filial. Asociaciones gregarias: No existen lazos de parentesco entre sus miembros. Son agrupaciones muy numerosas y de carácter temporal, formadas para alcanzar un objetivo

determinado,

como

la

defensa

y

la

búsqueda

de

alimento.

Asociaciones sociales: Formadas por numerosos individuos divididos en categorías sociales, con funciones diferentes. Reparten el trabajo, de forma que todos los miembros colaboren en sociedad. Asociaciones coloniales: Están constituidas por individuos unidos entre sí de forma inseparable. Se reproducen por gemación, de forma que los nuevos individuos se adhieren al progenitor, asociándose para poder sobrevivir. - Relaciones de competencia Cuando el número de individuos de una población aumenta y comienza a escasear el alimento, contribuyen a regular el tamaño de la población, aumentando el índice de mortalidad y disminuyendo el de natalidad.

Procedimiento [30 min] 1.

Discuta con sus compañeros de clase acerca de ejemplos de las diferentes relaciones intraespecificas en animales.

(Ejemplos: Familia: Águilas, buitres y lobos,

focas, ciervos, antílopes y gorilas, patos y escorpiones, anfibios y reptiles, Gregaria: Sardinas, atunes y boquerones, flamencos y estorninos, langostas, búfalos y caballos salvajes, Sociales: Abejas, avispas y hormigas, Colonial: Corales, celentéreos (medusas).)

2. Con ayuda del docente, programe y observe el comportamiento de los robots.


3.

Basados en lo observado reflexione en el tipo de información que deben compartir los robots para lograr dicho comportamiento.

(posición, intensidad

lumínica, etc.)

4. Discuta en su grupo de trabajo la secuencia lógica de intercambio de información y movimiento, que los robots deben realizar para describir dos de los comportamientos cooperativos descritos en la introducción. 5. En colaboración con docente implementen en los robots uno de los comportamientos estudiados. (Programación basada en comportamientos) 6. Discuta

las

equivalencias

entre

el

algoritmo

programado

y

el

comportamiento, e información que presentan los seres vivos. 7. Investigue ejemplos y ventajas de la realización de formaciones en grupos de animales.

Cuestiones [20 min] Al final de la práctica, realice un informe donde de respuesta a las siguientes preguntas: Cuáles son las ventajas de la vida en grupos en los animales? Anti-depredación: o

Defensa en grupos

o

Confusión del depredador

Obtención de alimento o

“Centros de información”

o

Cooperación

Cuáles son las desventajas de la vida en grupos? Competencia


Posibilidades de contagio, epidemias Interferencia Endogamia

Cuáles son las condiciones para que el trabajo individual prime sobre el grupal? Comida que se mueve en forma errática, por lo que no tiene sentido buscarla en grupo. La densidad de la comida permite la defensa del territorio Localización en lugares donde resulta mejor esconderse que agruparse

Qué relación tiene el tamaño del grupo con el objetivo común? ejemplifique. Para la consecución de un objetivo común por ejemplo búsqueda de alimento, se tiene un número óptimo de integrantes, donde la comida obtenida sea suficiente para saciar a todos los miembros del grupo.

Para que los animales realizan formaciones? Mecanismo de defensa. Búsqueda de alimento. Transporte de alimento. Optimización de gasto energético.


BibliografĂ­a http://prof.usb.ve/eherre/Ecocomp2.ppt http://masalto.com/tareas/articulos.phtml?consecutivo=3305&ficha_id=126&cat=05 1&seccion=003&subsecc=002&subcat=168&subj=435&pais= http://www.youtube.com/watch?v=xNWVuFW0KA4&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=CK5_BR9Ydm0&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=snkjwmBnkmI&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=pP97Qtj2szY&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=51I7vrg0M1 http://www.youtube.com/watch?v=2XOy8fmbDiQ&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=AlhxQNx48JE&feature=related


GUIA DEL ESTUDIANTE [ 70 min ] Objetivos [ 10 min ] Analizar el comportamiento de las relaciones intra-específicas en los animales. A partir de las conductas de los robots, comparar los comportamientos y clasificarlos según su tipo de interacción. Identificar las ventajas y desventajas de la vida en grupo en los animales.

Materiales Robots Móvil NX-BOT. Computador con wifi.

Introducción [10 min] La relación

intraespecífica es

interacción

biológica en

los organismos que

la

la que

intervienen

pertenecen a la misma especie, este tipo de

relación

sólo

una población. la colmena,

en

se

Un donde

presenta ejemplo la

en es

colonia

de abejas está formada por la reina, zánganos y obreras; hay división En una población, mientras más elevada sea la densidad, mayor será la oportunidad de la relación intraespecífica debido a que hay más contactos entre los individuos. Estas pueden ser de cooperación y de competencia: - Relaciones de cooperación


Facilitan la realización de actividades que difícilmente podría llevar a cabo un individuo solo, como la reproducción, el cuidado de las crías, su defensa, etc. Las poblaciones de animales forman grupos muy variados.

Podemos

diferenciar

las

siguientes

asociaciones: Asociaciones familiares: Existen lazos de parentesco entre sus miembros. Se agrupan para reproducirse y para cuidar sus crías. Hay varios tipos: parental monógama, parental polígama, matriarcal, patriarcal y filial. Asociaciones gregarias: No existen lazos de parentesco entre sus miembros. Son agrupaciones muy numerosas y de carácter temporal, formadas para alcanzar un objetivo

determinado,

como

la

defensa

y

la

búsqueda

de

alimento.

Asociaciones sociales: Formadas por numerosos individuos divididos en categorías sociales, con funciones diferentes. Reparten el trabajo, de forma que todos los miembros colaboren en sociedad. Asociaciones coloniales: Están constituidas por individuos unidos entre sí de forma inseparable. Se reproducen por gemación, de forma que los nuevos individuos se adhieren al progenitor, asociándose para poder sobrevivir. - Relaciones de competencia Cuando el número de individuos de una población aumenta y comienza a escasear el alimento, contribuyen a regular el tamaño de la población, aumentando el índice de mortalidad y disminuyendo el de natalidad.

Procedimiento [30 min] 8. Discuta con sus compañeros de clase acerca de ejemplos de las diferentes relaciones intraespecificas en animales.


9. Con ayuda del docente, programe y observe el comportamiento de los robots. 10. Basados en lo observado reflexione en el tipo de información que deben compartir los robots para lograr dicho comportamiento. 11. Discuta en su grupo de trabajo la secuencia lógica de intercambio de información y movimiento, que los robots deben realizar para describir dos de los comportamientos cooperativos descritos en la introducción. 12. En colaboración con docente implementen en los robots uno de los comportamientos estudiados. 13. Discuta

las

equivalencias

entre

el

algoritmo

programado

y

el

comportamiento, e información que presentan los seres vivos. 14. Investigue ejemplos y ventajas de la realización de formaciones en grupos de animales.

Cuestiones [20 min] Al final de la práctica, realice un informe donde de respuesta a las siguientes preguntas: Cuáles son las ventajas de la vida en grupos en los animales? Cuáles son las desventajas de la vida en grupos? Cuáles son las condiciones para que el trabajo individual prime sobre el grupal? Qué relación tiene el tamaño del grupo con el objetivo común? ejemplifique. Para que los animales realizan formaciones?


BIBLIOGRAFĂ?A http://www.colombiaaprende.edu.co/html/mediateca/1607/articles83806_archivo.pdf http://www.colombiaaprende.edu.co/html/estudiantes/1599/multipropertyvalues21119-21143.html http://www.lablaa.org/blaavirtual/ayudadetareas/biologia/indice.htm http://www.gfc.edu.co/interno/2006/2006-bsecundaria-9-biologia.html http://www.mineducacion.gov.co/1621/find-results.html?&&& http://prof.usb.ve/eherre/Ecocomp2.ppt http://masalto.com/tareas/articulos.phtml?consecutivo=3305&ficha_id=126&cat=05 1&seccion=003&subsecc=002&subcat=168&subj=435&pais= http://www.youtube.com/watch?v=xNWVuFW0KA4&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=CK5_BR9Ydm0&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=snkjwmBnkmI&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=pP97Qtj2szY&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=51I7vrg0M1 http://www.youtube.com/watch?v=2XOy8fmbDiQ&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=AlhxQNx48JE&feature=related


Guía orientadora