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ANIMATE Ciudad de Buenos Aires

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Ciencias naturales Recursos para el docente

Ciencias naturales 5 Ciudad de Buenos Aires –Serie Animate– es una obra colectiva, creada,

diseĂąada y realizada en el Departamento Editorial de Ediciones Santillana bajo la direcciĂłn de Herminia MĂŠrega por el siguiente equipo: 'BCJĂˆO(%Ă“B[t&MJOB*(PEPZt.BSĂ“B$SJTUJOB*HMFTJBTt.BSJBOB#+BVMt)JMEB$4VĂˆSF[ Milena Rosenzvit (Modelo de evaluaciĂłn) Melina Furman (EnseĂąar a pensar el mundo con mentes cientĂ­ďŹ cas. SupervisiĂłn de Modelo de evaluaciĂłn) EdiciĂłn: Edith Morales +FGBEFFEJDJĂ˜O1BUSJDJB4(SBOJFSJ Gerencia de gestiĂłn edJUPSJBM.Ă˜OJDB1BWJDJDI 3FDVSTPTQBSBMBQMBOJmDBDJĂ˜O QĂˆHt&OTFĂ—BSBQFOTBSFMNVOEPDPONFOUFTDJFOUĂ“mDBT QĂˆHt .PEFMPEFFWBMVBDJĂ˜O QĂˆHt4PMVDJPOBSJP QĂˆH

Jefa de arte: Claudia Fano. DiagramaciĂłn: Natalia Otranto. Ilustraciones: NicolĂĄs Armano. CorrecciĂłn: Marta Castro. Este libro no puede ser reproducido total ni parcialmente en ninguna forma, ni por ningĂşn medio o procedimiento, sea reprogrĂĄfico, fotocopia, microfilmaciĂłn, mimeĂłgrafo o cualquier otro sistema mecĂĄnico, fotoquĂ­mico, electrĂłnico, informĂĄtico, magnĂŠtico, electroĂłptico, etcĂŠtera. Cualquier reproducciĂłn sin permiso de la editorial viola derechos reservados, es ilegal y constituye un delito.

Š 2008, EDICIONES SANTILLANA S.A. Av. L. N. Alem 720 (C1001AAP), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. ISBN Libro del alumno: 978-950-46-2024-2 ISBN Libro del docente: 978-950-46-2045-7

Ciencias naturales 5 Ciudad de Buenos Aires : recursos para el docente / Melina Furman ... [et.al.]. - 1a ed. - Buenos Aires : Santillana, 2008. 48 p. ; 28x22 cm. ISBN 978-950-46-2045-7

Queda hecho el depĂłsito que dispone la Ley 11.723. Impreso en Argentina. Printed in Argentina. Primera ediciĂłn: octubre de 2008. Este libro se terminĂł de imprimir en el mes de octubre de 2008, en GrĂĄfica Vuelta de PĂĄgina, Carlos Pellegrini 3652, Ciudadela, Buenos Aires, RepĂşblica Argentina.

1. Ciencias Naturales. 2. EducaciĂłn Primaria. I. Furman, Melina CDD 372.357


© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

Recursos para la planificación Capítulo

1 Los materiales y los estados de la materia

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Sección I: Materiales acalorados

Los materiales y el calor

3 La acción del calor sobre los materiales

Propósitos

Contenidos Ideas básicas Alcance de los contenidos

Estrategias didácticas

Diferenciar sólidos, líquidos y gases. Describir propiedades de los sólidos, líquidos y gases. Distinguir materiales naturales y artificiales. Seleccionar un material en función de las características del objeto que se fabricará.

Existen distintas clases de materia a las que denominamos materiales. La materia se presenta en tres estados fundamentales: sólido, líquido y gaseoso.

Identificación de materiales en diferentes objetos. Caracterización fenomenológica de los estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso.

Clasificación de materiales en naturales y artificiales. Caracterización de los estados de la materia a partir de su observación. Selección de materiales para la fabricación de diferentes objetos en función de su utilidad.

Distinguir los conceptos de calor y temperatura. Identificar el calor como transferencia de energía. Utilizar instrumentos de medición (termómetro). Realizar experimentos sencillos.

Dos o más cuerpos pueden tener la misma temperatura, aunque no lo parezca. Esto solo puede establecerse mediante el uso del termómetro Cuando dos o más cuerpos a distinta temperatura se ponen en contacto cambia la temperatura de ambos, ya que se transfiere calor del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. Esta transferencia continúa hasta que las temperaturas se igualan.

Reconocimiento de los usos y las funciones de los termómetros. Familiarización con el uso correcto del termómetro. Distinción entre el termómetro clínico y el termómetro de laboratorio. Introducción a la idea de transferencia de calor y equilibrio térmico. Identificación de materiales conductores y aislantes del calor.

Reconocimiento de las partes de un termómetro. Medición de temperaturas con termómetros clínico y de laboratorio. Reconocimiento de variaciones de temperatura en situaciones cotidianas. Experimentación para identificar el estado de equilibrio térmico entre cantidades diferentes de agua a distintas temperaturas. Lectura de texto para reconocer el efecto aislante del calor de la ropa.

Interpretar la influencia de la temperatura en los cambios de estado de la materia. Diferenciar materiales conductores y aislantes del calor y ejemplificar sus aplicaciones. Organizar y comunicar los resultados de una observación. Analizar e interpretar información de diferentes fuentes (diagramas, dibujos).

Los materiales experimentan diferentes cambios por efecto del calor. En los cambios de estado el material sigue siendo el mismo.

Identificación de los cambios de estado (fusión, sublimación, ebullición, condensación, solidificación) y de las modificaciones que experimentan los materiales. Introducción a la idea de que la materia se conserva durante los cambios de estado. Análisis de la acción del calor durante los cambios de estado.

Elección de acciones para provocar cambios de estado en ejemplos cotidianos. Identificación de ejemplos cotidianos que involucren cambios de estado. Observación de cambios de estado utilizando agua destilada y parafina. Interpretación de los cambios de estado que ocurren durante la erupción de un volcán. Identificación de cambios de estado en el ciclo del agua en la Naturaleza.


Recursos para la planificación Capítulo

4 Las fuentes del sonido

4 5 La propagación del sonido

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Sección II: ¡Sonamos!

La diversidad de sonidos

7 La audición

Propósitos

Contenidos Ideas básicas Alcance de los contenidos

Estrategias didácticas

Identificar el sonido como resultado de la vibración de un material. Reconocer diferentes modos de producir sonidos. Identificar el modo de producir sonidos en diferentes instrumentos musicales. Realizar experimentos sencillos.

A la propagación de la vibración se la llama onda sonora.

Discusión acerca de la vibración como fuente de sonido. Establecimiento de relaciones entre vibraciones y sonido: las cosas que producen sonido vibran.

Representación mediante dibujos de las características necesarias para que un instrumento produzca sonido. Comparación de producción de sonido en diferentes clases de instrumentos musicales. Construcción de un dispositivo para detectar vibraciones.

Reconocer la necesidad de un medio para la conducción del sonido. Distinguir el modo en que se propaga el sonido en diferentes medios. Interpretar el mecanismo de producción del eco. Interpretar procesos naturales a partir de simulaciones de estos.

Las vibraciones se trasladan a través de los materiales. El eco o rebote ocurre cada vez que el sonido se encuentra con un material diferente del que lo transmite.

Exploración y descripción de la propagación del sonido en distintos medios (aire, agua, objetos de diferentes materiales). Discusión de ejemplos de situaciones en las que es posible escuchar el eco.

Observación de la propagación del sonido a través de materiales sólidos. Experimentación para comprobar las condiciones necesarias para la producción del eco. Lectura de texto sobre la comparación entre el uso de ultrasonidos en los murciélagos y el funcionamiento del sonar.

Distinguir sonidos por sus características. Relacionar las características del sonido con la frecuencia y la amplitud de las ondas. Realizar experimentos sencillos. Analizar e interpretar información de diferentes fuentes (cuadros).

Hay sonidos débiles o fuertes según la intensidad con la que vibra su fuente. Hay también sonidos agudos y graves. Cuanto más largo es un tubo, una cuerda o una barra de un instrumento musical, más grave será el sonido.

Establecimiento de relaciones entre las características del sonido y las propiedades del medio que lo produce. Relación entre sonidos fuertes y débiles, y la intensidad con la que vibra la fuente. Relación entre sonidos graves y agudos, y las características de la fuente que los produce.

Reconocimiento del timbre de diferentes voces. Producción de sonidos de diferente intensidad utilizando una bandita elástica con distintos grados de estiramiento. Producción de sonidos de diferentes frecuencias por vibración de una regla variando su longitud. Análisis de escala de intensidad de sonidos.

Explicar el funcionamiento del oído humano. Evaluar los peligros de la exposición a sonidos muy intensos.

El sonido se produce cuando nuestro oído recibe una onda sonora, generada por algún medio, que se propaga por diferentes medios.

Información acerca del proceso por el cual oímos: producción, propagación y recepción del sonido.

Observación del oído externo. Identificación de estructuras del oído en imágenes. Construcción de un modelo de oído. Lectura y análisis de un texto sobre contaminación sonora.

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8 El microscopio y el estudio de los seres vivos

9 Los microorganismos

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Sección III: Vida de microbios

Los microorganismos y el ser humano

11 Los organismos unicelulares y los pluricelulares

Diferenciar las posibilidades que brindan diferentes instrumentos de observación (lupa y microscopio). Comparar seres vivos y objetos teniendo en cuenta sus magnitudes características. Utilizar instrumentos de observación.

La invención del microscopio fue muy importante para el avance de los conocimientos sobre los seres vivos.

Uso del microscopio y familiarización con su manejo. Distinción entre observación e inferencias. Discusión acerca de sus posibilidades y limitaciones. Reconocimiento del poder de aumento. Comparación entre distintos objetos tomando en cuenta el tamaño característico de la clase a la que pertenece cada uno de ellos.

Identificación de las partes de un microscopio. Estimación de equivalencia entre milímetro y micrón utilizando una regla. Comparación de tamaños estimando cuántos paramecios y bacterias entran en la longitud de un piojo. Clasificación de objetos y seres vivos por su tamaño (microscópico y no microscópico).

Reconocer a los microorganismos como seres vivos a partir de sus características. Reconocer los grupos de seres vivos citando sus principales características.

Los microorganismos son seres vivos muy pequeños que no se ven a simple vista.

Reconocimiento de las características de los microorganismos como seres vivos: reproducción, nutrición, desplazamiento.

Elaboración de un cuadro comparativo de los grupos de microorganismos. Análisis de experiencias que ponen de manifiesto algunas características de las levaduras como seres vivos. Experimentación sobre crecimiento de levaduras en diferentes condiciones. Preparación de un medio de cultivo para investigar la presencia de microorganismos en diferentes objetos o partes del cuerpo.

Reconocer la existencia de microorganismos benéficos para el hombre. Relacionar las infecciones con el ingreso al cuerpo de ciertos microorganismos.

El descubrimiento de los microorganismos fue fundamental para comprender el origen de las enfermedades infectocontagiosas y para interpretar su función en varios tipos de industrias como, por ejemplo, la industria alimentaria.

Información sobre algunos microorganismos que provocan enfermedades y de otros que son útiles para el ser humano.

Elaboración de un listado de medidas para prevenir infecciones. Lectura y análisis de un texto sobre el descubrimiento de la penicilina. Análisis de una experiencia para probar la acción de diferentes antibióticos sobre una bacteria. Reconocimiento de la acción de las levaduras en la fabricación del pan.

Reconocer a las células como las unidades que forman a todos los seres vivos. Utilizar la cantidad de células como un criterio para clasificar a los seres vivos. Relacionar la existencia de diferentes tipos de células vinculándolas con su ubicación en el cuerpo y con su función.

Todos los seres vivos están formados por células. Algunos están formados por muchas células y otros son unicelulares. Los microorganismos son seres vivos unicelulares.

Introducción al estudio de células y organismos unicelulares. Observación y comparación de las características de los microorganismos y de las células que forman parte de los organismos pluricelulares.

Lectura de texto sobre el origen del término célula. Comparación de imágenes de piel y microorganismos vistos con el microscopio. Discusión sobre la forma de las células de distintos órganos del cuerpo humano. Observación de diferentes tipos de células y comparación de su forma y función.


Recursos para la planificación Propósitos

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Interpretar que los seres vivos están constituidos por los mismos biomateriales. Distinguir el aporte de los principales nutrientes. Reconocer una alimentación adecuada y saludable. Analizar e interpretar información de diferentes fuentes (cuadros, envases de comestibles).

Todos los seres vivos están formados por la misma clase de materiales, llamados biomateriales. Los científicos han ideado métodos para conocerlos.

Introducción a la idea de alimento. Intercambio de opiniones fundamentadas acerca de qué es lo que se considera alimento. Realización de experiencias para detectar biomateriales con muestras de distintos alimentos y comestibles. Registro de datos y análisis de resultados. Reconocimiento de componentes comunes en diversos alimentos. Reconocimiento de estos componentes en los seres vivos.

Reconocer diferentes modos en que pueden transformarse los alimentos. Identificar diferentes acciones de microorganismos sobre los alimentos. Caracterizar distintos métodos de conservación de alimentos. Relacionar los métodos de conservación con las condiciones necesarias para el desarrollo de los microorganismos.

El conocimiento de la composición de los alimentos y de sus transformaciones permite que el hombre pueda conservarlos y elaborar otros nuevos.

Reconocimiento de distintas transformaciones que experimentan los alimentos. Identificación de alimentos que son el resultado de la transformación de otros alimentos. Discusión acerca de la importancia de la conservación de los alimentos. Identificación de distintos métodos de conservación de los alimentos.

Identificación de transformaciones permanentes y no permanentes de los alimentos a partir del análisis de una receta. Discusión acerca de los diferentes modos en que pueden transformarse los alimentos. Lectura y análisis de texto sobre producción de vino. Identificación de transformaciones en la preparación de ricota. Análisis de la cadena de frío en la producción de carne. Reconocimiento de métodos de conservación en diferentes ejemplos de alimentos.

Establecimiento de relaciones entre las dietas de diferentes animales. Introducción a la idea de que las plantas fabrican sus propios biomateriales partiendo de materia prima que toman del ambiente.

Comparación del modo de obtención del alimento entre plantas y animales. Clasificación de seres vivos según el modo de obtener alimento. Clasificación de animales en función de su dieta.

Los alimentos

6 13 Las transformaciones de los alimentos

Sección IV: Alimentarse y algo más

Contenidos Ideas básicas Alcance de los contenidos

Capítulo

14 La obtención de alimentos en los seres vivos

Diferenciar a los seres vivos por el modo de obtención del alimento.

Todos los seres vivos requieren biomateriales para construirse a sí mismos. Los animales los obtienen consumiendo otros seres vivos, mientras que las plantas fabrican su alimento.

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Estrategias didácticas

Identificación en diversas comidas de los alimentos que se utilizan para su elaboración y los nutrientes que contienen. Discusión acerca de los usos que hace el organismo de la energía y los materiales que aportan los alimentos. Elaboración de cuadro de funciones de los nutrientes. Identificación de la presencia de almidón en diferentes alimentos utilizando reactivo de Lugol. Análisis del tipo de información que aportan los envases de alimentos. Lectura e interpretación de etiquetas y envases de diferentes alimentos. Análisis de la propia dieta.


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15 El cielo visto desde la Tierra

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Sección V: La Tierra y el vecindario solar

Nuestro hogar: la Tierra

17 El Sistema Solar

Comparación entre distancias conocidas y la distancia Tierra-Sol. Descripción del movimiento aparente del Sol a lo largo del día. Comparación del largo de la sombra de un objeto en diferentes momentos del día. Análisis del funcionamiento de un reloj de Sol. Observación de algunas constelaciones. Ubicación del Polo Sur a partir de la observación de la Cruz del Sur. Elaboración de un proyecto para disminuir la contaminación luminosa de la ciudad. Elaboración y utilización de un dispositivo para estimar la cantidad de estrellas en el cielo.

Ubicar a la Vía Láctea como una de las galaxias del Universo. Reconocer que el Sol realiza un movimiento aparente en el cielo. Identificar consecuencias del movimiento aparente del Sol. Identificar algunos astros en el cielo.

Durante muchísimo tiempo se creyó que la Tierra estaba en el centro del Universo y que las estrellas, el Sol y los planetas se movían alrededor de ella. Hoy, a ese movimiento de las estrellas en el cielo nocturno visto desde la Tierra se lo llama movimiento aparente. En la Antigüedad se registraba la sucesión de las horas con relojes de Sol. Estos dispositivos también sirven para registrar el transcurso de las estaciones.

Diferencias entre estrellas y planetas. Identificación de constelaciones que se ven en ambos hemisferios. Información acerca de constelaciones imaginadas por diferentes culturas. Relación entre los movimientos de la Tierra y los cambios aparentes en la posición del Sol durante el día y a lo largo del año. Descripción del funcionamiento del reloj de Sol. Vinculación de la hora con la posición de la sombra de los objetos. Información sobre los modelos cosmológicos de la Antigüedad.

Interpretar las diferentes evidencias de la forma de la Tierra a lo largo de la historia. Identificar la fuerza de gravedad y el peso de los cuerpos. Comprender la sucesión del día y la noche como consecuencia de la rotación de la Tierra. Comprender la sucesión de las estaciones como consecuencia de la traslación de la Tierra alrededor del Sol y de la incidencia diferente de los rayos solares. Analizar e interpretar información de diferentes fuentes (diagramas, dibujos).

La Tierra es aproximadamente una esfera que tiene la mayor parte de su superficie cubierta por agua y está rodeada por una capa de aire. Como todos los astros del Universo, la Tierra atrae las cosas. El peso de las cosas que están cerca de la Tierra se debe a que esta las atrae.

Descripción del aspecto de la Tierra vista desde el espacio. Comparación de la ferza de gravedad en la Tierra y en la Luna. Los movimientos de rotación y traslación de la Tierra. Relación de la rotación con la duración del día. Relación de la traslación con la duración del año.

Análisis de diferentes evidencias sobre la forma de la Tierra (barcos cerca y lejos de la costa, eclipse de Luna). Elaboración de explicaciones a partir de las observaciones realizadas. Interpretación de esquemas que representan los diferentes movimientos de la Tierra. Identificación de husos horarios en planisferio y globo terráqueo. Estimación de la hora en diferentes lugares utilizando husos horarios. Comparación de la superficie de incidencia de los rayos del Sol en esquema del globo terráqueo.

Caracterizar los diferentes cuerpos celestes. Clasificar a los planetas según sus características. Interpretar procesos naturales a partir de simulaciones de estos. Buscar y organizar información de diferentes fuentes (enciclopedias, Internet). Analizar e interpretar información de diferentes fuentes (cuadros, dibujos).

Para describir las longitudes usamos cantidades que llamamos “longitudes características”. La valoración de las longitudes se realiza siempre con respecto a las longitudes características. El Sol es una estrella que, junto con los astros que la acompañan, forman el Sistema Solar. Los planetas se mueven alrededor del Sol y giran sobre sí mismos.

Reconocimiento de longitudes características de distintos objetos. Importancia de la longitud característica para comparar, estimar, clasificar, etcétera. Ubicación relativa de los componentes del Sistema Solar.

Realización de una encuesta sobre la observación de cometas y elaboración de un informe. Elaboración de fichas con características de cada planeta. Lectura y análisis de un texto sobre las órbitas de los planetas. Estimación comparativa de la duración del día y el año de diferentes planetas a partir de los valores de distancia al Sol y el diámetro de cada uno. Lectura e interpretación de un texto sobre la formación del Universo.


Enseñar a pensar el mundo con mentes científicas

Será nuestra tarea aprovechar la curiosidad que los chicos traen a la escuela como plataforma sobre la cual construir herramientas de pensamiento científico y desarrollar el placer por seguir aprendiendo.

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Duckworth, E. Cómo tener ideas maravillosas y otros ensayos sobre cómo enseñar y aprender. Madrid, Visor, 1994.

Una niña de once años sonríe con satisfacción cuando logra que su lamparita comience a brillar al conectar los cables y la pila que le dio su maestro, y descubre que si coloca dos pilas juntas, la lamparita brilla más intensamente que con una sola. 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. Una alumna de nueve descubre que los imanes solamente se atraen con algunos metales, pero no con todos, y que puede usar un imán para construir una brújula que la ayude a encontrar un tesoro que escondió su maestra en el patio de la escuela. Los docentes de Ciencias naturales tenemos la oportunidad de ser los artífices de aquello que Eleanor Duckworth1, pionera en la didáctica de las ciencias, llamó “ideas maravillosas”: esos momentos inolvidables en los que, casi sin aviso, se nos ocurre una idea que expande nuestros horizontes y nos ayuda a ver más lejos. Enseñar ciencias naturales en la escuela primaria nos pone en un lugar de privilegio, sí, pero también de responsabilidad. Tenemos el rol de guiar a nuestros alumnos en el conocimiento de ese mundo nuevo que se abre ante ellos cuando comienzan a hacerse preguntas y a mirar más allá de lo evidente. Será nuestra tarea aprovechar la curiosidad que todos los chicos traen a la escuela como plataforma sobre la cual construir herramientas de pensamiento científico y desarrollar el placer por seguir aprendiendo. La meta está clara, pero el camino no siempre es tan sencillo. Todavía, en la mayoría de las escuelas primarias de nuestro país, las ciencias naturales se enseñan muy poco –mucho menos de lo prescripto por los diseños curriculares– y, en general, las clases adoptan una modalidad transmisiva, en la que los docentes les presentan un cúmulo de conocimientos acabados que, con suerte, los alumnos recordarán más adelante. En este sentido, no debería sorprendernos que los exámenes nacionales e internacionales muestren que los alumnos de nuestro país egresan de la escuela sin alcanzar saberes fundamentales que, en conjunto, se conocen como “alfabetización científica” y los preparan para vivir como ciudadanos plenos en el mundo de hoy. Como educadores, tenemos el importante desaf ío de lograr que nuestros chicos aprendan más y mejor las ciencias naturales.

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Dra. Melina Furman


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La ciencia como producto y como proceso: dos caras de una misma moneda Pero volvamos al camino. Ya sabemos que partimos de escenarios para nada promisorios. La pregunta que nos corresponde hacernos es, entonces: ¿cómo lograr que nuestros alumnos aprendan a pensar científicamente y a mirar el mundo con ojos científicos? Antes de responder a esta pregunta tenemos que dar un paso hacia atrás y hacernos otra pregunta más, porque de nuestra respuesta dependerá el camino que decidamos tomar. ¿De qué hablamos cuando hablamos de ciencias naturales? ¿Qué es esa “cosa” que enseñamos en nuestras clases? Personalmente, me resulta útil pensar las ciencias naturales usando la analogía de una moneda que, como todos bien sabemos, tiene dos caras que son inseparables2. Comencemos por la primera cara de la moneda. En primer lugar, pensar en la ciencia es pensar en un producto, un conjunto de conocimientos. Hablamos de aquello que “se sabe”, de ese conocimiento que los científicos han generado en los últimos siglos. Esa es la cara de la ciencia más presente en las escuelas hoy. ¿Qué cosas sabemos en ciencias? Volviendo a los ejemplos del inicio, sabemos, por ejemplo, que para que la corriente eléctrica circule es preciso que exista un circuito eléctrico formado por materiales conductores de la electricidad y una fuente de energía, y que ese circuito esté cerrado. Sabemos, también, que las levaduras son hongos unicelulares que obtienen energía transformando la glucosa en un proceso llamado “fermentación”. Sabemos que la Tierra es un gigantesco imán, y que otros imanes –como el de la aguja de una brújula– se orientan en función de su campo magnético. Pero si nos quedamos solamente con esta cara de la ciencia, nos estaremos perdiendo la otra mitad de la historia. Porque las ciencias naturales son también un proceso, un modo de explorar la realidad a través del cual se genera ese conocimiento. En la cara de la ciencia como proceso juegan un papel fundamental el pensamiento lógico, la imaginación, la búsqueda de evidencias, la contrastación empírica, la formulación de modelos teóricos y el debate en una comunidad que trabaja en conjunto para generar nuevo conocimiento. Esta dimensión de las ciencias naturales es la que, habitualmente, está ausente en las escuelas. Pensar la ciencia como un proceso implica hacernos una pregunta fundamental: “¿Cómo sabemos lo que sabemos?”3. Retomemos entonces los ejemplos anteriores: ¿cómo sabemos que para que la corriente eléctrica circule es preciso que el circuito eléctrico esté cerrado?, ¿cómo podríamos averiguar qué elementos son fundamentales para que el circuito funcione?, ¿qué evidencias tenemos de que las levaduras transforman la glucosa para obtener energía?, ¿cómo sabemos que son hongos unicelulares, o incluso que son seres vivos?, ¿cómo sabemos que la Tierra es un imán?, ¿qué pasa si acerco un nuevo imán a la aguja de una brújula que está orientada en la dirección Norte-Sur?

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En la cara de la ciencia como proceso juegan un papel fundamental el pensamiento lógico, la imaginación, la búsqueda de evidencias, la contrastación empírica, la formulación de modelos teóricos y el debate en una comunidad que trabaja en conjunto para generar nuevo conocimiento.

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Furman, M. Ciencias Naturales en la Escuela Primaria: Colocando las Piedras Fundamentales del Pensamiento Científico. IV Foro Latinoamericano de Educación, Fundación Santillana, Buenos Aires, 2008, y Furman, M. y Podestá, M. E. La aventura de enseñar ciencias naturales en la escuela primaria. Buenos Aires, Aique, 2008 (en prensa). Gellon, G.; Rosenvasser Feher, E.; Furman, M.; Golombek, D. La Ciencia en el Aula: Lo que nos dice la ciencia sobre cómo enseñarla. Buenos Aires, Paidós, 2005.


La enseñanza por indagación: las dos caras de la ciencia en el aula

Lo que se propone desde el modelo por indagación es que los alumnos tengan en las clases de Ciencias naturales la oportunidad de “hacer ciencia” en su versión escolar.

La enseñanza por indagación apunta a que las clases de ciencia incorporen aspectos claves de la cultura científica como un espíritu de curiosidad constante, la exploración sistemática de los fenómenos naturales, la discusión de ideas sobre la base de evidencias y la construcción colectiva del conocimiento.

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Este enfoque recibe diferentes nombres, como “modelo de investigación escolar”, “enseñanza por investigación” o “investigaciones orientadas”. 5 Utilizo aquí el término “competencias” de manera equivalente a lo que en otros textos aparece como “modos de conocer”, “procedimientos”, “habilidades” o “destrezas” científicas. 6 Lave, J., y Wenger, E. Situated Learning: Legitimate Peripheral Participation. Nueva York, Cambridge University Press, 1991. 7 Hogan, K., y Corey, C. Viewing classrooms as cultural contexts for fostering scientific literacy. Anthropology and Education Quarterly, 32(2), 214-243, 2001. 8 Consejo Federal de Cultura y Educación. Núcleos de Aprendizajes Prioritarios. Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología, 2004.

Pensar en la ciencia con dos caras inseparables tiene una consecuencia directa: si queremos ser fieles a la naturaleza de la ciencia, nuestro objeto de enseñanza, estas dos caras deberán estar presentes en el aula. ¿Pero cómo? La enseñanza por indagación4 es un modelo didáctico coherente con la imagen de ciencia que acabamos de proponer. En la práctica, esto implica que el aprendizaje de conceptos científicos (que representan la cara de la ciencia como producto) esté integrado con el aprendizaje de competencias científicas5 (que representan la cara de la ciencia como proceso), tales como la capacidad de formular preguntas investigables, de observar, de describir, de discutir sus ideas, de buscar información relevante, de hacer hipótesis o de analizar datos. Las antropólogas Lave y Wenger6 mostraron en sus investigaciones que los aprendizajes más perdurables son aquellos en los que los que aprenden (los “aprendices”) participan en actividades auténticas, como cuando aprendemos a cocinar de la mano de nuestras madres, o cuando un joven aprende a hacer un traje guiado por un sastre profesional. De manera análoga, la enseñanza por indagación se inspira en el modo en que los aspirantes a científicos aprenden los gajes del oficio, guiados por científicos con más experiencia que hacen las veces de mentores y los guían en el arte de aprender a investigar los problemas de la Naturaleza. Aprender a pensar científicamente, entonces, requiere tener múltiples oportunidades de, justamente, pensar científicamente bajo la guía de un docente experimentado que modelice estrategias de pensamiento, proponga problemas para discutir y fenómenos para analizar, y oriente a los alumnos a buscar información necesaria para comprender lo que no se conoce. En suma, lo que se propone desde el modelo por indagación es que los alumnos tengan en las clases de Ciencias naturales la oportunidad de “hacer ciencia” en su versión escolar. Naturalmente, el aula no es un laboratorio científico profesional. En las clases de Ciencias naturales se genera lo que las investigadoras Hogan y Corey7 llaman un “encuentro de culturas”: se reúnen la cultura del aula y la escuela, la cultura de los alumnos y la cultura de la ciencia. Es en ese espacio híbrido en el que transcurre la enseñanza. En este marco, la enseñanza por indagación apunta a que las clases de ciencia incorporen aspectos claves de la cultura científica como un espíritu de curiosidad constante, la exploración sistemática de los fenómenos naturales, la discusión de ideas sobre la base de evidencias y la construcción colectiva del conocimiento. La enseñanza por indagación no es un modelo didáctico nuevo. En los documentos curriculares y en el ámbito educativo en general existe un consenso acerca de la utilidad de esta metodología de enseñanza. En nuestro país, los Núcleos de Aprendizajes Prioritarios8 prescriben diferentes situaciones de enseñanza enmarcadas en la indagación escolar:

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“La escuela ofrecerá situaciones de enseñanza que promuevan en los alumnos y alumnas [...] la actitud de curiosidad y el hábito de hacerse preguntas y anticipar respuestas [...] la realización de exploraciones


sistemáticas guiadas por el maestro [...] donde mencionen detalles observados, formulen comparaciones entre dos o más objetos, den sus propias explicaciones sobre un fenómeno, etc. [...] la realización y reiteración de sencillas actividades experimentales para comparar sus resultados e incluso confrontarlos con los de otros compañeros [...] la producción y comprensión de textos orales y escritos [...] la utilización de estos saberes y habilidades en la resolución de problemas cotidianos significativos para contribuir al logro de una progresiva autonomía en el plano personal y social”. Si bien existe un acuerdo sobre la importancia de que los docentes de ciencias utilicen una metodología de enseñanza por indagación, como mencioné al principio, el mayor problema pasa por ponerla en práctica. Por supuesto, no se trata de una tarea sencilla que pueda llevarse a cabo en pocas clases o incluso en un solo año de trabajo. Los alumnos no aprenden ciencias naturales (entendidas como producto y como proceso) simplemente aprendiendo términos como “hipótesis” y “predicciones” o memorizando los pasos del método científico. Tampoco realizando experiencias sin comprender qué están haciendo ni por qué. Será nuestra tarea como docentes generar situaciones de aula en las que los alumnos puedan aprender tanto conceptos como competencias científicas. Quiero recalcar aquí la necesidad de enseñar competencias científicas. Muchas veces asumimos que los alumnos vienen a la escuela sabiendo formular hipótesis, describir un fenómeno o analizar los resultados de una experiencia. Y, cuando vemos que no pueden hacerlo, pensamos que los alumnos “ya no vienen como antes”, que no ponen empeño suficiente o que no están interesados en nuestra asignatura. Sin embargo, las competencias científicas no forman parte de un pensamiento “natural” (prueba de ello es que buena parte de la población no ha desarrollado herramientas de pensamiento científico) y, por lo tanto, son contenidos que debemos enseñar, planificando actividades específicas y dedicando tiempo para ello.

Los alumnos no aprenden ciencias naturales (entendidas como producto y como proceso) simplemente aprendiendo términos como “hipótesis” y “predicciones” o memorizando los pasos del método científico.

En el libro se apela continuamente a la formulación de preguntas, la búsqueda de respuestas y explicaciones y, en definitiva, al fortalecimiento de la curiosidad en los niños. Muestra de ello son las dobles páginas con que abren las cinco secciones del libro: un conjunto de preguntas cercanas, cotidianas, que buscan una explicación. Y como sabemos que todos los chicos tienen algo para aportar, les dejamos un espacio para que lo hagan. Las respuestas de otros chicos (reales, por cierto) son un estímulo para activar las “mentes científicas”. Pág. 30

Pág. 54

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Pág. 31

Todas las aperturas de sección cuentan con propuestas para comenzar a trabajar a partir de las explicaciones y las ideas que tienen los chicos sobre los distintos temas.

La indagación en acción ¿Cómo poner en práctica la metodología por indagación en el aula? A continuación discutimos algunas estrategias posibles para realizar actividades de indagación en el segundo ciclo, ejemplificándolas con páginas específicas del libro para los alumnos. Como veremos, lo importante no es qué tipo de estrategias o recursos utilicemos (experimentos, textos, explicaciones del docente), sino que en nuestras clases estén presentes ambas caras de la ciencia: la de producto y la de proceso.

La realización de experiencias

Para que una experiencia forme parte de una actividad de indagación, es fundamental que detrás de ella haya una pregunta que los alumnos deban contestar.

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Furman, M. “Haciendo ciencia en la escuela primaria: mucho más que recetas de cocina”. Revista 12ntes, 15, 2-3, 2007.

El trabajo con materiales concretos puede convertirse en una oportunidad para desarrollar actividades de indagación siempre y cuando tengamos claro qué conceptos y competencias científicas queremos enseñar al realizarla. En otras palabras, un experimento bien puede hacerse como si fuera una receta de cocina9, o una serie de pasos que los alumnos llevan a cabo para corroborar una idea que ya les ha sido dada por el docente. En estos casos, la actividad no se aprovecha para que los alumnos desarrollen competencias científicas ni recorran el camino de construcción de una idea nueva. El “hacer ciencia” se convierte meramente en un hacer f ísico, no intelectual. Para que una experiencia forme parte de una actividad de indagación, es fundamental que detrás de ella haya una pregunta que los alumnos deban contestar. Esta pregunta, en algunos casos, podrá ser formulada por el docente. En otros casos, el docente podrá pedirles a los alumnos que, ante un cierto problema o fenómeno, sean ellos los que propongan preguntas y, confrontando ideas entre todos, determinen cuáles de ellas son investigables (es decir, cuáles de ellas podrían ser respondidas a través de la realización de experimentos u observaciones). En todos los casos, el docente será el encargado de guiar a los alumnos en la formulación de hipótesis (respuestas posibles a dicha pregunta) y predicciones que deriven de ellas. También será quien ayude a los alumnos a diseñar maneras de poner sus hipótesis a prueba, a registrar sus resultados y a analizarlos después. Y,

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fundamentalmente, quien oriente a los alumnos a darles sentido a sus resultados en el marco del aprendizaje de un nuevo concepto. Quiero insistir aquí en la idea de que la realización de experiencias, si bien tiene el valor intrínseco de ofrecer a los alumnos la oportunidad de explorar fenómenos muchas veces desconocidos y de interaccionar con materiales nuevos, no alcanza para que los alumnos aprendan ciencias naturales como producto y como proceso. En otras palabras, las experiencias pueden convertirse en un entretenido juego (que los alumnos disfrutarán, claro) si al realizarlas los docentes no tenemos bien claros nuestros objetivos de enseñanza, tanto en el plano conceptual como en el de competencias. El trabajo con experiencias concretas es una oportunidad valiosísima para discutir con los alumnos aspectos fundamentales del diseño experimental: ¿qué sucede si no mantenemos todas las condiciones del experimento constantes?, ¿cuál será la mejor forma de medir la variable que nos interesa y por qué?, ¿cuántas veces convendrá hacer la medición para obtener resultados confiables?, ¿cómo conviene registrar los resultados?, ¿qué hacemos con los datos obtenidos? Estas y otras preguntas permiten guiar a los alumnos en el establecimiento de acuerdos sobre cuestiones básicas del diseño experimental –como la selección de un método de medición, las posibles fuentes de error o la necesidad de mantener todas las condiciones experimentales constantes con excepción de la variable que quiero investigar– a partir de la necesidad que surge de realizar una experiencia auténtica y no en abstracto. Antes de comenzar la experiencia y repartir los materiales, es sumamente importante que los alumnos tengan claro qué pregunta quieren contestar a partir de dicha experiencia, y que puedan anticipar resultados posibles en el caso de que sus hipótesis iniciales se confirmen (o en el caso contrario). Comprender “qué nos dicen” los resultados es esencial para que el experimento tenga real sentido, y por eso habrá que dedicarle tiempo antes del trabajo con materiales. Finalmente, la realización de experiencias también nos da la oportunidad de que los alumnos puedan confrontar sus ideas con sus resultados y los de otros alumnos, imaginando posibles maneras de dar cuenta de las diferencias encontradas: ¿cómo podemos explicar las diferencias encontradas en los resultados de los distintos grupos?

Las experiencias pueden convertirse en un entretenido juego (que los alumnos disfrutarán, claro) si al realizarlas los docentes no tenemos bien claros nuestros objetivos de enseñanza, tanto en el plano conceptual como en el de competencias.

Comprender “qué nos dicen” los resultados es esencial para que el experimento tenga real sentido.

En el libro, el trabajo con experimentos aparece bajo el logo “Animate a experimentar”, en la sección final del libro, “Ciencia en mano”, y también durante el desarrollo de los temas, como muestra el siguiente ejemplo, en el que se les propone a los alumnos realizar una experiencia para averiguar si todos percibimos la temperatura de un cuerpo de la misma manera.

Pág. 16

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Citamos ahora otro ejemplo del libro para experimentar, previa anticipación de resultados. En este caso, para experimentar con el sonido. Este logo indica una actividad experimental.

Pág. 37

La sección “Ciencia en mano”, al final del libro, cuenta con nueve propuestas experimentales, cada una a doble página, con fotografías para cada paso y diversas estrategias para poner en acción no solo las manos, sino también las “mentes científicas”. Págs. 144 y 145

Preguntas que los alumnos deberán contestar.

Un espacio para darles sentido a los resultados y dar cuenta de sus habilidades para comunicar.

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Nuevas propuestas para seguir haciendo indagaciones.


Analizando experiencias “ajenas” No siempre es necesario realizar experiencias con materiales concretos para desarrollar competencias científicas relacionadas con el trabajo experimental. Otra estrategia sumamente valiosa para ello es discutir los resultados de experimentos que han sido realizadas por otros, tanto históricos como actuales, e imaginarse experimentos mentales para responder a una pregunta. De hecho, esto es un ejercicio que los científicos profesionales hacen continuamente (y suelen disfrutar mucho) cuando analizan los trabajos de sus colegas. Al trabajar con una experiencia “ajena”, será importante guiar a los alumnos en la respuesta a las siguientes preguntas, íntimamente relacionadas con las propuestas en el trabajo con los experimentos con material concreto: ¿Cuál habrá sido la pregunta que quisieron contestar los investigadores con este experimento? ¿Por qué habrán querido responderla? ¿Qué significado habrá tenido para ellos esa pregunta, teniendo en cuenta la época en la que vivían? ¿Qué hipótesis propusieron? ¿Qué métodos usaron para poner esa hipótesis a prueba? ¿Qué resultados obtuvieron? ¿A qué conclusiones llegaron? ¿Cambió lo que pensaban al principio luego de su experimento? ¿Qué nuevas preguntas les habrán surgido? En esta misma línea, los experimentos mentales (que se piensan pero no se realizan) son excelentes ejercicios para que los alumnos aprendan competencias científicas como el diseño experimental y la anticipación de resultados. Aquí, el docente podrá plantear preguntas o situaciones y discutir con los alumnos posibles maneras de resolverlas. Modelizar el hábito de pensar “¿cómo podríamos responder a esta pregunta?” ante una duda o cuestión a explorar que surge en clase resulta clave para generar una cultura de aula en la que los alumnos formen parte de una “comunidad de investigadores”, en la que el espíritu indagador esté siempre presente.

Otra estrategia sumamente valiosa es discutir los resultados de experimentos que han sido realizadas por otros, tanto históricos como actuales, e imaginarse experimentos mentales para responder a una pregunta.

Los experimentos mentales (que se piensan pero no se realizan) son excelentes ejercicios para que los alumnos aprendan competencias científicas como el diseño experimental y la anticipación de resultados.

En el libro, el trabajo con experiencias hechas por otros aparece tanto en las páginas de desarrollo de los temas como en las actividades (“Activate”), o bien en las páginas finales (“Reactivate” y “Un final…”). En las páginas de desarrollo se muestra el ejemplo de la derecha de los resultados obtenidos por Lazzaro Spallanzani en sus experimentos.

Trabajando con textos Los textos en ciencias naturales son una herramienta importante para acceder al conocimiento científico dentro y fuera de la escuela. Sin embargo, si bien buena parte del tiempo de enseñanza suele dedicarse al trabajo con textos, pocas veces este trabajo tiene en cuenta la cara de la ciencia como proceso. Una primera cuestión para tener en cuenta –que parece una verdad de Perogrullo pero no lo es en la práctica– es que el trabajo con textos debe tener objetivos de aprendizaje específicos, al igual que toda situación de enseñanza. ¿Qué conceptos y

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Una estrategia de trabajo es buscar con los alumnos las preguntas “escondidas” en el texto (aquellas preguntas que el texto responde). Por otra parte, transformar el texto en otro tipo de recurso nos ayuda a que los alumnos puedan comprender los conceptos centrales y desarrollar una competencia básica: la capacidad de comunicar ideas científicas.

Muchas veces con la buena (pero ingenua) intención de fomentar la autonomía de los chicos, los docentes les pedimos a nuestros alumnos que “investiguen” sobre un cierto tema sin darles una guía clara de qué buscar, en dónde, cómo darse cuenta de si la fuente es confiable o cómo identificar los aspectos más relevantes del tema en cuestión.

10 Espinoza, A. M. La especificidad de la lectura en ciencias naturales. 2003 (http://www.unam. edu.ar/extras/iv-jie/Mesa_9/Espinoza.htm). 11 Furman, M. y Podestá, M. E. La aventura de enseñar ciencias naturales en la escuela primaria. Buenos Aires, Aique, 2008 (en prensa).

competencias científicas quiero que mis alumnos aprendan? Ana María Espinoza resalta la importancia de pensar la lectura en ciencias naturales como integrante de una secuencia de enseñanza más larga, en la que se articule con otras actividades que le den sentido y que permitan establecer relaciones entre los conocimientos trabajados en otros momentos de la misma secuencia o en otras10. Con mucha frecuencia, el trabajo con los textos en la clase de Ciencias naturales pone el acento en la identificación de los conceptos básicos y en la incorporación de vocabulario científico, enfatizando la cara de la ciencia como producto. Una práctica muy habitual es pedirles a los alumnos que subrayen las ideas principales o que respondan preguntas cuyas respuestas se pueden copiar casi directamente del texto. ¿Cómo incorporar la cara de la ciencia como proceso cuando trabajamos con un texto? Una estrategia de trabajo que nos ha dado buenos resultados para promover tanto la comprensión de conceptos como la idea de que el conocimiento científico surge de preguntas es buscar con los alumnos las preguntas “escondidas” en el texto (aquellas preguntas que el texto responde). Por otra parte, transformar el texto en otro tipo de recurso (un mapa conceptual, una carta a un compañero que estuvo ausente, una noticia periodística) es otra estrategia que nos ayuda a que los alumnos puedan comprender los conceptos centrales y desarrollar una competencia básica: la capacidad de comunicar ideas científicas. En esta misma línea, el trabajo con la lectura de un texto valdrá la pena para ir más allá de lo meramente conceptual, proponiendo algunas preguntas que pongan en discusión el conocimiento que aparece y permitan profundizarlo, reflexionando específicamente sobre el proceso por el cual dicho conocimiento fue generado. Las intervenciones del docente serán claves para que los alumnos comiencen a “leer” dentro de un texto algunas ideas importantes sobre la naturaleza de la ciencia, como la diferencia entre las inferencias y las observaciones, el carácter provisorio del conocimiento científico o la construcción social de las ideas. Por ejemplo: ¿cuál es la idea central que nos transmite este texto?, ¿de qué tipo de texto se trata: nos da información, nos cuenta una historia, nos explica un proceso, nos quiere convencer de una postura determinada?; en ese caso, ¿cuáles serían las posibles posturas contrarias?, ¿qué evidencias nos da para fundamentar lo que nos cuenta?; si no aparecen, ¿dónde podríamos buscarlas? Continuando con la pregunta anterior, la búsqueda de información relevante en fuentes como Internet, libros o revistas es una práctica muy extendida en las clases de Ciencias naturales de primaria, y una competencia científica fundamental. Sin embargo, muchas veces con la buena (pero ingenua) intención de fomentar la autonomía de los chicos, los docentes les pedimos a nuestros alumnos que “investiguen” sobre un cierto tema sin darles una guía clara de qué buscar, en dónde, cómo darse cuenta de si la fuente es confiable o cómo identificar los aspectos más relevantes del tema en cuestión. Como consecuencia de esta práctica, la búsqueda pierde valor pedagógico11. Para evitar esta dificultad, es fundamental tener muy presente cuál es nuestro objetivo de enseñanza a la hora de trabajar con textos. En algunos casos, será más recomendable que sea el propio docente quien seleccione los textos para la lectura.

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Esto es importante porque la selección de textos de calidad que resulten claros e interesantes para los alumnos no es una tarea sencilla. Dejar esto librado a lo que los alumnos encuentren puede ser riesgoso, porque muchos textos disponibles en Internet o en enciclopedias son confusos, ponen el acento en temas que no son los que planificamos o simplemente tienen errores conceptuales. Cuando el objetivo está puesto en que los alumnos aprendan a buscar y seleccionar información, ahí sí valdrá la pena que consulten diferentes fuentes y trabajen sobre lo que han encontrado, comparando, analizando sus propósitos y discutiendo a qué público se dirige. La búsqueda de información implica un conjunto de competencias que los alumnos irán aprendiendo progresivamente: la ubicación de las fuentes, su selección, la localización de la información que se busca, la interpretación de la información encontrada12. En relación con el trabajo con textos en el aula, los investigadores Ann Brown y Joseph Campione13 proponen una estrategia que les ha dado excelentes resultados, llamada “enseñanza recíproca”: los alumnos, en grupos, buscan información sobre un aspecto de un tema que les ha sido asignado por el docente. Y luego son responsables de enseñarles el tema a otros alumnos, y asegurarse de que lo comprendan, ofreciéndoles ayuda extra si es necesario. El docente guía a los alumnos de cerca en todo el proceso.

“Enseñanza recíproca”: los alumnos, en grupos, buscan información sobre un aspecto de un tema que les ha sido asignado por el docente. Y luego son responsables de enseñarles el tema a otros alumnos, y asegurarse de que lo comprendan, ofreciéndoles ayuda extra si es necesario.

En el libro se presentan numerosas consignas para trabajar los textos desde un enfoque por indagación. En particular, los recuadros “Ideas sobre la ciencia” permiten discutir ideas claves sobre la ciencia como proceso en el marco de la lectura. En el siguiente ejemplo se muestra cómo a partir de un texto es posible discutir el modo en que los científicos construyen conocimiento de manera colectiva, a partir del intercambio con sus pares.

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Otra propuesta novedosa que presenta el libro es el “Glosario para armar”. En los capítulos destacamos las palabras claves y dejamos un espacio, asimismo, para que cada alumno escriba otras que considere “nuevas”. Luego, al final del libro, encontrará el índice para armar el glosario en el que podrá redactar las definiciones. Pág. 120

12 Lacreu, L., y Serafini, C. Diseño Curricular para la Educación Primaria, Primer Ciclo. Ministerio de Educación de la Provincia de Buenos Aires, 2008. 13 Brown, A. L., y Campione, J. C. “Guided discovery in a community of learners”. En: K. McGilly (Ed.), Classroom lessons: Integrating cognitive theory and classroom practice. Cambridge, MA, MIT Press/ Bradford Books, 1994.

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¿Qué aprendieron nuestros alumnos? La evaluación en Ciencias naturales Habrá que dejar de lado en las evaluaciones aquellas preguntas cuyas respuestas son meramente reproductivas o, en otras palabras, que requieran que los alumnos repitan lo que recuerden, sin más elaboración.

Para tener en cuenta: cambiar la lógica de la forma como la mayoría de los docentes planificamos la enseñanza. Abandonar la secuencia objetivos-actividades-evaluación y pensar en la evaluación antes de pensar en las actividades que vamos a realizar con los chicos.

14 Sanmartí, N. Evaluar para aprender. 10 ideas clave. Barcelona, Editorial Graó, 2007. 15 Wiggins, G., y McTighe, J. Understanding By Design. Alexandria: Association for Supervision and Curriculum Development, 2005.

Finalmente, si queremos ser coherentes con una enseñanza que presente a la ciencia como producto y como proceso, ambas dimensiones deberán estar contempladas a la hora de evaluar los aprendizajes de los alumnos. Dicho de otra manera, nuestras evaluaciones deberán tomar en cuenta tanto los aprendizajes de conceptos como los de competencias científicas. El primer paso para diseñar una evaluación es retomar nuestros objetivos iniciales (siempre y cuando efectivamente los hayamos trabajado en clase): ¿qué conceptos claves enseñamos?, ¿qué competencias? Aquí enfatizo la idea de evaluar lo que realmente se enseñó, porque muchas veces los docentes comienzan a enseñar de maneras innovadoras, pero, a la hora de evaluar, continúan incluyendo en sus evaluaciones solamente la dimensión de la ciencia como producto: les piden a los alumnos que den definiciones, que expliquen el significado de términos o que respondan preguntas meramente memorísticas. No aparecen situaciones que los alumnos deban analizar o explicar a la luz de los conceptos aprendidos, ni ejercicios en los que tengan que demostrar que aprendieron competencias científicas. Para salir de esta dificultad, la pedagoga Neus Sanmartí propone dejar de lado en las evaluaciones aquellas preguntas cuyas respuestas sean meramente reproductivas o, en otras palabras, que requieran que los alumnos repitan lo que recuerden, sin más elaboración14. Estas preguntas suelen ser las que los alumnos olvidan al día siguiente de haber rendido el examen. Sanmartí sugiere también que las preguntas deben plantear una situación que tenga sentido para los alumnos, que los invite a intentar explicar lo que sucede a partir de lo que han comprendido. Por ejemplo, más que preguntarles a los chicos cuáles son los elementos fundamentales para que un circuito eléctrico funcione, será provechoso presentarles una situación como: “Mi amigo Martín quiere irse de campamento, pero se le rompió su linterna. ¿Podés ayudarlo a armar una nueva usando la menor cantidad de materiales posible?”. Finalmente, Grant Wiggins y Jay McTighe15 proponen pensar en la evaluación desde la planificación de nuestras clases, planificando “de atrás hacia adelante” (lo que en inglés se conoce como backwards design). ¿Qué quiere decir esto? Simplemente cambiar la lógica de la forma como la mayoría de los docentes planificamos la enseñanza. Los autores sugieren abandonar la secuencia objetivos-actividadesevaluación y pensar en la evaluación antes de pensar en las actividades que vamos a realizar con los chicos. Pensar en la evaluación implica, desde esta perspectiva, identificar qué evidencias tener en cuenta a la hora de analizar qué aprendizajes alcanzaron los alumnos: ¿qué debería poder demostrar un alumno que alcanzó los aprendizajes que buscábamos?, ¿qué demostraría uno que aún no los alcanzó, o que los alcanzó parcialmente?, ¿vamos por el buen camino?, ¿cómo ajustamos el rumbo?, ¿qué devolución les hacemos a nuestros alumnos para que alcancen los objetivos de aprendizaje que nos propusimos al comienzo?

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A lo largo del libro se incluyen actividades de evaluación para que los alumnos resuelvan. Cada dos páginas aparecen evaluaciones con el título “Activate”, y al final de cada sección, con el nombre “Reactivate”, se ofrecen diversas actividades de cierre. Además, en este libro para el docente se incorpora un modelo de evaluación sumativa para el final de un tema (el sonido). En el ejemplo de la derecha, se utiliza la lectura de las etiquetas de los alimentos como marco para que los alumnos pongan en juego lo que han aprendido sobre ellos.

A continuación, algunos ejemplos de las páginas de “Reactivate”. Nótese la diversidad de propuestas agrupadas en categorías de complejidad creciente: “Recordar”, “Relacionar”, “Resolver”.

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Aprender a aprender: desarrollando la metacognición

Parte del trabajo con los alumnos deberá estar orientada a lograr que puedan “hacerse dueños” de su proceso de aprendizaje. Esto implica un aprendizaje nuevo que va más allá de los contenidos de cada área: requiere que los alumnos aprendan a aprender o, como se conoce en la jerga didáctica, que desarrollen competencias metacognitivas.

16 Black, P. Formative and summative assessment by teachers. Studies in Science Education (21), 49-57, 1993. 17 Furman, M. y Podestá, M. E. La aventura de enseñar ciencias naturales en la escuela primaria. Buenos Aires, Aique, 2008 (en prensa).

Como docentes, la evaluación de los aprendizajes de los alumnos nos da pistas que nos permiten comprender en qué parte del camino estamos y cómo modificar la marcha para que nuestros alumnos alcancen los saberes que nos propusimos enseñarles. Sin embargo, la evaluación (entendida en sentido amplio) puede convertirse en un valioso elemento no solo para guiar la enseñanza, sino para que los propios alumnos puedan regular su proceso de aprendizaje. Con este propósito en mente, parte del trabajo con los alumnos deberá estar orientada a lograr que puedan “hacerse dueños” de su proceso de aprendizaje. Esto implica un aprendizaje nuevo que va más allá de los contenidos de cada área: requiere que los alumnos aprendan a aprender o, como se conoce en la jerga didáctica, que desarrollen competencias metacognitivas. Las investigaciones muestran que todos los alumnos (y en particular los de peor rendimiento escolar) mejoran significativamente cuando se comprometen en la regulación de su propio aprendizaje16. Se sabe que los alumnos que mejor aprenden son los que aprenden a detectar y regular sus dificultades, y a pedir y encontrar las ayudas necesarias para superarlas. Desarrollar la metacognición implica aprender a identificar cuáles son nuestros propósitos de aprendizaje (hacia dónde vamos), en qué parte del proceso estamos (qué sabemos y qué nos falta saber), qué tenemos que hacer para lograr nuestros objetivos y cómo darnos cuenta de si vamos por el buen camino. Al igual que las competencias científicas, las metacognitivas no son espontáneas y, como tales, deben ser enseñadas. ¿Pero cómo? El primer paso será lograr que nuestros alumnos comprendan cuáles son sus objetivos de aprendizaje. Sin embargo, la experiencia muestra que no alcanza con enunciarles a los estudiantes nuestros objetivos al principio de una unidad (en general, en lenguaje técnico) y dar por sentado que los han comprendido. Es necesario encontrar otras estrategias que permitan a los alumnos no solamente comprender los aprendizajes que se buscan en una unidad, sino también por qué esos aprendizajes son importantes. En algunas escuelas han dado resultado estrategias como preguntarles a los alumnos al final de todas las clases: ¿para qué habremos hecho esta actividad?, ¿qué creen ustedes que yo quería que aprendieran?, ¿qué importancia tendrá aprender esto? 17 . Si queremos ser fieles a la idea de la ciencia como producto y como proceso, los objetivos de aprendizaje que compartamos con los alumnos deberán ser tanto conceptuales (por ejemplo, “quería que aprendieran que el sonido es una vibración que viaja en un medio”) como competencias científicas (por ejemplo, “quería que aprendieran a diseñar una manera de comparar si el sonido viaja más rápido en un medio líquido que en uno sólido”). Los alumnos tienen que saber que parte de lo que queremos que aprendan tiene que ver con poder pensar científicamente. En segundo lugar, aprender a aprender implica poder comprender cuáles son los pasos necesarios para llegar a los objetivos de aprendizaje propuestos. Y, si

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bien somos los docentes los que planificamos ese camino, para que los alumnos puedan apropiarse de ese recorrido será crucial que comprendan qué están haciendo y por qué en cada una de las actividades que les proponemos. Esto es particularmente importante cuando realizamos experiencias en clase: si queremos que las experiencias dejen de ser “recetas de cocina”, los alumnos deben comprender el sentido de cada uno de sus pasos. Nuevamente, esto resulta una idea casi evidente, pero vale insistir en ella dada su ausencia en las aulas (una experiencia interesante es preguntarles a los alumnos por qué están haciendo lo que hacen en una determinada actividad, ¡y prepararse para las sorpresas!). Finalmente, parte fundamental de la metacognición es poder comprender qué señales van a dar cuenta de nuestro progreso en relación con los objetivos iniciales. ¿Vamos bien? ¿Tenemos que ajustar el rumbo? En ese caso, ¿hacia dónde? Para eso, los alumnos necesitan saber qué criterios de evaluación tenemos los docentes a la hora de establecer un juicio sobre lo que han aprendido. ¿Qué esperamos que sepan al final de la unidad y cómo esperamos que lo demuestren? ¿Qué vamos a mirar cuando analicemos sus producciones? ¿Qué criterios nos guían? Idealmente, lo que esperamos es que los alumnos puedan evaluarse por sí mismos teniendo en cuenta los criterios de evaluación que tenemos los docentes (y eventualmente formular algunos criterios propios).

Idealmente, lo que esperamos es que los alumnos puedan evaluarse por sí mismos teniendo en cuenta los criterios de evaluación que tenemos los docentes (y eventualmente formular algunos criterios propios).

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En el libro aparecen numerosas oportunidades para trabajar competencias metacognitivas con los alumnos. Al final de casi todas las páginas de desarrollo de contenidos, los alumnos tienen un espacio donde expresar, de modo personal, sus logros, dudas y expectativas, y un lugar donde empezar a reconocer cómo aprenden. En el primer ejemplo, los alumnos reflexionan acerca del trabajo con un compañero. En el segundo se les propone a los alumnos que escriban con sus palabras un tema que hayan entendido bien, para lo cual primero tendrán que identificarlo.

Al finalizar cada sección hay un espacio disponible para que sean los alumnos quienes detecten y escriban qué cosas han aprendido, no solo los “conceptos” sino, además, las nuevas “ideas sobre la ciencia” que figuran en los capítulos. Las dos “caras” de la ciencia: producto y proceso.

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Modelo de evaluación Unidad temática: el sonido

Competencias científicas

El sonido es producido por una vibración. Para escuchar un sonido, la vibración debe propagarse desde la fuente sonora, a través de un medio, hasta nuestro oído. En la situación planteada, la fuente sonora son las cuerdas vocales de Lucas, que vibran. Esa vibración se propaga por el aire hasta el vaso, luego a través del hilo hasta el otro vaso y finalmente por el aire hasta el oído de Tatiana. Si la vibración es interrumpida, Tatiana no puede escuchar. Páginas del libro donde aparecen estos contenidos: 32, 33, 36 y 37 (capítulo 5).

En este ejercicio, los alumnos deberán comparar dos situaciones y formular una predicción de lo que sucedería en cada caso con el sonido sobre la base de los conceptos aprendidos. Luego deberán explicar dichas predicciones. En el último punto deberán analizar el resultado de un experimento sobre la base de los conceptos aprendidos.

El sonido se propaga por diferentes medios. Su velocidad depende del medio en el que viaje. Página del libro donde aparecen estos contenidos: 36 y 37 (capítulo 5).

En este ejercicio, los alumnos deberán formular la pregunta que da origen a un experimento a partir del análisis del diseño experimental, responder a esa pregunta (a partir de los resultados obtenidos) y explicar la importancia de repetir un experimento para obtener resultados más confiables.

Ejercicio 3

El timbre de un sonido depende del material que esté vibrando. La altura depende de la rapidez de la vibración: cuanto más rápida sea la vibración (es decir, cuanta mayor frecuencia tenga), el sonido será más agudo. Páginas del libro donde aparecen estos contenidos: 40, 41, 42 y 43 (capítulo 6).

Al igual que en el ejercicio anterior, este plantea una situación en la que un nene realiza un experimento para resolver un problema. En este caso, los alumnos deberán explicar la necesidad de cambiar solo una de las posibles variables para poder realizar una comparación válida, y deducir los resultados obtenidos en la experiencia a partir de la respuesta final al problema.

Integración de los conceptos de producción y propagación de un sonido hasta el sistema auditivo. Funcionamiento del sistema auditivo. Página del libro donde aparecen estos contenidos: 46 y 47 (capítulo 7).

En este ejercicio, los alumnos deberán describir un proceso a partir de una situación real, aplicando los conceptos aprendidos.

Ejercicio 2

Ejercicio 1

Conceptos

Ejercicio 4

Este modelo de evaluación le servirá de base para preparar las evaluaciones correspondientes a otras unidades temáticas.

Los siguientes ejercicios tienen el propósito de evaluar la comprensión de algunos de los contenidos más importantes que se pueden trabajar en la unidad de sonido, tanto en términos de conceptos (por ejemplo, la producción y propagación de un sonido, sus cualidades principales y el funcionamiento del sistema auditivo), como de competencias científicas (por ejemplo, la explicación de una situación, la comprensión de un diseño experimental o la formulación de predicciones). Los cuatro ejercicios presentan situaciones en las que los alumnos, para resolverlas, deberán poner en juego los contenidos trabajados. Al final, se presentan ejemplos de respuestas correctas. A continuación, se especifican los conceptos y las competencias científicas que estos evalúan.

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Ejercicio 1 Lucas y Tatiana juegan con un teléfono de juguete que armaron con dos vasos de plástico y una cuerda de algodón, como muestra el dibujo:

a) En la situación anterior, ¿cuál es la fuente sonora y cómo se produce el sonido?

b) Los chicos probaron utilizar el teléfono de dos formas diferentes: primero dejaron el hilo flojo, colgando, y luego estiraron el hilo hasta que quedó bien tirante, como se muestra en los dibujos.

Situación 1: hilo flojo.

Situación 2: hilo estirado.

¿Cómo habrá escuchado Tatiana en cada caso y por qué? Completá la tabla: Situación

¿Cómo escuchó Tatiana?

¿Por qué?

1: hilo flojo

2: hilo estirado

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c) Luego de averiguar en cuál de los dos casos el teléfono funcionaba bien, los chicos se pusieron a hablar. Pero al hacerlo observaron algo interesante: cuando Lucas tocaba el hilo con los dedos, Tatiana no podía escuchar bien. ¿Por qué pensás que pasaba esto?

Ejercicio 2 Iara, Leila y Fede son tres primos a los que les encanta hacer experimentos sobre la propagación del sonido. El último fin de semana, para resolver una duda, se fueron a un lago y Fede se subió a un puente con unas cuantas piedritas. Leila y Iara estaban metidas en el agua como muestra el dibujo: las dos tenían las orejas a la misma distancia de la superficie del agua, pero Iara las tenía debajo del agua, y Leila, arriba (al aire).

Desde el puente, Fede tiraba piedritas al agua de forma que cayeran a la misma distancia de las dos nenas. Las chicas debían levantar la mano apenas escuchaban el sonido de la piedra golpeando contra la superficie del agua. Repitieron el experimento cinco veces, y en todos los casos Iara levantó la mano un instante antes que Leila. Fede anotó los resultados para luego interpretarlos con sus primas.

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a) ¿Cuál creés que es la pregunta que los chicos querían responder al hacer este experimento?

b) ¿Por qué pensás que repitieron cinco veces el experimento?

c) Sobre la base de los resultados del experimento, ¿cómo responderías a la pregunta que los chicos se hicieron?

Ejercicio 3 Franco quiere armar su propio xilofón con barras o placas de metal de distintas longitudes. Pero no quiere hacerlo de cualquier manera, quiere que las notas más graves le queden a la derecha y las más agudas, a la izquierda. El problema es que no sabe cómo lograrlo. Necesita hacer alguna experiencia para comprobar qué placas producen sonidos más agudos, si las largas o las cortas.

Para eso fue a comprar dos placas de metal de diferentes longitudes para hacer la prueba golpeándolas con el martillo del xilofón. a) El vendedor le pregunta si quiere comprar placas del mismo ancho o diferente. ¿Cuáles le conviene comprar y por qué?

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b) Luego de comprar las barras de metal, Franco golpeó con el martillito del xilofón la placa larga y luego la corta. Escuchó con atención y finalmente decidió armar su xilofón colocando las placas más cortas a la izquierda. ¿Podrías decir cuáles fueron los resultados de la experiencia? Para eso, completá la tabla (en la primera columna, tachá lo que no corresponda): ¿Cómo se oyó el sonido?

Placa larga

GRAVE-AGUDO

Placa corta

GRAVE-AGUDO

¿Cómo fueron las vibraciones producidas por la barra, lentas o rápidas? ¿Por qué?

c) Un día a Franco se le perdió una de las placas y consiguió otra muy parecida para reemplazarla. La única diferencia era que no estaba hecha de metal, sino de madera. ¿En qué pensás que pudo haber cambiado el sonido de la nueva placa?

Ejercicio 4 Cerrá los ojos unos segundos y prestá atención a los sonidos que escuchás. Elegí uno de ellos y anotalo:

a) Describí el recorrido del sonido que elegiste desde que se produce hasta que llega a tu oreja. En tu relato tenés que usar las siguientes palabras: fuente sonora, vibración, medio.

b) Describí qué ocurre con el sonido desde que llega a tu oreja hasta que tu cerebro lo interpreta como un sonido.

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Ejemplos de respuestas para los cuatro ejercicios Ejercicio 1 a) La fuente sonora son las cuerdas vocales de Lucas, que al vibrar producen un sonido. b) Hilo flojo: mal/poco, no escuchó. Como el hilo estaba flojo, no podía propagar la vibración que provenía del vaso, producida por las cuerdas vocales de Lucas. Hilo estirado: bien. El hilo estirado funcionó como un medio para propagar la vibración desde el vaso de Lucas hasta el de Tatiana. c) Al tocar el hilo con los dedos, este no puede vibrar. Las vibraciones que produce Lucas se alteran o “se cortan” en el camino por el hilo y, en consecuencia, Tatiana no escucha bien. Ejercicio 2 a) Los chicos querían averiguar quién escuchaba antes el sonido, si la chica que estaba con las orejas en el agua o la que estaba con las orejas al aire. Por lo tanto, la pregunta podría ser: ¿en qué medio el sonido se propaga a mayor velocidad, en el agua o en el aire? b) Siempre hay pequeños errores en la realización del experimento que pueden alterar los resultados (por ejemplo, si Fede tirara la piedra más cerca de una de las nenas). Es importante repetir los experimentos varias veces para disminuir el efecto de los errores. Cuantas más veces se repiten los resultados, más seguros estamos de ellos. c) En todos los casos fue Iara la que escuchó primero el golpe de la piedra, lo cual quiere decir que el sonido llegó primero a través del agua. Por lo tanto, se puede decir que a través del agua el sonido se propaga a mayor velocidad que a través del aire.

Ejercicio 3 a) Le conviene comprar placas del mismo ancho. Si compra placas de diferentes anchos, no sabrá si la diferencia de altura en el sonido se debe al largo o al ancho de las placas. Por lo tanto, para poder analizar la relación entre el largo de las placas y la altura del sonido le conviene comprar placas de ancho idéntico. b) Placa larga: GRAVE. Las vibraciones fueron lentas (con una menor frecuencia), ya que estas producen sonidos más graves. Placa corta: AGUDO. Las vibraciones fueron rápidas (con una frecuencia mayor), ya que estas producen sonidos más agudos. c) El sonido va a cambiar en su timbre, ya que este depende del material que vibra.

Ejercicio 4 Ejemplo: la voz de mi compañero. a) Mi compañero hace vibrar sus cuerdas vocales, que son la fuente sonora. El medio por el que se transmite esa vibración es el aire del aula. Finalmente, esa vibración llega hasta mi oreja. b) Una vez que llega a mi oreja, las vibraciones del aire se transmiten por el canal auditivo hasta el tímpano, que es como una membrana que también vibra. Luego las vibraciones se transmiten por unos huesecillos hasta la cóclea y el líquido que hay en su interior. Finalmente, las vibraciones del líquido de la cóclea son captadas por los receptores de la audición, que las convierten en señales que viajan a través del nervio auditivo hasta el cerebro.

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Solucionario b)

Materiales acalorados

Un material Moneda

Ideas básicas Dos o más cuerpos pueden tener la misma temperatura, aunque no lo parezca. Esto solo puede establecerse mediante el uso del termómetro. Cuando dos o más cuerpos a distinta temperatura se ponen en contacto, cambia la temperatura de ambos ya que se transfiere calor del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. Esta transferencia continúa hasta que las temperaturas se igualan. Los materiales experimentan diferentes cambios por efecto del calor. En los cambios de estado el material sigue siendo el mismo.

En esta primera sección el tema central son, como se refleja desde el título (Materiales acalorados), los materiales y su relación con el calor. Partimos de lo más familiar para los chicos, esto es, ¿de qué están hechas las cosas?, para luego entrar de lleno en los estados de agregación de la materia, las propiedades de los materiales, el calor y la temperatura, el equilibrio térmico y, finalmente, entender qué pasa con un material cuando se produce un cambio de estado. La primera pregunta para trabajar el primer capítulo de la sección apunta a que los chicos se den cuenta de que no cualquier cosa puede estar hecha con cualquier material. En otras palabras, que para fabricar un objeto siempre existe un material más apropiado que otro. Esto es importante porque vincula de alguna manera los conocimientos teóricos y experimentales de la ciencia con las aplicaciones tecnológicas. En este capítulo también se trabajan las características macroscópicas de los estados de la materia. En el segundo capítulo nos metemos de lleno en el tema de los materiales y su relación con el calor, tema que relacionamos directamente con el equilibrio térmico. A eso apunta la segunda pregunta: a pensar que el calor es energía en tránsito que se transfiere de un material a otro hasta que se establece un equilibrio térmico. En este tema se hace hincapié en el uso del termómetro para registrar la temperatura de un cuerpo. El tercer capítulo trata de la acción del calor sobre los materiales, en particular, los cambios de estado. En ese sentido, la tercera pregunta intenta descubrir qué ideas tienen los chicos sobre algunos cambios físicos que ocurren cotidianamente, como el cubito que se derrite en la jarra con jugo. Debe tenerse en cuenta que todas las aperturas de sección tienen la intención de sacar a la luz las ideas previas de los chicos acerca de los diversos temas, sus opiniones y las explicaciones que ellos encuentran para los distintos fenómenos que se les presentan. Estos fenómenos o situaciones no están alejados de su realidad. Alentarlos para que busquen respuestas es un buen modo de propiciar la adquisición de un pensamiento científico, en el que preguntarse y dudar no solo está permitido, sino que, además, es muy saludable. También debe fomentarse el compartir las ideas entre compañeros, saber escuchar al otro, debatir, argumentar, defender una posición y respetar las de quienes no piensan lo mismo. Todas estas competencias o habilidades son fundamentales para el trabajo en ciencias naturales. Otro aspecto para tener en cuenta es que, al finalizar la sección, se les propone a los alumnos que revean sus primeras ideas, para revisarlas, corregirlas o ampliarlas. Este trabajo les permitirá reconocer errores y descubrir sus avances; en definitiva, les permitirá aprender.

1

Los materiales y los estados de la materia

Página 11 1. a)

Un material Moneda Cuchara

Varios materiales Globo inflado Sacapuntas Peluche Sobre Pelota

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Metal

Varios materiales Globo inflado

Látex, algodón del piolín*

Cuchara Madera Sacapuntas Plástico, metal Peluche

Telas, plástico, guata

Sobre

Papel, pegamento

Pelota

Cuero, látex*

*En estos dos casos se puede incluir el aire como material.

La idea es que se den cuenta de que la mayoría está hecha con dos o más materiales. c) Naturales: madera, algodón, cuero, metal. El resto son sintéticos. d) Respuesta abierta. Podrían tomar el sacapuntas y decir que puede hacerse íntegramente de metal; el sobre, que puede ser de plástico o de cartón; la pelota, que puede ser de plástico; la cuchara, de metal, etcétera. 2. Respuesta abierta. Se espera que los chicos recurran a distintos materiales de uso corriente y agudicen su imaginación en esta actividad. Se puede pedir ayuda a los profesores y profesoras de Tecnología. Página 12 El agua adquiere la forma de la botella. El vapor se expande por el ambiente contiguo al baño cuando abrimos la puerta. La forma del cubito no cambia. Página 13 3. a) La botella es un sólido rígido, indeformable e incompresible. b) La leche es un líquido que fluye y se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. c) El gas con que estaba lleno el globo ocupa todo el espacio disponible. d) El gas ocupa todo el espacio disponible, adopta la forma del recipiente que lo contiene y se comprime. Entonces, ejerce presión sobre sus paredes. 4. No, esto no se contradice porque al abollarla lo que estamos haciendo es sacando aire de adentro de la lata, no comprimimos el aluminio. Página 14 Combustibles: papel, madera, carbón. No combustibles: sal, hierro, cerámica. Página 15 5. Primero se debe conocer exactamente qué es lo que se quiere hacer con el material. Luego se estudian las características que debe reunir este para poder cumplir con lo que se quiere hacer. De todos los materiales posibles se elige el más económico o el más fácilmente disponible. 6. El aerogel es un sólido muy liviano, fuerte, resistente, poroso y aislante del calor. Sus usos son: placas para revestir casas en lugares muy calurosos o fríos, retener partículas de polvo del ambiente, fabricar vehículos ultralivianos, etcétera.

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Sección I


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Los materiales y el calor

Página 16 Una forma es llenar una taza con agua caliente (pero no tanto como para quemarse) y poner en un plato hondo algunos cubitos de hielo. Luego, es necesario apoyar las manos en la taza, para sentir su temperatura. Luego, tocar el plato e inmediatamente después tocar de nuevo la taza. Página 17 1. a) En los recipientes que se encuentran a 36 ºC y a 41 ºC, porque esas son las únicas temperaturas de las mencionadas que están incluidas en la escala del termómetro clínico. b) Se lo sacude para bajar la columna de mercurio, ya que el estrechamiento que tiene este termómetro en su parte inferior impide que la columna descienda sola al bajar la temperatura. c) La idea es que verifiquen que una línea de la escala representa un grado de temperatura. d) Porque el termómetro de laboratorio no tiene el angostamiento inferior y la columna de mercurio desciende sola cuando baja la temperatura.

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Página 18 El calor viaja desde la taza de té hasta el aire y desde el aire hacia el vaso de jugo. Si se abriera la ventana, el calor saldría de la habitación al exterior y se enfriaría el ambiente. Página 19 2. a) El calor escapa desde el cuerpo hacia las capas de aire y de estas al exterior. b) La temperatura del cuerpo tiende a equilibrarse con la de la capa de aire que lo rodea. El abrigo dificulta el paso del calor hacia afuera, por lo que el equilibrio térmico entre las capas de aire caliente que se forman alrededor del cuerpo y el exterior tarda mucho en producirse. c) Por lo general tienen una gruesa capa de grasa bajo la piel que impide que el calor del cuerpo se pierda hacia el exterior. En el caso de los pájaros se forman “colchones” de aire entre la piel y las plumas, que cumplen el mismo objetivo. Además, en muchos casos las plumas, se cubren de un material oleoso con igual finalidad. 3. a) Las temperaturas finales fueron parecidas o iguales porque la temperatura del ambiente es la misma y el equilibrio térmico se logra entre el líquido caliente contenido en las tazas y el medio ambiente. b) La taza que no estaba cubierta llegó más rápido a la temperatura final, ya que la tela o la media actúan como aislantes térmicos y dificultan el paso del calor y la llegada al equilibrio. c) Con el aire del exterior de las tazas, con la mesa si están apoyadas y con la mano si las estamos agarrando.

3

La acción del calor sobre los materiales

Página 21 1. a) Las rocas fundidas (magma) se solidifican a roca sólida al enfriarse en la superficie. El agua de mar se vaporizó al entrar en contacto con el magma y originó vapor de agua. b)

Cráter

Chimenea

Cámara magmática

c) Esta pregunta de investigación puede acotarse, por ejemplo, al continente americano. También se puede dividir el curso en grupos y que cada uno trabaje con los volcanes de un continente. Para citar un ejemplo, en América durante la primera mitad de 2008 estuvieron en actividad tres volcanes importantes: en Chile, el volcán Llaima; en Ecuador, el volcán Tungurahua, en la zona andina del país; y en México, el volcán Popocatépetl, a 60 km al sudeste de la capital mexicana. Página 22 A 0 ºC. Página 23 2. a) Fusión. Colocar Sol. b) Solidificación. Colocar heladera. c) Vaporización. Colocar hornalla. 3. a) En las flechas que salen del mar y de los ríos hay que señalar la evaporación del agua; condensación en las nubes; solidificación del agua líquida a nieve en las nubes que se encuentran sobre las montañas (a veces el vapor de agua directamente sublima); fusión de hielos por calentamiento en la ladera de las montañas. b) Cuando el enfriamiento es mayor se produce la solidificación de las gotas de agua. c) Sublimación. Página 25 4. En el baño, el agua caliente se evapora. En el frízer de la cocina, el agua y muchos alimentos se congelan; el agua en ebullición de la olla se condensa al tocar la superficie fría de la tapa o de los azulejos, etcétera. 5. Porque la temperatura a la que funde el estaño es menor que la necesaria para fundir un caño de cobre o plomo.

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Solucionario

2.

Estado

¿Tiene volumen propio?

¿Fluye?

¿Se puede comprimir?

Sólido

No

No

Líquido

No

No

Gaseoso

No

Materia

Instrumento para medir temperaturas.

Temperatura

Distintos tipos de materia que forman todos los objetos.

Sólido

Momento en el cual dos objetos que se encontraban a diferentes temperaturas las igualan.

Termómetro

Fenómeno que ocurre cuando un material pasa de un estado a otro diferente.

Cambio de estado

Medida de lo caliente o frío de una porción de materia.

Materiales

Todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Equilibrio térmico

Uno de los estados en que se puede presentar la materia que se caracteriza por tener forma propia.

3. a y b) Lo mejor sería consultar primero cuál es la temperatura en el exterior. Aunque normalmente uno tiende a pensar que abrir una ventana un día de calor es la mejor solución, en realidad, cuando la temperatura exterior es muy alta conviene mantener la ventana cerrada durante el día y abrirla recién por la noche, cuando la temperatura exterior baja más que la del interior de la casa. De este modo se puede ahorrar mucha energía de la que normalmente se gasta en enfriar un ambiente. Abrir una ventana cuando afuera hace mucho calor solo trae un alivio momentáneo debido a la circulación de aire pero, al poco rato, el calor ganará el ambiente. 4. a) b) c) d) e) f)

Ambos son sólidos. En ambos ocurre una condensación. Ambos indican la temperatura del ambiente o de un objeto. Ambos están formados por agua. Con ambos se puede medir la temperatura de una persona. Ambos transfieren su calor y aumentan la temperatura de lo que los rodea.

5. a) A los veinte minutos. Nos damos cuenta porque a partir de ese tiempo la temperatura permanece constante. b) El ambiente se encontraba a 16 ºC, ya que esa es la temperatura de equilibrio. 6. a) El chocolatín se derritió por acción del calor (fusión). Ceci podría ponerlo en la heladera para que, al bajar su temperatura, vuelva al estado sólido.

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b) Podría abrir las ventanas de la cocina para que las partículas volátiles de la coliflor ocupen todo el espacio disponible y entonces quedan menos en la heladera. También podría usar un desodorante de ambientes, cuyas partículas aromáticas se volatilizan en el ambiente produciendo un olor agradable. c) Podría pedirle a la madre que desenchufe el frízer. Así, aumenta la temperatura y el hielo se derrite. d) Ceci podría abrir la ducha con agua muy caliente en el baño cerrado y pedirle a su abuelita que se instale allí, o podría calentarle agua en una olla hasta que llegue al punto de ebullición y pedirle que aspire de cerca el vapor producido. Un FINAL que se evapora Página 28 ¡Hay pochoclo fresquito! La preparación de pochoclo es una de las actividades culinarias más sorprendentes que se conocen. El maíz “salta” en la cacerola haciendo un ruido característico. El mantener el recipiente cerrado genera en los chicos misterio y curiosidad por ver de qué se trata. Por eso, se sugiere no dejar de hacer esta práctica para explicar este cambio de estado. Página 29 Tutti frutti de materiales Si se considera necesario, puede orientarse a los chicos respecto de la confección de tarjetas o directamente realizarlas por ellos. El resto del juego es sencillo en cuanto al procedimiento, porque es bien conocido por todos. ¿Un calentador mágico? La idea es que los chicos presenten la campaña a otros compañeros de la escuela. También se les puede sugerir que, cuando terminen, preparen un pequeño cuestionario para evaluar la recepción y la comprensión que los “clientes” (los chicos) tuvieron del producto y su funcionamiento. Sección II

¡Sonamos! Ideas básicas A la propagación de la vibración se la llama onda sonora. Las vibraciones se trasladan a través de los materiales. El eco o rebote ocurre cada vez que el sonido se encuentra con un material diferente del que lo transmite. Hay sonidos débiles y fuertes, dependiendo de la intensidad con la que vibra su fuente. Hay también sonidos agudos y graves. Cuanto más largo es un tubo, una cuerda o una barra de un instrumento musical, más grave será el sonido. El sonido se produce cuando nuestro oído recibe una onda sonora generada por algún medio y que se propaga por diferentes medios.

Esta segunda sección del libro tiene por objetivo el estudio del sonido y su interacción con los materiales, en particular, las fuentes, la propagación y la percepción de sonidos. Es una sección netamente experimental, donde los chicos tendrán la oportunidad de vivenciar por sus propios medios la ocurrencia de los fenómenos sonoros. El primer capítulo de esta sección (4) está centrado en las fuentes que producen sonido, en la necesidad de que un objeto vibre para producir sonidos y en la observación de cómo se producen los sonidos en la Naturaleza y en los instrumentos musicales.

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Páginas 26 y 27 Reactivate 1.


Es común que los chicos tengan dificultades para reconocer cómo es que se produce el sonido, si la vibración antecede al sonido o al revés, de allí la primera pregunta. Instarlos a pensar en esto puede ayudarlos a que descubran una característica común de todos los sonidos: para que ocurran, algo tiene que vibrar. El segundo capítulo (5) se centra en la propagación del sonido a través de distintos medios, ya sean gaseosos (aire), líquidos o sólidos. Incluye también la descripción de cómo es la dirección del sonido y de algunos fenómenos que ocurren mientras se propaga, como el eco o reflexión. La pregunta para este capítulo apunta a recuperar saberes previos respecto de que el aire en movimiento produce sonido, ya sea por la propia vibración como por la que produce en los objetos que mueve a su paso. En el siguiente capítulo (6) se trata de las cualidades del sonido, esto es, el timbre, la altura y la intensidad. Se presentan algunas cuestiones prácticas de estos aspectos, como la medida de la intensidad, la amplificación del sonido y el fenómeno de resonancia. En la apertura de la sección, la pregunta para este capítulo apunta a que los chicos comiencen a pensar en estas cualidades, ya que el ejemplo que se presenta (cómo se distingue el ladrido de un gran danés del de un chihuahua) incluye tanto diferencias de intensidad como de altura y, en menor medida, de timbre. En el último capítulo (7) completamos el “viaje” del sonido, ya que hablamos de su percepción, haciendo foco en la audición humana. Al respecto, no solo analizaremos la constitución anatómica del oído sino también sus aspectos fisiológicos, funcionales. Entonces comprenderemos cuál es la posibilidad de audición de nuestro organismo, qué es la contaminación sonora y qué diferencias existen entre los sonidos que podemos percibir y los que pueden registrar otros animales. La pregunta para este capítulo, justamente, invita a pensar si existen otras maneras de oír que no sean a través de las orejas, “puertas de entrada” de nuestro sistema auditivo.

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Las fuentes del sonido

Página 33 1. a) La idea es que los alumnos puedan poner en dibujos la representación que tienen de esos instrumentos musicales. Puede que les resulte más fácil con el tambor y no tan sencillo con los platillos o el acuafón. b) Este instructivo de cómo armar los instrumentos les servirá para luego compararlo con la información de los instrumentos musicales. Cada instrumento está diseñado de manera tal que pueda producir determinados sonidos. c) Esta pregunta es de anticipación para introducirlos en las maneras posibles de producir sonidos. Podrán contrastarla más adelante cuando profundicen en el capítulo de diversidad de sonidos. d) Si bien los alumnos ya leyeron acerca de las vibraciones, aún pueden tener dificultades en pensar cuál es el medio que vibra. Por eso es importante indagar qué piensan al respecto. Puede invitarlos a pensar en instrumentos conocidos (como la flauta o la guitarra). En algunos es más fácil de distinguir, como en las cuerdas de la guitarra, aunque no así en la flauta. Página 35 2. a) Para esta pregunta es aconsejable que los chicos puedan ver el instrumento, aunque sea en una foto. La manera en que funciona permite distinguir que se trata de uno de viento y fabricado en madera. Y lo que vibra es la columna de aire. b) En una banda de rock hay instrumentos variados, hay de cuerdas,

como la guitarra eléctrica, de viento, como la armónica, y de percusión, como la batería. c) Cada alumno podrá dar un instrumento diferente y describirlo. d) Lo importante es poder reconocer cómo se lo hace sonar y esto puede dar la idea de qué es lo que vibra. Por ejemplo, el sicus se sopla. Vibra la columna de aire.

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La propagación del sonido

Página 36 Sí, se puede oír el sonido de una lancha cercana si estamos sumergidos en el mar, porque el sonido se propaga en el agua. Como esta propagación es más veloz, se oirá con más intensidad. Página 37 1. b) La idea es que puedan dar cuenta de que el sonido se percibe distinto cuando el medio en el cual se propaga es diferente. En el caso del chico que golpea es el aire, mientras que en el del que sostiene la percha, el medio es sólido. c) Sobre la base de lo aprendido hasta ahora acerca del sonido y su propagación, cada alumno dará su hipótesis, pero es importante que propongan una explicación de por qué piensan que ocurrirá eso. Si el hilo o la percha tocan el cuerpo, se interrumpe el sonido, ya que no hay vibraciones. d) Para esta respuesta, es importante que la comparen, registren y puedan explicar las diferencias encontradas con sus hipótesis. 2. a) Sí, pueden escuchar el sonido del tren a través de la vía porque el sonido se propaga por tierra. Si se apoyan los oídos cerca de las vías, pueden sentirse las vibraciones. b) El personaje de la peli no presta atención estando de pie porque el sonido se propaga mucho mejor en los sólidos que en el aire. Página 39 3. Una posible explicación sería: los murciélagos se orientan utilizando la propagación del sonido. Emiten ultrasonido mientras vuelan, que choca contra los objetos que hay adelante, rebota y, según los ecos, pueden saber cómo es el objeto y esquivarlo. Así funcionan los sonares.

6

La diversidad de sonidos

Página 40 Como veremos más adelante, al soplar más fuerte o más suave cambiará la intensidad del sonido, pero no su timbre. Sí cambiará el timbre al soplar dentro de un vaso de vidrio. Página 41 1. La idea es que sistematicen la información para poder analizarla mejor y compararla luego con la información que van a leer. I. a) Se espera que puedan dar cuenta de que a pesar de tener los ojos cerrados uno puede identificar la fuente sonora. b) No, los cinco alumnos tienen voces bien distintas y se diferencian en su timbre. II. a) Cada grupo podrá escuchar sonidos diferentes, según cómo lo hagan sonar. Esta parte es cualitativa y se espera que puedan

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Solucionario

d)

e)

III. a) b)

c)

Página 43 2. a) Los sonidos altos son los agudos y los bajos, los graves. Un sonido alto vibra más que uno bajo, para un mismo tiempo. En el sicus hay diferentes largos en el material con el que se fabrica (se parece a los distintos largos explorados con las banditas elásticas), y en todos ellos lo que vibra es el aire. Entonces, soplando los tubos más cortos, se producirán sonidos más altos, y en los largos, más graves. Para que sean más fuertes, quizás haya que soplar con más fuerza. b) Podrían ser de metal. Los sonidos altos y bajos serían iguales, lo que cambia es el timbre. Página 45 3. a) El del colectivo, el de la máquina de cortar pasto y el del taladro neumático. b) El del helicóptero, el del tren y el del avión. c) El zumbido de las abejas. d) El canto de los pájaros. 4. a) Cada grupo podrá seleccionar los materiales a usar. Lo importante es guiarlos respecto de las variables que hay que tener en cuenta: largos, tensiones, manera de producir el sonido, material, etcétera. b) La puesta en común servirá como instancia de evaluación e intercambio de opiniones.

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La audición

Página 46 La intención de esta actividad es que puedan explorar sus propios cuerpos. Se sugiere un trabajo individual para evitar cualquier tipo de susceptibilidades. Puede trabajarse el hecho de que el conducto auditivo se encuentra protegido por los pliegues de la oreja.

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Página 47 1. a) Porque no estamos estudiando exactamente el proceso de audición sino simulándolo con otros elementos. b) El tímpano es una membrana bien estirada. Es donde las vibraciones llegan para pasar a los huesecillos. Está representado por el film. Los huesecillos serían el sorbete y la pelotita de ping-pong. El sonido pasa de estos pequeños huesos a la cóclea, en cuyo interior hay un líquido. En este modelo, la cóclea está representada por el recipiente de plástico y el líquido coloreado donde se forman las ondas del sonido. El canal auditivo es la parte del oído externo donde las vibraciones se transmiten hasta el tímpano. En este caso es la parte externa de la caja metalizada. c) La pregunta b no suele ser muy fácil de interpretar. Puede ocurrir que piensen que la parte externa de la caja sea la oreja y el sorbete, el canal auditivo. Por eso, la puesta en común servirá para intercambiar opiniones. Página 49 2. a) No, nosotros también porque los autos hacen mucho ruido, por las bocinas, además hay motos y todo esto es molesto para los oídos. Aclaración: la idea es que ellos puedan dar cuenta, mirando la tabla, de que hay sonidos a nuestro alrededor que perjudican nuestros oídos. b) Nuevamente, teniendo en cuenta la tabla y la nota, armar actividades como la hora del comedor (si van a jornada completa), los gritos en el aula, que deberían ser de más decibeles que una conversación, como muestra la tabla, etcétera. Páginas 50 y 51 Reactivate 1. a) Cada alumno podrá seleccionar palabras diferentes en función de los conceptos que recuerda o puede explicar. b) Se espera que la revisión de los capítulos y los significados permitan a los chicos no solo recordar sino también explicar estos conceptos centrales. c) Algunas de las palabras que los chicos pueden elegir son las siguientes: Vibración: es el movimiento oscilante de las ondas sonoras. Onda sonora: es la forma que tiene el sonido cuando se propaga. Eco: es la reflexión del sonido cuando choca contra las superficies. Timbre: es una cualidad del sonido que permite distinguir la fuente sonora. Tímpano: una estructura en forma de lámina ubicada en el oído medio. Agudo: sonido de vibraciones lentas. Tono: cualidad del sonido que se relaciona con la frecuencia con la cual vibra la onda sonora. Intensidad: cualidad del sonido que se relaciona con la manera de producir los sonidos. Otras dos palabras podrían ser: ruidos y reverberación, aunque cada alumno podrá sugerir dos diferentes.

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b) c)

diferenciar sonidos más fuertes. Aquí podrán comenzar a salir agudos y graves, aunque no suelen tener en claro cuál es cuál. Cuando se golpea con más fuerza la bandita. Al parecer, cuando está más estirada vibra más que cuando está más floja. Cuando se hacen vibrar banditas más cortas los sonidos son diferentes de cuando son más largas. Aclaración: como todavía no saben diferenciar agudos y graves, se espera que puedan dar cuenta de que los sonidos son diferentes, lo cual depende, en este caso, del largo del material. Si se escuchan diferentes sonidos cuando el largo o la tensión es distinto, seguramente si variamos el grosor, deben producirse diversos sonidos. Cada grupo hará su descripción. Cuanto más separada está la regla de la mesa, las vibraciones son menores que cuando está más adentro, siempre que golpeemos con la misma fuerza. Aclaración: es importante trabajar con los alumnos el tema de las variables. Si queremos comparar la longitud que sobresale de la regla (más afuera o más adentro), entonces debemos golpear con la misma fuerza. Dejando siempre la misma distancia de la regla a la mesa, cuanto más fuerte golpeamos, más fuerte es el sonido.


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2.

Sección III

a) Vibración. b) Ondas. c) Mayor / Agudo. d) Su forma / Su tamaño. e) La propagación. f) Eco. g) Tímpano. 3. El tímpano es una lámina que, cuando llegan las vibraciones hasta él, vibra y el sonido pasa hasta los tres huesecillos. El parche de un tambor también vibra cuando se lo golpea. 4. Lo ideal es que los alumnos comparen al menos seis instrumentos teniendo en cuenta la diversidad de formas o acciones en que se los hace sonar, el material del que están hechos, qué es lo que vibra y qué sonidos producen. Por ejemplo: fagot y flauta / violín / xilofón y sicus / platillos. 5. La palabra que se relaciona es ecografía. Si bien los alumnos pueden conocer este tipo de estudios, no necesariamente saben cómo funciona. Puede invitarlos a buscar las definiciones de las tres palabras. La ecografía usa el eco a partir de ultrasonidos. 6. a) Porque el sonido se propaga, en este caso por el aire y en todas las direcciones. b) Porque el sonido se propaga muy bien a través de los sólidos. c) No, lo que escuchamos es la vibración del aire que hay en el interior del caracol. 7. a) Porque se produce eco. b) No, porque las ondas sonoras se reflejan sobre las paredes montañosas. El eco ocurre solo cuando el sonido se encuentra con un material diferente del que permite su propagación. c) Para amplificar el sonido, es decir, para que se produzca con mayor intensidad.

Vida de microbios

Un FINAL a toda orquesta Página 52 ¡Crunch! ¡Boom! ¡Paf! ¡Shhhhh! Cuando los chicos traten de establecer si existe una relación entre las cualidades de un sonido y la sensación desagradable que nos produce es probable que descubran que los sonidos muy agudos o los muy graves y los muy intensos son los que menos nos gustan. Página 53 El ruidito tramposo Cuando el sonido se produce en una posición equidistante de los dos oídos no puede percibirse si proviene de atrás o de adelante. Dígalo con sonidos En esta actividad se puede ayudar a los chicos preparando las tarjetas de antemano. ¿Qué ves cuando me ves? El primer instrumento se “revolea” de la parte donde va el rodillo como el poncho de Soledad. El movimiento, entonces, produce la vibración de la columna de aire de adentro de los caños de plástico. El segundo instrumento se fabrica con una caja para huevos de codorniz y arroz adentro. Se parece a una maraca o, en el sonido, a un palo de agua.

Ideas básicas La invención del microscopio fue muy importante para el avance de los conocimientos sobre los seres vivos. Los microorganismos son seres vivos muy pequeños que no se ven a simple vista. El descubrimiento de los microorganismos fue fundamental para comprender el origen de las enfermedades infectocontagiosas y para interpretar su función en varios tipos de industrias como, por ejemplo, la industria alimentaria. Todos los seres vivos están formados por células. Algunos están formados por muchas células y otros son unicelulares. Los microorganismos son seres vivos unicelulares.

La tercera sección del libro ya desde el título nos advierte cuál es el tema central: la vida de los microorganismos. Además, se trabaja una aproximación a la idea de que todos los seres vivos estamos formados por células. En cuanto a los microorganismos, este tema incluye no solo las características anatómicas y funcionales de este gran grupo de seres vivos, sino también la descripción de los instrumentos ópticos que permiten su observación y las utilidades que el ser humano aprovecha de los procesos microbiológicos. Es decir, por un lado, el estudio de los microorganismos no hubiera sido posible sin el descubrimiento del microscopio; por otro, desde tiempos remotos, los seres humanos emplean algunos procesos realizados por microorganismos para fabricar, por ejemplo, algunos alimentos o bebidas. En cuanto a la idea de que estamos formados por células, es probable que no todos los chicos lo sepan o, en todo caso, que piensen que tenemos células. Esto difiere bastante del conocimiento que tenemos que impartirles: que estamos constituidos básicamente por células, que todas las partes de nuestro cuerpo se conforman sobre la base de la organización celular. La circulación de estas nociones en la clase dará oportunidad a los alumnos para ponerlas en común, analizarlas y debatirlas, y los pondrá en mejores condiciones para acceder a la nueva información. El primer capítulo de esta sección (8) está dedicada a la descripción de los instrumentos ópticos que nos permiten observar microorganismos y el interior de los organismos más complejos: la lupa y el microscopio. El hincapié está dado en la comprensión de la escala microscópica. La pregunta correspondiente a este capítulo en la apertura de sección es el puntapié inicial para comenzar a pensar qué es lo que se puede observar con un microscopio y qué es lo que no es posible ver. Y en este sentido, las respuestas de los chicos pueden ser muy imaginativas. El segundo capítulo (9) gira alrededor de la presentación general de los microorganismos, los grandes subgrupos que se incluyen en este gran conjunto de seres diminutos. Luego analizamos las principales características de todos ellos en cuanto a tres ejes fundamentales: la reproducción, la locomoción y la alimentación. Al fin y al cabo, los microorganismos no difieren en cuanto a sus funciones vitales del resto de los seres vivos. También se trabaja el tema de las condiciones ambientales apropiadas para que un grupo de microorganismos pueda desarrollarse. En la pregunta para este capítulo se apela nuevamente al imaginario infantil. Como los microorganismos no se ven a simple vista, hay que suponer cómo son. Al respecto, los medios de comunicación, como la televisión, pueden influir. ¿O acaso no nos muestran a los microbios como extraños y desagradables personajes? Las respuestas de los chicos en este sentido le darán una idea del camino que tendrá que seguir. El tercer capítulo de la sección (10) lo dedicamos a la relación de los microorganismos con el ser humano. Al respecto, existe una idea muy arraigada y es que los microorganismos siempre son perjudiciales para nuestro cuerpo, que su presencia se traduce en una enfermedad. Sin embargo, trataremos de mostrar que también existen microorganismos benéficos y que muchos pueden aprovecharse tecnológicamente para la fabricación de alimentos, medicamentos, etcétera.

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Solucionario Otro aspecto para tener en cuenta es que los chicos, por lo general, no relacionan un proceso de nuestro cuerpo con la presencia de microorganismos. En este sentido fue formulada la pregunta de la apertura. En el último capítulo (11) se introduce el concepto de célula y se presenta una clasificación de los seres vivos a partir de su celularidad: unicelulares y pluricelulares. Asimismo, se muestran distintos tipos de células relacionando sus características morfológicas con la función que desempeñan en un organismo pluricelular. La pregunta se vincula, de alguna manera, con la del capítulo 8, ya que vuelve a preguntar sobre lo que puede verse a través del microscopio, pero en este caso en relación con la observación de un órgano de nuestro cuerpo.

5. a) La idea es que puedan dar cuenta de que cada observación (a simple vista y con aumento en escala) aporta una información distinta. b) Como cada alumno puede ver y encontrar cosas diferentes, esta pregunta da el puntapié inicial para trabajar con ellos el hecho de que observar e interpretar son dos cosas diferentes.

El microscopio y el estudio de los seres vivos

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Página 57 1. a) No se contaba con algún instrumento para ver las cosas más grandes. b) En ese año Van Leeuwenhoek fabricó un microscopio y a partir de entonces ya fue más fácil poder observar cosas nuevas. Página 59 2. a) Las imágenes se vieron más grandes o aumentadas. b) Con la vaselina. c) La idea es que puedan dar cuenta de que cada observación aporta datos diferentes. Cada alumno propondrá sus dibujos y descripciones. No hace falta que observen toda la hoja sino alguna partecita y vayan describiendo lo nuevo que se ve con cada aumento. Si hay lupas diferentes entre los chicos, mucho mejor. 3. a) En general las lupas aumentan dos veces o tres, según la distancia focal. Hay que tener en cuenta que los renglones que deben contar los chicos por fuera de la lupa deben ser aquellos que se encuentren entre el primero y el último de los renglones visibles a través de la lupa. b) Es probable que todos los alumnos observen lo mismo, hojas de diferentes plantas, pero a la hora de dar sus descripciones de lo que vieron, no sean tan parecidas. Cada uno interpretó lo que vio de manera diferente. Página 60 Esta pregunta tiene como intención acercar a los chicos a la observación y a la interpretación de las imágenes microscópicas. Se espera que encuentren diferencias considerables entre la observación a simple vista y la realizada a través del microscopio y que se sorprendan con lo que puede verse a través de él. Página 61 4. a) Es posible que esta actividad no resulte sencilla para algunos objetos. Entonces, puede sugerir a los chicos buscar información sobre sus tamaños y “medirlos” considerando el ejemplo de la regla. Tenga en cuenta que puede ocurrir que, para algunos alumnos, un piojo sea microscópico porque es muy chiquito y se puede ver con el instrumento. Lo importante es volver sobre la definición que se dio y pensar que, si se ve a simple vista, no es microscópico aunque sí pueden buscarse más datos mirándolo a través de él. b) No se espera que digan la cantidad exacta sino que puedan tener una idea de cuán grande o chico es un objeto por comparación

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Los microorganismos

Página 62 Esta pregunta está planteada para que cada chico la responda en su carpeta, pero también se puede trabajar en forma grupal anotando en el pizarrón las ideas que a los chicos se les vayan ocurriendo respecto de qué cosas hay que tener en cuenta para que algo sea considerado vivo. Página 63 1. a) La idea es que cada alumno pueda buscar algún dato sobre las características de reproducción, locomoción, etc., simplemente observando las imágenes, pero sin perder de vista que se trata de imágenes tomadas bajo el microscopio. b) Con esta pregunta se busca que los alumnos puedan reconocer que la observación a través del microscopio no aporta toda la información que necesitamos. Es preciso investigar por otros medios, por ejemplo, realizando experiencias que pongan de manifiesto tales características. Esto se trabajará de manera progresiva. Página 65 2. Se espera que puedan observar las diferentes formas y colores que presentan algunos de los microorganismos más representativos. Recuerde que es importante trabajar con ellos qué significa la diversidad. Por otro lado, es una manera de recuperar lo trabajado acerca de que, además de diferentes formas y colores, hay diversidad de reproducción, alimentación, etcétera. 3. Es importante que los alumnos puedan sistematizar la información para comparar los diferentes grupos y sus características. Características Bacterias Hongos Protistas Redondos, como las levaduras, o filamentosos (hifas), como el Penicillium. Por esporas o por gemación.

Forma

Redondas, con forma de espiral o de bastón.

Reproducción

Fisión.

Alimentación

Algunas fabrican su Se alimentan de alimento y otras se restos de otros alimentan de restos seres vivos. de seres vivos.

Locomoción

Algunas se mueven No se desplazan. con flagelos.

Ejemplos

Estreptococos

Levaduras

Variada. Hay ovalados, como el paramecio, o más cúbicos, como las diatomeas. Fisión. Se alimentan de otros seres vivos y otros fabrican su alimento. Algunos tienen cilias, otros, flagelos y otros, seudópodos. Paramecio

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con otro. Esto contribuye a formar progresivamente la idea de escala microscópica. c) Esta actividad permite tomar conciencia de los diferentes tamaños relativos. Pueden armarse dos o tres grupos que involucren lo que se ve a simple vista, lo que se ve con microscopio y lo que se ve con lupa.


Página 67 4. a) En el primer caso las ponen en agua y nada más; quizá quieren ver cómo se ven bajo el microscopio y analizar si hay algún dato que pueda servirles. En el segundo caso agregan alimento y las ponen a temperatura adecuada. Y esto hará que se reproduzcan. b) La reproducción es la característica que se considera. c) Las condiciones son importantes porque para reproducirse no es lo mismo, por ejemplo, hacerlo a una temperatura que a otra. d) El primer dibujo tiene levaduras todas iguales. En el segundo, si son seres vivos y se reproducen, se verán pequeñas levaduras (gemas), como en la imagen de la página 63. e) Evidentemente, las bacterias respiraron y eliminaron aire, que es un gas, y por eso se infló. (Esta pregunta también recupera contenidos trabajados en la sección I). f) La respiración. Si las levaduras son seres vivos, respiran. g) Se espera que los alumnos puedan pensar que los microorganismos pueden estar en todos lados y esto puede contaminar el cultivo y hacer que se impida el crecimiento normal del microorganismo que se investiga. Esta pregunta podrá retomarse cuando los alumnos estudien el capítulo siguiente.

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Los microorganismos y el ser humano

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Página 68 El invento crucial para el estudio de los microorganismos es el microscopio. Página 69 1. a) La idea es que puedan debatir y sugerir posibles investigaciones realizadas por los científicos. Por ejemplo, una vez que relacionaron microbios con enfermedades, quizás investigaron cuáles eran exactamente los microbios que causaban cada enfermedad. Luego, sus condiciones apropiadas, y después, cómo eliminarlos. De esta manera recuperan lo visto en capítulos anteriores. b) Se trata de indagar qué saben los alumnos respecto de la prevención de enfermedades infecciosas y de que relacionen la limpieza o asepsia de un lugar con la eliminación de gérmenes. Para la limpieza casera y la eliminación parcial de gérmenes pueden usarse productos de limpieza tales como la lavandina. También el calor es un método antiséptico. Puede ser que algunos hablen de vacunas o antibióticos o remedios. Entonces, habrá que diferenciar que las vacunas sí previenen, pero los remedios o antibióticos ya “atacan” a los microbios que nos infectaron. c) Puede ser que no porque pueden fabricar esas estructuras de resistencia que las protegen de cambios bruscos. Otros alumnos podrán opinar que sí porque los productos de limpieza son muy fuertes. Entonces, como es posible que aparezcan respuestas dispares, puede preguntarles dónde buscarían información para resolver el problema. Aclaración: las estructuras de resistencia sobreviven a los productos de limpieza. Se utilizan métodos de esterilización específicos.

Página 70 Algunas de las medidas de prevención que se mencionan en el texto son lavarse las manos, los dientes y lavar los alimentos que estén crudos, así como las verduras y las frutas. También limpiar el lugar donde vivimos y ayudar para no ensuciarlo. Página 71 2. Aclaración: sugerimos que previamente a la realización de la actividad se haga una lectura colectiva del texto, deteniéndose en cada párrafo para responder dudas e inquietudes y aclarar términos propios del trabajo con bacterias, como cultivo. Los alumnos suelen asociarlo con las plantas. Este es un momento oportuno para decirles que, en la ciencia de los microorganismos, se llama cultivo al crecimiento de estos seres vivos en el laboratorio y en condiciones apropiadas. Explicar a qué se denomina contaminar un cultivo, etcétera. a) Porque se descubrió la manera de combatir gravísimas enfermedades con un antibiótico. b) Porque en el aire y en todos lados hay microorganismos y contaminan las cosas. Por eso no le llamó la atención. c) Debe ser que las condiciones apropiadas para ese hongo son esas y no a otra temperatura. d) Porque Fleming estaba investigando otra cosa y por casualidad encontró un hongo que mataba sus bacterias. 3. Los sucesos que tienen que incluir son: Antes de 1600: sustancias misteriosas. 1674: Van Leeuwenhoek fabrica microscopios y observa animálculos. Se arma un grupo nuevo que se llama "microorganismos". 1800 (aprox.): se comienzan a relacionar los microbios con las enfermedades. 1870: Koch descubre bacterias del carbunco que infectan a ratones. 1928: Fleming descubre por casualidad un hongo que produce penicilina. 1940 (aprox.): se usa la penicilina como antibiótico. Página 73 4. a) Muestra la cantidad de bacterias que hay para distintos tratamientos: sin nada, con sustancia A, B y C. b) Esa experiencia muestra la cantidad de bacterias que se desarrollan sin ninguna sustancia. Debe ser para ver cuántas crecen así y poder comparar con la cantidad que crece en presencia de sustancias que podrían matarlas o detener su crecimiento. c) Sí, porque en algunos casos hay menos cantidad de bacterias. Como en la segunda y la cuarta experiencia. En la tercera crece la misma cantidad porque la altura de esa barra es la misma que en la primera. d) La sustancia C mata a las bacterias porque la barra dice que hay 0 cantidad de bacterias. No creció ninguna. La sustancia B detiene el crecimiento porque hay bacterias pero menos que en la primera experiencia. e) No, porque no fue por casualidad sino estudiando con diferentes sustancias elegidas y analizando qué ocurría. f) La temperatura es una condición para tener en cuenta en los experimentos porque, para hacer crecer y desarrollar bacterias (o cualquier microorganismo), hay que hacerlo a una temperatura adecuada.

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Solucionario b) En 1 cm de la regla podríamos alinear 1 250 glóbulos rojos o 111 células vegetales o 1 000 bacilos. c) Se ven cosas redondas una al lado de la otra, cada una de ellas podrían ser células. No se parece tanto a los pluricelulares, que tienen células que se repiten por todos lados. Pero tampoco a una bacteria. Quizá sea un microorganismo de esos que viven agrupados. Aclaración: tenga en cuenta que cada alumno interpretará cosas diferentes. Lo importante es que puedan ofrecer sus explicaciones a la luz de lo estudiado. Páginas 80 y 81 Reactivate 1. a) Bacterias, protistas y hongos microscópicos. b) Cada alumno podrá seleccionar un grupo diferente. Puede sugerirles intercambiar entre compañeros para corregirse o buscar la respuesta en la sección. 2. Características Sí No Respuesta correcta La mayoría son pluricelulares. Tienen diferentes formas.

X Son unicelulares. X Algunos se usan para X fabricar alimentos o antibióticos. Algunos se alimentan de X otros seres vivos.

Todos son perjudiciales para la salud . Todos fabrican su alimento.

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Los organismos unicelulares y los pluricelulares

Página 77 1. a) Se espera que puedan observar organismos unicelulares y puedan comenzar a pensar que puede haber organismos con una célula y otros con más. Tenga presente que es posible que algunos alumnos aún no se den cuenta de esto. b) En este caso se trata de varias bacterias juntas. Deben ser varias células. c) Esta pregunta es una primera aproximación para reflexionar lo que ellos observaron y el postulado. Podrá comenzar a surgir la idea de muchas y pocas células. Puede sugerirles volver sobre la pregunta pendiente de la página anterior, de cómo explicar que un elefante, una planta y una bacteria estén formados por células que miden lo mismo. Página 78 Se espera que respondan que las células del corazón y del estómago son distintas porque desempeñan diferentes funciones. Mientras las del corazón deben contraerse y relajarse en forma permanente, en las del estómago habrá algunas que participen de los movimientos (similares a las del corazón). Pero también habrá células encargadas de producir y liberar al interior del estómago los jugos gástricos que se ocuparán de parte de la digestión de los alimentos. Página 79 2. a) La idea es volver sobre el tema de magnitudes características y poder ahora apreciarlo a la luz de las células. Los humanos tienen muchísimas más células que una ardilla, que es muy pequeña. Y un piojo, que es casi microscópico, muchas menos aún.

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Se ven solo a través del microscopio. Solo se encuentran en lugares húmedos. Fueron descubiertos por Hooke.

X X

X Los descubrió Leeuwenhoek. Hay que usar lavandina y en algunos casos tampoco X alcanza, como las del carbunco.

Se eliminan completamente con agua y jabón. Antiguamente se los denominaba animálculos. Siempre se desplazan por medio de un flagelo.

Se encuentran en todos los ambientes.

X Los que se mueven pueden X tener cilias o seudópodos. Otros no se desplazan.

3. a) La forma que tienen, su tamaño, su función (para el caso de los pluricelulares). También puede ser que los alumnos dibujen en los unicelulares alguna característica particular y entonces deben tenerlo en cuenta a la hora de responder. b) La imagen está aumentada 80 veces. c) Se espera que cada alumno pueda dar una descripción y que a partir de ella puedan “refinar” cada uno de sus dibujos. 4. Una posible relación puede ser: los microorganismos son organismos unicelulares que se encuentran en todos los ambientes. Cada uno de ellos presenta condiciones apropiadas de temperatura, luz y humedad. 5. a) Se trata del grupo de microorganismos que son benéficos porque el texto habla de algo bueno para el ambiente. b) Si estos microorganismos degradan compuestos que pueden ser tóxicos, por ejemplo para los animales o para los seres humanos, y disminuyen su toxicidad, entonces se trata de un hallazgo importante porque habría menos contaminación.

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Página 75 5. a) Porque se usan microorganismos que trabajan mejor a una determinada temperatura. b) Posiblemente la masa no duplicaría su volumen porque se cambian las condiciones apropiadas. Quizá se mueran las levaduras. Aclaración: en una actividad final se analiza una experiencia con levaduras a diferentes temperaturas y allí concluirán que a bajas temperaturas como 0 ºC no mueren, pero sí a temperaturas altas. Entonces, al cerrar la sección pueden volver sobre esta actividad y revisarla. c) Se espera que puedan recuperar las características que presentan todos los seres vivos y la experiencia que ellos analizaron en la actividad de la página 65 del capítulo anterior. Aquí puede comentarles que la masa tiene la propiedad de ser elástica y el gas que liberan en la respiración queda retenido en la masa y así es como duplica su volumen. d) Esta pregunta puede ser utilizada como anticipación para luego experimentar, ya que una de las propuestas de trabajo en el laboratorio se relaciona con investigar esto. Si los alumnos ya lo hicieron, entonces estarán recuperando lo trabajado con la experiencia. e) Se espera que puedan recuperar lo trabajado sobre contaminación de cultivos, que los microorganismos están en el aire, la mesada o nuestras manos y entonces hace falta limpiar la mesa de trabajo, etcétera.


6. a) Que a menos que las bacterias estuvieran muertas (como en la caja 3, donde las mató el calor) había desarrollo, es decir que aparecían colonias. b) Seguramente, los chicos pensaron que la temperatura ideal para el crecimiento de muchas bacterias es 37 °C (que es nuestra temperatura corporal). Entonces, si las condiciones son las adecuadas, se reproducen mucho. En cuanto a las bajas temperaturas, inhiben el crecimiento pero no matan, hecho que sí ocurre a altas temperaturas. c) En la caja que estuvo sometida a 80 0C, donde están muertas, se verían bacterias de igual tamaño. En el otro, donde todavía estaban vivas, cuando vuelven a estar en sus condiciones apropiadas también se reproducen. Seguramente se observarán imágenes de división celular (fisión). Al FINAL todos somos vivos Página 82 ¿Imanes que son bacterias o bacterias que son imanes? La lista de bacterias que se propone que hagan tiene por objeto familiarizarlos con los nombres de este grupo de organismos que, seguramente, les resultan desconocidos. Entre estos nombres se encuentran Penicillium, estreptococos, etcétera.

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Página 81 Mentes en juego A

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Ñ

J

Sección IV

La mesa está servida... ¡A comer! Ideas básicas Todos los seres vivos están formados por la misma clase de materiales, llamados biomateriales. Los científicos han ideado métodos para conocerlos. El conocimiento de la composición de los alimentos y de sus transformaciones permite que el hombre pueda conservarlos y elaborar otros nuevos. Todos los seres vivos requieren biomateriales para construirse a sí mismos. Los animales los obtienen consumiendo a otros seres vivos, mientras que las plantas fabrican su alimento.

La cuarta sección del libro se aboca al estudio de la nutrición en los seres vivos. El tema que se elige para empezar es la alimentación, las características de los alimentos y su elaboración. Es importante considerar que, al respecto, los chicos poseen bastantes conocimientos, aunque estos suelen ser incompletos, aislados y, en muchos casos, también incorrectos. Estos conocimientos han sido construidos a partir de la propia experiencia y de las conversaciones

con otras personas (adultos y otros chicos). Por eso es importante utilizar este mismo recurso (el intercambio oral) para que cada uno pueda expresar todo aquello que conoce. A partir del trabajo con la alimentación y los alimentos se propone aproximar a los chicos a una visión panorámica de los distintos tipos de nutrición que tienen los diferentes grupos de seres vivos: plantas, animales, microorganismos y hongos. La sección se compone de tres capítulos: uno dedicado a los alimentos, uno a las transformaciones de los alimentos y otro, a la obtención de alimentos en los seres vivos. El primer capítulo (12) parte de un tema muy conocido por los chicos: la importancia de la alimentación. Destaca la función de los alimentos como fuente de materia y de energía para nuestro organismo y de las diversas formas de nutrición de todos los seres vivos. Entra de lleno en la clasificación e importancia de los nutrientes, introduce el vocabulario específico y compara distintos alimentos en relación con la composición nutricional. Justamente, la pregunta de la apertura de la sección es el puntapié inicial para comenzar a pensar en qué comemos cuando comemos, y por qué no podemos comer siempre lo que queremos. El siguiente capítulo (13) está dedicado a la transformación de los alimentos; empieza por la conocida cocción y sigue por algunas técnicas más sofisticadas, como la producción de vino. El estudio de estos temas tiene un doble propósito: por un lado profundizar en la comprensión de la composición de los alimentos y, por otro, abordar aspectos tecnológicos vinculados con la producción de alimentos. Se destaca la importancia de los microorganismos en la producción de algunos alimentos. La pregunta para este tema muestra “la otra cara” de los microorganismos como responsables de la putrefacción de los alimentos. Por eso el capítulo destaca la importancia de conservarlos correctamente. El último capítulo de la sección (14) está dedicado a la obtención de alimentos en los seres vivos. Como ya dijimos, se trata de una visión panorámica de estos modos (básicamente autótrofo y heterótrofo) y a la presentación de diversos ejemplos. Frente a un grupo puntual de seres vivos, por ejemplo las plantas, se favorecerá que los alumnos se detengan en el análisis del modo de nutrición que tienen, qué materiales toman del ambiente para nutrirse, cómo transforman eso que toman del ambiente en su “alimento” y cómo lo aprovechan. Lo mismo se realiza con los restantes grupos de seres vivos, haciendo especial hincapié en las distintas formas de alimentación que tienen los animales. La pregunta para este capítulo se relaciona con la diferencia fundamental que existe entre la nutrición de las plantas y la de los animales. Mientras las primeras pueden “fabricar” sus alimentos, los animales deben incorporarlos. Los chicos tienen una idea intuitiva al respecto (de que a las plantas solo hay que regarlas, que no hay que darles “comida”) y sus respuestas en este sentido le darán una idea del camino que tendrá que seguir.

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Los alimentos

Página 86 Esta pregunta es personal, pero se puede trabajar en grupo la idea de que todos los chicos y púberes crecen varios centímetros por año. Página 87 1. a)

Comida

Milanesa

Ensalada caprese

Agua

Ingredientes

Origen

Pan rallado

Vegetal

Carne

Animal

Huevo

Animal

Tomate

Vegetal

Albahaca

Vegetal

Aceite

Vegetal

Queso

Animal

Agua

Mineral

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Solucionario

Página 88 Esta pregunta también es personal pero, entre todos, pueden comentar cuáles son los alimentos que con mayor frecuencia se consumen en un hogar en el que viven chicos. Página 89 2. a) Aceite (A), galletitas saladas (B), leche (C). b) En la tabla A son los lípidos, en la B, los hidratos de carbono y en la C, los hidratos de carbono y las proteínas. c) La yerba. d) Aquí se pretende que el alumno ponga en práctica los conocimientos adquiridos y, además, se familiarice con el cotejo de datos. Página 90 La leche parcialmente descremada o totalmente descremada. Página 91 3. a) Se espera que con esta actividad los alumnos tomen conciencia de su ingesta diaria de comidas y la puedan exponer al análisis de sus nuevos conocimientos. b) Con esta actividad se espera que los alumnos puedan establecer comparaciones y saquen algunas conclusiones sobre su dieta actual. Es posible que esta actividad actúe como disparador de nuevas preguntas y cuestiones relacionadas con la obesidad y otros trastornos alimentarios. Se considera que este momento de reflexión puede ser muy rico si se trabaja en forma oral en el aula. c) Se espera que los alumnos sean multiplicadores del cuidado en la alimentación. Esta actividad sugiere que ellos tomen el tema con seriedad y lo pongan en juego en lugares diferentes del aula. Es importante acompañar a los alumnos desde una charla reflexiva previa a esta actividad que les dé seguridad, aclarando la importancia de los planteos que llevarán a sus hogares.

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Las transformaciones de los alimentos

Página 92 Mayoritariamente los alimentos de las listas que hagan serán frutas y verduras. Página 93 1. a) El horneado de la mezcla para la preparación del bizcochuelo produce cambios permanentes en algunas sustancias que la compo-

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nen. El batido para la preparación del merengue es otra transformación permanente de las sustancias que componen las claras de huevo y el almíbar. Los procedimientos son hornear y batir. b) El chocolate que cubre el merengue fue rallado, pero no sufrió transformaciones permanentes, ya que sigue siendo chocolate. El dulce de leche es esparcido por la torta, pero continúa siendo dulce de leche. c) A continuación, transcribimos una posible receta de dulce de leche. Ingredientes Por cada litro de leche entera, 300 gramos de azúcar, 1/4 de cucharadita de bicarbonato de sodio, una chaucha de vainilla. Preparación Hervir en una cacerola de cobre o esmaltada la leche con el azúcar, la chaucha de vainilla y la pizca de bicarbonato de sodio. Se lleva a la ebullición y se mantiene a fuego muy suave, revolviendo constantemente para evitar que se pegue o se queme. Apartarlo del fuego una vez que haya tomado una consistencia regular. Todas las sustancias sufren transformaciones permanentes y el procedimiento es la cocción. Página 94 Es probable que mencionen la cerveza, el vino o el pan. Página 95 2. a) Los microorganismos son las levaduras u hongos unicelulares que fermentan los azúcares de la uva para producir alcohol a partir de este proceso. b) Se lleva a cabo en barriles porque la fermentación necesita la ausencia de oxígeno y los barriles, por ser cerrados, permiten eso. c) Con el agregado de cepas especiales de levaduras. d) No necesariamente, hay vinos blancos hechos con uvas rojas. La diferencia consiste en si las uvas se procesan con hollejo o sin él. Página 97 3. Enfriamiento (cadena de frío), pasteurización, envasado al vacío, conservación en aceite, conservación en vinagre, conservación en lata, deshidratación. En el enfriamiento y en la pasteurización se lleva a los alimentos a temperaturas extremas (frío o calor); al conservar al vacío o en aceite se impide el contacto del alimento con el oxígeno; la deshidratación evita la humedad; el salado y la conservación en vinagre apelan a sustancias que evitan el crecimiento de microorganismos. 4. a) Se refrigera no bien es faenado el animal y solo deja de recibir frío cuando se va a cocinar. En el trayecto de la carnicería al hogar o al restaurante, si bien no recibe frío, tampoco lo pierde en demasía. b) Significa que, en algún momento del transporte, los objetos transportados pierdan el frío y aumente su temperatura. Si la cadena de frío se “rompe”, los alimentos pueden deteriorarse, por ejemplo, por el crecimiento de microorganismos del ambiente. Esto podría perjudicar su calidad. 5. En general, necesitan frío las carnes, los lácteos y sus derivados, y los postres con cremas. No necesitan frío las conservas en lata, las pastas secas, los alimentos deshidratados y el arroz. 6. En esta actividad se pretende que los alumnos pongan en práctica lo leído y busquen nuevos ejemplos a partir de los enunciados para la infografía. Se espera que vinculen los datos anteriores y establezcan

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b) En esta actividad se espera que los alumnos recuperen los términos utilizados en el texto en una situación cotidiana. El término “biomaterial” puede aparecer con referencia a los componentes que van a ser utilizados por los seres humanos y que, a su vez, también se encuentran en los alimentos. En cuanto al origen animal, vegetal o mineral, se espera que identifiquen al menos uno de los nombrados utilizando como guía el cuadro que completaron en el punto anterior. Se espera que la palabra “energía” esté asociada con los beneficios de la alimentación. Por supuesto, las relaciones entre estos términos en una actividad de producción escrita pueden ser múltiples.


justamente uno en ese lugar, también se hace referencia a eso en el título. b) Se relaciona en primera instancia, debido a que los organismos protagonistas han sido estudiados desde su nutrición. En este caso, uno (el alga) autótrofo se relaciona con otro (el hongo) heterótrofo. Es posible que a partir del análisis de este ejemplo los alumnos puedan inferir que este tipo de relaciones se dan por la diversidad de formas de nutrición existentes. También que esta relación es indispensable debido a la obtención de materiales necesarios para ambas especies que son proporcionados por la otra interviniente en la relación. c) Se espera que los alumnos infieran que en el caso del hongo, los materiales y la energía se obtienen a partir del autótrofo, mientras que en el caso del alga, algunos materiales se obtienen del hongo, por ejemplo el agua, pero la energía es proporcionada por el Sol. Se les solicita que construyan un cuadro para que sinteticen esta idea y las anteriores.

relaciones entre las formas de conservación. Una posible actividad enriquecedora es cotejar los cuadros construidos y establecer acuerdos entre ellos. La idea de llevarlos al ambiente familiar a discutir este tema se plantea para que puedan reflexionar sobre la importancia de las técnicas de conservación en el cuidado de la salud. Esta información aparece en las etiquetas.

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La obtención de alimentos en los seres vivos

Página 98 En las hojas y, en menor medida, en los tallos verdes.

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Página 99 1. a) Se espera que los alumnos identifiquen al girasol como autótrofo a partir de la producción de glucosa y a la isoca como heterótrofo que come a otro ser vivo. b) La isoca obtiene la energía de la glucosa u otros hidratos de carbono que ingiere al comer las hojas de girasol. c) El ser humano. Página 101 2. a) Sin dientes: aves, mariposas, hormigas, mosquitos y osos hormigueros. Con dientes, el resto. El yacaré tiene todos los dientes iguales. En los demás animales dentados, algún tipo de dientes está más desarrollado y realiza eficientemente una tarea. Por ejemplo, el aguará guazú tiene molares bien desarrollados e incisivos superiores relativamente débiles. b) En este punto se espera que comprendan que, a pesar de pertenecer al grupo de los mamíferos, tienen una gran diversidad de aparatos bucales, con dientes o aun sin ellos. Los carnívoros tendrán desarrollados los colmillos y en menor medida los incisivos, los roedores, los incisivos, los herbívoros, los molares y en menor medida los incisivos. El oso hormiguero directamente no tiene dientes porque las hormigas se pegan a su lengua y las traga enteras. c) Se espera que consideren que la variedad de picos que presentan las aves se relaciona justamente con el tipo de alimentos que consumen y con sus estrategias para la obtención de esos alimentos. d) Con este último punto se espera que recuperen los contenidos anteriores y puedan extrapolar las ideas construidas a otros ámbitos más allá del analizado. Aquí es indispensable la coordinación del docente y la puesta en común del trabajo realizado para profundizar en el tema.

Páginas 104 y 105 Reactivate 1. a) Las comidas se elaboran en la cocina y los alimentos son los ingredientes que se necesitan para elaborarlas. Los alimentos deshidratados tienen poca cantidad de agua por el tratamiento al que están expuestos y los alimentos en conserva se cubren de líquido para aislarlos del aire. Los parásitos son organismos que viven en el interior de otros seres vivos o sobre ellos, y así obtienen energía y materiales a partir de ellos sin capturarlos. Los saprofitos obtienen materia y energía descomponiendo sustancias del ambiente. b) Alimentos y comidas son ingeridos para obtener nutrientes, los cuales aportan energía y materiales de construcción. En algunos alimentos, deshidratados o en conserva, ambos son expuestos a tratamientos de conservación que permiten que podamos guardarlos por más tiempo. Parásitos y saprofitos son heterótrofos. Se alimentan de otros seres vivos. c) Respuesta abierta. 2. Se espera que incluyan los términos “zapallo” y “leche” en la columna “alimentos”; “lípidos” y “glucosa” en “nutrientes”. A su vez, “batido” y “horneado” son técnicas de preparación de alimentos, y “deshidratación” y “pasteurización”, técnicas de conservación. 3. Tipo de nutrición Alimento que ingiere Ejemplo Carnívoro

Página 102 Se los consideraba plantas porque, al igual que ellas, carecen de la capacidad de desplazarse, y también porque estaban arraigados al suelo. Por lo tanto, desde la observación eran bastante parecidos. Página 103 3. a) Se tituló así con referencia a la relación entre el hongo y el alga, organismos que se vuelven indispensables uno para el otro, debido a que ambos proporcionan a la otra parte algunas cosas que resultan imprescindibles para la vida. Como los líquenes se encuentran muy a menudo sobre los árboles y la fotografía muestra

Herbívoro Omnívoro

Oso hormiguero, yacaré, carancho. Ciervo, carpincho, Plantas o sus partes. mariposa. Animales o sus partes.

Animales y plantas.

Aguará guazú, perro.

4. a) Esta situación puede relacionarse con los temas de equilibrio en la nutrición y también con los hábitos de sedentarismo en la niñez y la adolescencia. Se espera que entre las recomendaciones del médico se incluyan la consulta a un nutricionista para que le organice una dieta equilibrada y el pedido de que realice actividad física (por ejemplo, deportes).

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Solucionario

5. a) Se espera que los alumnos relacionen las técnicas para la fabricación del queso y la utilización de microorganismos beneficiosos, en este caso hongos. Por esto último, la palabra biotecnología resulta indispensable. b) Para la leche se necesita utilizar el proceso de pasteurización, que consiste en sucesivos calentamientos y enfriamientos rápidos del alimento para matar los microorganismos que naturalmente se encuentran en él. En el caso de la carne, la refrigeración y el envasado al vacío, que consisten en mantener a bajas temperaturas y aislar del contacto con el aire respectivamente. Así se evita el desarrollo de los microorganismos. 6. a) Parece haber encontrado pocos vegetales, muchos hidratos de carbono y poca carne. b) No podrán conservarse los alimentos que necesitan del refrigerador, por ejemplo las carnes y la leche, que se perjudicarán en mayor medida. c) Podría estar pensando en salar la carne y así deshidratarla y conservarla aun sin refrigeración. d) Si la cantidad de carne es poca y además no hay refrigeración necesitarán obtener carne por otros medios (por ejemplo, la pesca) para no desequilibrar la dieta. e) Deberán usar primero las verduras y frutas frescas, ya que en ausencia de refrigeración estas se echarán a perder más rápido. Por su parte, el queso puede conservarse varios días y las latas pueden mantenerse en buen estado aun más tiempo. f) Si el barco se hubiera detenido entre los témpanos de hielo el tema habría sido mucho más sencillo: se habría usado ese hielo para conservarlos. Además, las bajas temperaturas habrían retardado la reproducción de microorganismos y la putrefacción de los alimentos. Un FINAL apetitoso Página 106 Dime qué comes y te diré quién eres Se trata de que los alumnos se pongan en contacto con diferentes platos curiosos. Puede que encuentren desagradables los hábitos relacionados con el consumo de insectos, gusanos, ratas, pescados crudos, moluscos crudos, etc. También puede que se pongan alerta acerca de comidas raras que hasta pueden ser peligrosas, como el fugu (comida japonesa en la que se degusta el pez globo que, si está mal preparado, es venenoso) o las medusas. Página 107 Intercambio culinario Esta actividad podría ser llevada a cabo en cualquier momento de la lectura de la sección. Puede sugerirse al alumnado que guarde el recetario de cocina para luego analizar las recetas y quizás así arribar a algunas conclusiones relacionadas con los hábitos alimentarios.

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Sección V

La Tierra y el vecindario solar Ideas básicas En la Antigüedad se creía que la Tierra estaba en el centro del Universo y que las estrellas, el Sol y los planetas se movían alrededor de ella Hoy, a ese movimiento de las estrellas en el cielo nocturno visto desde la Tierra se lo llama movimiento aparente. En la Antigüedad se registraba la sucesión de las horas con relojes de Sol. Estos dispositivos también sirven para registrar el transcurso de las estaciones. La Tierra es aproximadamente una esfera que tiene la mayor parte de su superficie cubierta por agua y está rodeada por una capa de aire. Como todos los astros del Universo, la Tierra atrae las cosas. El peso de las cosas que están cerca de la Tierra se debe a que esta las atrae. El Sol es una estrella que, junto con los astros que la acompañan, forman el Sistema Solar. Para describir las longitudes usamos cantidades que llamamos “longitudes características”. La valoración de las longitudes se realiza siempre con respecto a las longitudes características. Los planetas se mueven alrededor del Sol y giran sobre sí mismos.

La última sección del libro está dedicada a temas de astronomía. En este año, los fenómenos astronómicos se analizan tomando como base nuestro planeta. Así, se estudian en particular el cielo visto desde la Tierra, las características y los movimientos de nuestro planeta y el Sistema Solar. ¿Qué saberes se ponen en juego? En lo que respecta a la observación del cielo, se espera que los chicos puedan contrastar sus propias observaciones (la sensación de que el Sol y las estrellas son los que se mueven) con las explicaciones científicas de los movimientos de los astros. También se espera que conozcan algunas aplicaciones tecnológicas de este conocimiento, como el reloj de Sol. En cuanto a las características y los movimientos de la Tierra, se hará hincapié en la concepción histórica de estos temas y en las posteriores modelizaciones que permitieron comprenderlos. Finalmente, no puede dejarse de lado el hecho de que nuestro planeta forma parte del Sistema Solar. Lo importante aquí es poder establecer comparaciones y relaciones que permitan identificar las semejanzas y diferencias de sus componentes. El primer capítulo de la sección (15) está dedicado a la observación del cielo diurno y nocturno. La pregunta de la página de apertura se relaciona con algo que para muchos chicos (sobre todo pequeños) resulta un verdadero misterio: ¿de dónde viene y adónde va el Sol que aparece en el cielo? Esta pregunta puede resultar verdaderamente disparadora de un debate, ¿qué es lo que se mueve, nosotros o el Sol? Todos los movimientos que se perciben en el cielo pueden girar en torno a esta pregunta. El siguiente capítulo (16) se relaciona con la forma y los movimientos de la Tierra. La pregunta de la apertura apunta a descubrir qué saben los chicos acerca de cómo se suceden las estaciones para luego introducirlos en los temas específicos del capítulo: la esfericidad de la Tierra y sus movimientos, la traslación y la rotación. Al respecto, se puede despertar su curiosidad con muchas otras preguntas disparadoras: ¿por qué los barcos se pierden en el horizonte?; ¿qué hora es en la China cuando aquí es medianoche?; ¿hace frío en España cuando aquí hace calor?; ¿sabían todas estas cosas los antiguos estudiosos? Estas y otras preguntas pueden ser el puntapié inicial para comenzar a hablar de nuestro planeta. El capítulo siguiente y último del libro (17) está dedicado al Sistema Solar, a todos sus “integrantes”: estrellas, planetas, satélites, asteroides y cometas. De allí la pregunta disparadora, que indaga sobre los cometas. Es interesante saber qué opiniones tienen los chicos al respecto (suelen relacionar estos fenómenos “especiales” que ocurren en el cielo con algo mágico o de ficción) y trabajar a partir de allí. Es importante, también, no dejar las respuestas “en el aire” sino repreguntar. Por ejemplo, una de las respuestas citadas en el libro es “Yo pienso que los cometas son las estrellas fugaces”, ante lo cual podría plantearse: “¿Y, para vos, cuál es la diferencia entre una estrella común y una fugaz?”. Esto los ayuda a cuestionarse, a reflexionar, a buscar respuestas... y a acercarse, cada vez más, al modo en que piensan los científicos.

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b) Se pretende que los alumnos respondan que el libro habla de la importancia de las plantas como seres autótrofos que producen los nutrientes que necesitamos los animales y el oxígeno que respiramos la mayoría de los seres vivos. c) Se espera que relacionen la situación con la gran cantidad de energía necesaria en el organismo antes de un partido de fútbol, la cual se obtiene en forma más eficiente a partir de la ingesta de hidratos de carbono.


15

El cielo visto desde la Tierra

Página 110 La luz recorre aproximadamente 300 000 km en un segundo. Página 111 1. a) Los relatos mitológicos se distinguen de los relatos científicos. En el primer caso, se otorga un carácter sobrenatural a fenómenos naturales y las descripciones o explicaciones que surgen de ellas poseen, por lo tanto, las mismas características. b) Porque en la época no disponían de otros tipos de explicaciones (por ejemplo, las explicaciones científicas) y era la forma más útil para conocer el Universo. Lo que hoy en día sabemos acerca del Sol proviene de la investigación científica, y los fenómenos observados en él forman parte de las teorías vigentes. 2. La finalidad de la actividad (ítems a y b) es la de comparar longitudes características. Se espera que los alumnos realicen algún procedimiento para establecer cuántas veces cabe una distancia en otra de mayor tamaño.

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Página 112 Como el Sol está bien arriba, la sombra que proyecten los objetos será cortita. Página 113 3. El objetivo de la actividad de campo es que los alumnos determinen, en forma experimental y con elementos del entorno cotidiano, las regularidades en el movimiento de las sombras de objetos debidas al movimiento aparente del Sol. A partir de estas regularidades, deben lograr argumentar acerca de las posibilidades de medir el tiempo aprovechando este fenómeno. 4. Se espera que los alumnos propongan algún tipo de observación sobre la salida, recorrido y puesta del Sol. Si ellos no logran proponerlo, el docente a cargo debería orientar la actividad a alguna forma de trabajo de campo. Página 114 Lo que se espera que los chicos observen es un cambio en la posición desde la primera noche de observación hasta la última. El movimiento registrado es la rotación de toda la constelación respecto de un punto en el cielo. Página 115 5. El propósito de la actividad (ítems a y b) es que los alumnos puedan identificar alguna constelación en el cielo nocturno. En este caso, además, se espera que encuentren, de manera aproximada, el polo Sur celeste utilizando la constelación hallada como referencia. 6. El objetivo de la actividad (ítems a y b) es que los alumnos logren concluir que las lámparas y faroles de iluminación deben poseer diseños que permitan que la luz se dirija hacia abajo, tanto en el alumbrado público como en instalaciones domiciliarias y privadas. 7. a) La ubicación precisa del objeto a observar se dificulta con la contaminación luminosa.

b) Una vez ubicado el objeto, el telescopio permite su visualización aun en zonas urbanas en las que abunda la contaminación luminosa. 8. El propósito de la actividad (ítems a y b) es que los alumnos puedan identificar una constelación en el cielo nocturno teniendo como referencias otros cuerpos celestes.

16

Nuestro hogar: la Tierra

Página 116 Esta actividad tiene la finalidad de indagar cuáles son las ideas alternativas de los alumnos. Es probable que en dibujos animados o películas hayan tomado contacto con la forma casi esférica de la Tierra, pero es importante conocer la conceptualización que tienen al respecto. Página 117 1. a) A partir de nuestra experiencia cotidiana, en la que vemos el piso de las casas o las calles como un plano. b) Las evidencias acerca de la forma de la Tierra no son tan cotidianas. Pitágoras lo pudo inferir sobre la base de la observación de los barcos que desaparecían en el horizonte, ya que lo último que se perdía de vista eran las velas. c) El propósito de la actividad es que los alumnos confronten el conocimiento científico con sus observaciones. Es importante que tomen conciencia de la necesidad de observaciones más rigurosas. 2. a) Además de la evidencia descubierta por Pitágoras, los astrónomos de la Antigüedad habían notado la sombra circular de la Tierra en los eclipses de Luna. La primera observación directa de la forma de la Tierra la tuvieron los astronautas de las misiones Apolo, quienes pudieron ver a nuestro planeta desde afuera, es decir, desde el espacio exterior. b) El objetivo de la actividad es que los alumnos puedan identificar la necesidad de una mayor rigurosidad en las observaciones para obtener conclusiones acerca de la forma de la Tierra. Página 118 El propósito de esta actividad es que los alumnos puedan responder sobre la base de sus ideas previas o alternativas. Se espera que aparezcan indicios de la noción de fuerza de gravedad. Todos los objetos tienen peso. Antiguamente se suponía que los cuerpos leves (livianos) tendían a elevarse porque no tenían peso alguno. Hoy en día sabemos que aun el aire tiene peso, ya que se puede determinar experimentalmente. Página 119 3. a) Se espera que los alumnos elaboren hipótesis sobre la base de sus experiencias sensibles. La idea es que, tanto optando por responder de manera afirmativa o negativa, luego puedan someter sus conjeturas a prueba. b) Observarán que la pelota desinflada es unos gramos más liviana que la pelota inflada. Con esto podrán concluir que el aire tiene peso. c) El objeto de la actividad es que elaboren un texto informativo acerca de lo acontecido a lo largo de la experiencia.

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Solucionario a) Evidentemente, el vaso con agua pesa menos que el vaso con agua que tiene una piedra adentro. b) El vaso con la piedra colgando, sumergida en el agua, pesará más que el que contiene solo agua. c) El propósito de la actividad es relatar el desarrollo de la experiencia. Página 120 El propósito de la actividad es relevar las ideas previas de los alumnos acerca del movimiento terrestre. Se espera que entre los fenómenos aparezcan las sucesiones de días y noches, y algún tipo de indicio de los cambios de estación. Página 121 5. Científico

Vivió entre los años...

Principales aportes a la astronomía

Nicolás 1473–1543 Copérnico

Formuló la primera teoría heliocéntrica del Sistema Solar.

Galileo Galilei

1564–1642

Mejoró el telescopio. Realizó gran variedad de observaciones astronómicas. Formuló la primera ley del movimiento.

1571–1630

Formuló las leyes sobre el movimiento de los planetas sobre su órbita alrededor del Sol.

Johannes Kepler 6.

a) El propósito de la actividad es que los alumnos puedan explicar lo aprendido respecto de la rotación de la Tierra. b) Se espera que hagan referencia a la distinción entre el día y la noche, y las diferencias horarias entre los países. 7. a) Las 13, las 21 y las 15 horas del mismo día. b) Las 5 de la mañana. c) El propósito de la actividad es que los alumnos puedan aplicar lo aprendido respecto de la rotación de la Tierra a la cuestión de las diferencias horarias y logren explicitar el procedimiento que desarrollaron para encontrar las respuestas. Página 122 Esta actividad tiene como finalidad analizar los modelos alternativos acerca de la sucesión de las estaciones. Probablemente cometan el error tan habitual de pensar que el cambio de estaciones depende de la cercanía o lejanía de la Tierra respecto del Sol. Página 123 8. a) Con esta actividad se espera que los alumnos puedan elaborar hipótesis acerca del fenómeno utilizando la idea de la inclinación del eje de rotación de la Tierra.

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b) Con esta actividad se propone incentivar a los alumnos a ampliar la información al respecto y confrontarla con sus ideas. Se espera que puedan relacionar la información de la página anterior con la que encuentren en otras fuentes. 9. La finalidad de la actividad es que los alumnos puedan sostener un argumento sobre la base de lo estudiado.

17

El Sistema Solar

Página 124 Se espera que entre los astros de la lista se encuentren: planetas (y sus satélites), asteroides, cometas, etc. Es probable que sea necesario depurar la lista de acuerdo con la descripción de cuerpos celestes del Sistema Solar. Página 125 1. a) Aunque los asteroides también se mueven en órbitas alrededor del Sol, su tamaño es generalmente mucho menor que el de un planeta. b) A partir del 24 de agosto de 2006, Plutón pasó a ser considerado un planeta enano porque parece tener un origen diferente del de los otros planetas del Sistema Solar. Además, desde el 11 de junio de 2007, a todos los planetas enanos que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno se los clasifica como "plutoides". Hasta hoy hay dos plutoides: Plutón y Eris, pero existen otros cuerpos celestes que están a la espera de una clasificación. 2. El objetivo es que los alumnos realicen una descripción de los cometas sobre la base de la información que puedan aportarles los mayores que alguna vez vieron uno, por ejemplo, el cometa Halley. Página 127 3. a) Otras clasificaciones posibles son: Los planetas gaseosos y los rocosos. Los planetas que tienen satélites y los que no los tienen. b) El objetivo de la actividad es que apliquen alguna forma de explicación relacionada con el origen del Sistema Solar. Una hipótesis posible es que los anillos de algunos planetas están constituidos por restos de algún satélite que no llegó a formarse. 4. El propósito de la actividad es que los alumnos amplíen la información de la infografía con algunas características de cada uno de los planetas. Página 128 Lo que se espera en esta actividad es que los alumnos dividan la mayor distancia por la menor distancia y así obtengan el “número de veces” que la distancia más corta cabe en la más larga. El rango característico de la altura de los alumnos de la escuela primaria se podría determinar midiendo las alturas de todos los chicos y chicas, por ejemplo con una cinta métrica. El menor valor y el mayor valor encontrado permitirían obtener el rango de valores posibles para las alturas de los alumnos. Si se hiciera la prueba se podría afirmar que es prácticamente imposible hallar un alumno de 1,80 m de altura, pues quedaría fuera del rango característico.

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4.


Página 129 5. a) Se resuelve dividiendo el radio ecuatorial de cada planeta por el de la Tierra. Planetas Mercurio

Venus

Tierra

Marte

Júpiter

Saturno

Urano

Neptuno

Diámetro ecuatorial (km)

0,95

1

0,53

11,21

9,45

4,01

3,88

0,36

b) Se espera que los alumnos logren representar los ocho planetas, de acuerdo con la escala obtenida y utilizando circunferencias.

Neptuno. Además, parece que su origen es diferente del de los otros planetas del Sistema Solar. 2. a) Los asteroides son cuerpos rocosos, más pequeños que los planetas, que se mueven en órbita entre Marte y Júpiter. b) La Tierra tiene un movimiento de rotación sobre su eje y otro de traslación alrededor del Sol. c) La cola de los cometas se forma cuando los componentes sólidos del cometa se subliman al pasar cerca del Sol. d) La fuerza de gravedad es la responsable del peso de los cuerpos. 3.

Movimiento aparente del Sol.

6. a) El diámetro terrestre entra aproximadamente 30 veces en la distancia Tierra–Luna. b) Cubrir la distancia Tierra-Luna equivale a viajar 30 veces entre Buenos Aires y Madrid. c) Cubrir la distancia Tierra-Sol implica viajar 11 277 veces entre Buenos Aires y Madrid.

Rotación de la Tierra

Movimiento aparente de las constelaciones. Cambio entre el día y la noche. Cambio de horario en diferentes países. Movimiento de la Luna.

Traslación de la Tierra

Página 130 Se espera que los alumnos deduzcan que, al igual que la Tierra, todos los planetas tienen movimientos de rotación y traslación.

Cambio en las sombras de los objetos. Cambio de estaciones.

4. a) Los alumnos deberían recordar que la idea no es correcta, ya que lo que determina el cambio de estaciones es la inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto del plano de la órbita o de la eclíptica. Como se desarrolló en la sección, al caer los rayos solares inclinados, en una mitad del planeta llegan más directamente (como si fuera desde más cerca), mientras que la otra mitad recibe esos rayos con menor intensidad (como si llegaran desde más lejos). La zona del Ecuador recibe los rayos solares de manera homogénea durante casi todo el año.

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El propósito de esta actividad es que los alumnos abran un debate acerca de qué factor determina la duración del año. La idea es que la discusión se oriente a determinar que la distancia al Sol es un factor importante para conocer la duración de un año en cada planeta. Página 131 7. a) Kepler encontró diferencias entre los datos observacionales y las órbitas circulares. Esto ocurría con todos los planetas pero se hacía más notorio con Marte. b) Descubrió, casi por descarte, que los datos se ajustaban a una elipse. 8. a) Los planetas de la tabla cuyo año dura más que el año terrestre son Marte, Saturno y Urano (están más lejos del Sol que la Tierra). El de año más corto que la Tierra es Mercurio (es el más cercano al Sol). b) No, no se observa ninguna relación entre la duración de un día en cada planeta y la distancia al Sol. Algunos planetas más cercanos tienen un día más largo que los más lejanos. c) Sí. Una hipótesis posible es proponer la idea de velocidad de rotación sobre su eje como una característica propia de cada planeta. Esta hipótesis no involucra la distancia al Sol. Otra posible hipótesis tiene que ver con el tamaño del planeta: a mayor tamaño, más tiempo de rotación. Páginas 132 y 133 Reactivate 1. a) Un gnomón consta de una vara llamada indicador y una superficie horizontal denominada registrador que permite medir el tiempo aprovechando el movimiento de las sombras a lo largo del día. b) En el capítulo 17 se afirma que Plutón pertenece, junto con otros astros similares, a la categoría de plutoide porque es un planeta enano y gira alrededor del Sol más allá de la órbita de

5. a) En realidad el nombre no es adecuado. Esto se debe a que la “Estrella de la Muerte”, por ser una estación espacial, está en órbita alrededor de un planeta y eso no ocurre con las estrellas. Un nombre adecuado podría ser “Luna de la Muerte”. b) El propósito de esta actividad es que los alumnos utilicen en el texto aquellas cuestiones relacionadas con el movimiento aparente de las estrellas y su identificación en el cielo nocturno a partir de las constelaciones. Un FINAL universal Página 135 E.T., ¿estás ahí? Se espera que los chicos propongan enviar imágenes y sonidos representativos de la vida en la Tierra, sobre todo de nuestra vida como humanos.

Ciencia en mano

1

¡Un termómetro ahí!

Páginas 138 y 139 2.° Se espera que en pocos minutos se alcance el equilibrio. La temperatura será intermedia entre la del agua natural y la del agua caliente, más cercana a la del agua natural.

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Solucionario

Analicen el experimento a) El uso de tablas y cuadros en los experimentos científicos se recomienda para ordenar y visualizar con mayor claridad los datos obtenidos. b) A mayor cantidad de agua, más tiempo se tarda en alcanzar el equilibrio. c) Cuanto más cercanos sean los valores de temperaturas iniciales, más rápidamente se alcanzará el equilibrio. Animate a seguir experimentando a) El calor se transmite con mayor rapidez. b) La transmisión de calor es más lenta. c) Se llegaría al equilibrio pero más lentamente. d) La lana actúa como aislante.

2

Estados que van y vienen

Páginas 140 y 141 1.° El agua comienza a hervir a 100 ºC y esta temperatura no varía mientras dura el cambio de estado. 2.° En el vaso se junta agua producto de la condensación del vapor sobre la superficie fría del embudo. 3.° La temperatura de fusión de la parafina oscila entre 60 y 90 ºC, dependiendo de su calidad y procedencia. Mientras dura el cambio de estado esta temperatura no cambia. 4.° La parafina se solidifica. Uno de los cambios organolépticos que se observan es que derretida es transparente y sólida es opaca. ¿Qué cambios de estado…? Se observan cuatro cambios de estado: la vaporización y la condensación del agua y la fusión y la solidificación de la parafina. Respecto de las similitudes y diferencias, pueden establecer varias relaciones. Por ejemplo, tanto en la fusión como en la condensación se obtiene materia en estado líquido; para que se produzcan la vaporización y la fusión hay que entregar calor, mientras que en la condensación y en la solidificación se quita calor. Animate a seguir experimentando a) Si el agua contiene sustancias disueltas, la temperatura de ebullición será mayor. b) Si no se baja suficientemente la temperatura del vapor, no se producirá la condensación. c) La temperatura de fusión de la manteca es menor que la de la parafina, por lo tanto tardará menos tiempo en derretirse. d) Si la plancha estuviera suficientemente caliente, no se produciría la solidificación de la parafina.

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3

Detector de vibraciones

Páginas 142 y 143 2.° El film es como el parche del tambor. Si no está estirado, las vibraciones no se pueden transmitir y, por lo tanto, no podrán apreciarse. Analicen el experimento a) Al producir sonido los granos de polenta se mueven dando pequeños saltos. Aclaración: las respuestas a las preguntas que siguen dependerán del momento de realización de esta actividad experimental. Serán de anticipación si aún no avanzaron con los temas y, por lo tanto, pretenden indagar qué saben sobre el tema. Si ya terminaron de ver toda la sección, se espera que puedan recuperar y aplicar los contenidos a esta nueva situación problemática. b) Sabemos que el parlante está vibrando porque produce sonido y lo oímos. Estas vibraciones se propagan a través de las paredes de la lata y del aire dentro de ella, ambos en contacto con el parlante, y llegan hasta el papel, haciéndolo vibrar. El movimiento del papel provoca finalmente el movimiento de los granitos de polenta. Cuanto mayor es el volumen, mayor y más visible es la vibración que se transmite al papel, y por lo tanto, a los granitos. Lo mismo sucede cuando nosotros somos la fuente sonora. Con la voz también se pueden producir sonidos más agudos o graves. Y se ve que, cuanto más graves son, menos vibran los granitos pero, al ser más agudos, las vibraciones son mayores. Animate a seguir experimentando a) Las vibraciones que se producen dependen del material con que está fabricado el objeto que vibra. Algunos podrán suponer que vibra más o menos. Esto se podrá comprobar al experimentar. b) Cuanto más alto sea el tubo, las vibraciones serán más débiles y, por ende, no lograrán hacer mover los granitos. Hay que tener en cuenta que se pueden usar los tubos de papel higiénico, de rollo de cocina, o los de tela, que suelen ser bastante largos. c) Cuanto más liviano sea el papel, más intensa y por lo tanto más visible será la vibración, a un mismo volumen. Cada grupo, no obstante, podrá pensar cosas diferentes. d) Es mejor que sean livianos los granitos que se colocan arriba. Por eso, la polenta es más adecuada que el arroz. De todos modos, hay que tener cuidado de que no sean demasiado livianos como para que sean movidos por cualquier otra cosa y que entonces no se logre distinguir del movimiento que se quiere observar. Esto sucede con la sal.

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Viajes sonoros

Páginas 144 y 145 1.° El tictac se percibe muy débilmente o no se percibe, dependiendo de los sonidos del ambiente y del grado de aislamiento acústico del recinto donde se realice el experimento. 2.° Es de esperar que el sonido se perciba más claramente. 3.° No se percibe sonido alguno, ya que las ondas sonoras se propagan por el tubo y no doblan, por lo tanto, no están dirigidas hacia el receptor, en este caso, el oído de la nena.

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3.° Se espera que alcance el equilibrio antes que en el primer caso. La temperatura será intermedia entre la del agua natural y la del agua caliente, más cercana a la del agua caliente. 4.° Se espera que demore más tiempo para alcanzar el equilibrio porque tiene que ocurrir el cambio de estado (se tienen que derretir los cubitos). La temperatura será intermedia entre la del agua natural y la del agua helada, más baja que la del agua natural.


4.° El sonido puede percibirse porque las ondas sonoras chocan en la sartén y se reflejan, y así llegan hasta el receptor. Animate a seguir experimentando a) Cuanto más gruesos sean los tubos, menor será la intensidad del sonido que percibirá el receptor. b) Sí, es probable que cuando el tubo se acorte, el sonido sea más agudo, y al alargarlo sea más grave. c) Sí, y probablemente se escuche mejor, ya que el sonido se propaga más rápidamente en un medio sólido que en el aire.

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Alimentando levaduras

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Páginas 146 y 147 1.° Porque si no, después no sabremos qué pusimos en cada tubo y no podremos sacar conclusiones. Analicen el experimento a) Porque el procedimiento dice que el agua debe estar a 37 °C al momento de poner las levaduras. Como hay que agregar cosas, puede ser que se enfríe. Así nos aseguramos de que las levaduras tengan esa temperatura. Nótese que esta pregunta puede disparar una discusión acerca de si esa no será entonces su temperatura apropiada. Ellos vieron que para investigar con los microorganismos hace falta conocer sus condiciones apropiadas; están investigando el alimento, pero la temperatura también es importante. Si surge esta discusión, se los puede invitar a pensar posibles experiencias. b) Porque nosotros queremos saber qué les sucede a las levaduras cuando se las pone junto a diferentes ingredientes. Para saberlo hace falta comparar, y en este caso, se compara con levaduras cuando no tienen ningún alimento. c) Se produce intenso burbujeo y espuma en el vaso que tiene azúcar. Esta debe ser el alimento apropiado para las levaduras que se alimentan de ella. Respiran y se libera gas, que hace que se vean burbujas. d) No, porque también se ven burbujeo y espuma con harina, aunque menos que en presencia de azúcar. Con sal no se observan cambios. e) En el caso donde hay un ingrediente que no es alimento, se verían levaduras todas iguales. En los otros dos casos se supone que si las condiciones son apropiadas, podrían reproducirse. Deberían verse gemas. Aclaración: es importante volver sobre el tema de condiciones apropiadas para guiar a los alumnos en esta pregunta. Por otro lado, en esta pequeña discusión podrá surgir que en realidad ellos no saben cuál puede ser la temperatura ideal, dado que en la receta de pan se habla de temperatura cálida pero no se dice qué valor. En este caso, nuevamente podrá invitarlos a pensar una experiencia o esperar las actividades finales, ya que la última actividad propuesta hace referencia a ello. Elaboren un resumen… En el resumen, se debe tener en cuenta: Las levaduras son microorganismos que tienen condiciones apropiadas.

El alimento apropiado es el azúcar, porque es cuando mayor respiración se observa en las levaduras. También se alimentan con harina, aunque no tanto como con el azúcar. Puede ser que la temperatura apropiada sea la de 37 °C, aunque hace falta buscar más información. Antes de realizarlo se les puede sugerir construir un cuadro como este que ordene los datos obtenidos. Características que se comparan Ingredientes

Vaso 1

Vaso 2

Vaso 3

Levaduras, Levaduras, Levaduras, agua, azúcar agua, harina agua, sal

Vaso 4

Levaduras, agua

Mucha Cambios en la espuma y mezcla burbujas

Un poco de Ningún espuma y cambio de burbujas

Ningún cambio

Altura de la espuma

Un poco alta

Nada

6

Muy alta

Nada

Cultivo de microorganismos

Páginas 148 y 149 1.° Nosotros queremos ver dónde hay microorganismos. Si el frasco no está limpio, quizás esté contaminado y aparecerían microorganismos de esa contaminación y no de lo que queremos ver. Ya no podríamos sacar bien las conclusiones. 2.° Porque si no, como podría ocurrir si el frasco estuviera sucio, se contamina el experimento. Analicen el experimento a) Al usar un recipiente limpio, cajas de Petri estériles, al no tocar los hisopos y al abrir y cerrar las cajas lo más rápido posible. b) Esta caja nos permitirá ver qué se observa cuando no hay ningún cultivo de microorganismos, y así comparar. c) La idea es poder pensar de dónde se sacó la muestra y poder relacionar. Si fue del picaporte o de la suela, se supone que aparecerán bacterias y también mohos. En el baño de la escuela es probable que no crezcan porque se supone que está limpio y desinfectado. También hay que observar qué ocurrió en el cultivo testigo, es decir, el que se mantuvo cerrado. Es probable que aparezcan si no se esterilizó bien todo el material. También puede pasar que se haya contaminado el cultivo cuando se colocaba el medio dentro de las cajas. Por eso, esta parte es interesante para trabajar el procedimiento. Normalmente, las siembras de bacterias se realizan cerca del mechero. Aquí no se incluyó por ser peligroso en nenes chicos. Sin embargo, se les puede comentar que el calor eleva todas las partículas que haya en el aire, alejándolas de las cajas de Petri. También puede ser que los alumnos, sin querer, toquen con sus manos el hisopo y entonces, lo contaminen. De esta manera, en lugares donde no se esperan microorganismos, finalmente aparecen.

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Solucionario Animate a seguir experimentando a) Poniendo las cajas a temperaturas diferentes. b) Esta pregunta es de anticipación. Se espera que puedan relacionarlo con las levaduras y con lo visto en las páginas del libro. Por ejemplo, hay algunas bacterias que viven a 37 °C. c) Todo igual salvo lo último, que en lugar de dejarlas en lugar cálido, pueden ponerse algunas en la heladera. Lo importante es trabajar con los alumnos que, como se quiere comparar temperaturas, hay que hacer dos cajas por cada muestra. Una se deja a temperatura cálida y otra se lleva a la heladera.

Detectives en la cocina

Páginas 150 y 151 1.° Amarillo. 2.° El Lugol reacciona con el almidón y origina en el tubo un color azul oscuro. 4.° Se espera que todos los alimentos reaccionen con el Lugol (es decir que se produce un color rojo en el tubo). Es posible ordenarlos según la intensidad de color con la que se muestra el indicador en cada caso. Mayor intensidad implica mayor cantidad de almidón. Construyan en sus carpetas… Nuevamente se propone como recurso didáctico la construcción de un cuadro que permite ordenar y visualizar con claridad los datos obtenidos. Animate a seguir experimentando a) Cualquier alimento rico en almidón, por ejemplo, un cereal: arroz, trigo, maíz. b y c) Estas dos propuestas tienen como propósito que los chicos piensen qué consideraciones hay que hacer a la hora de diseñar una experiencia, las variables que se ponen en juego, los tiempos, el modo de conseguir los materiales y reactivos, etcétera.

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Animate a seguir experimentando a) Se espera que los alumnos se refieran a la necesidad de estacionamiento y fermentación para preparar el queso como una diferencia. Asimismo, que noten que los procedimientos utilizados son similares en ambos casos. b) Se introduce la variante de la presencia de sal con la intención de relacionar este tema con la deshidratación, vista como un método de conservación en la sección correspondiente.

La producción de ricota

Páginas 152 y 153 1.° Se espera que los alumnos hagan referencia a la necesidad de hervirla para evitar que cualquier microorganismo patógeno ingrese al alimento; además se eliminan las bacterias que naturalmente contiene la leche. 2.° Podrán observar que durante ese procedimiento se forman de manera inmediata la cuajada y el suero. Si no reconocen los nombres de las partes, puede que las identifiquen por su aspecto: una más pesada, pegajosa y sólida, y otra de color amarillo verdoso y líquida. El limón interactúa con algunos componentes de la leche y logra que otros precipiten. 3.° Se los pone bajo la canilla para limpiar la mezcla del suero restante y además para lograr que se unan más los granos de ricota. 4.º Puede considerarse que esta es una transformación permanente porque no podemos volver hacia atrás el proceso para obtener leche a partir de ricota. Estrictamente, se trata de una transformación química porque se produjo la coagulación de las proteínas seguida de una separación de fases.

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Contador de estrellas

Páginas 154 y 155 4.° Porque eso nos permite hacer una estimación del número de estrellas visibles, que son entre 3 000 y 4 000 por hemisferio, aunque su visibilidad varía de acuerdo con su magnitud aparente (es decir, con su brillo) y con las condiciones del lugar de observación (contaminación luminosa). Se espera que los cálculos se aproximen a estos valores. Animate a seguir experimentando a y b) El resultado de la actividad depende de las tintas que empleen. Lo más probable es que aun tratándose de tintas del mismo color, el resultado no sea exactamente igual. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723

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Redacten un texto sencillo… En cuanto a los pasos que no son indispensables, podrían decir que estando la leche previamente pasteurizada no se hace necesario hervirla.


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Notas


Notas

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Animate Ciencias Naturales 5 CABA