CIENCIAS Guía del docente Grado Séptimo Tema: Ciclos biogeoquímicos Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 7 Metas de Comprensión: La materia circula por el ecosistema entre los organismos y el ambiente. ANTES (PREPARACIÓN) Preparación: Sugerencias de preparación conceptual -Vea el video con anterioridad para poder dictar la clase en caso de que haya alguna falla o inconveniencia en la proyección del mismo durante la clase. -Revise en el glosario los siguientes términos: Reciclar, reusar, fotosíntesis y respiración. - Televisor con DirectTV o Video beam con sonido. - Guía del docente. Materiales o recursos para el estudiante - Guía del estudiante, cartuchera y cuaderno. Lecturas o recursos de estudio - No aplica. Materiales o recursos para el profesor -Glosario. DURANTE ETAPA Introducción DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD DISTRIBUCIÓN DE LOS ESTUDIANTES 5 min: Presente la agenda de la clase: Salude de manera afable y cálida a sus estudiantes estableciendo contacto visual con cada uno de ellos. a) Objetivo de la clase: • Comprender que hay materiales en la naturaleza que se reciclan, pues son finitos ya que la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. • Entender el comportamiento cíclico de la materia en el ecosistema. CONSEJOS Clase magistral Asegúrese que los estudiantes comprendan el concepto de “reciclar” Diferenciar reciclar de reusar. • Identificar las etapas del ciclo del carbono. b) Actividades: • Proyección del video. • Lectura: Ciclo del carbono. • Resolución de preguntas. •Socialización. Explicación 15 min: • Proyecte el Video No. 12: “Ciclos biogeoquímicos” e invite a los estudiantes a que, de acuerdo a las instrucciones de la Actividad 1 de la Guía del estudiante, escriban en su cuaderno algunas ideas sobre el video. • Pida a los estudiantes que desarrollen la Actividad 2 de la Guía del estudiante, es decir que completen la Lectura 1: “Ciclo del carbono” para entender cómo se lleva a cabo este ciclo. L ibe rtad y O rd en 4 Grupos colaborativos de cuatro Puede detener el video cuando crea necesario y adicionar explicaciones pertinentes. Puede ampliar información sobre fotosíntesis y respiración. Guía del docente 111 Guía del docente Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 7 DURANTE ETAPA Aplicación DISTRIBUCIÓN DE LOS ESTUDIANTES DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD 20 min: • Pida a los estudiantes que a partir de las lectura y de la información de la gráfica, respondan en el cuaderno las preguntas que aparecen en la Actividad 3 de la Guía del estudiante. Síntesis 4 Grupos de cuatro CONSEJOS Recuerde a los estudiantes que aunque están trabajando en grupo, cada uno debe escribir las respuestas en su cuaderno. 8 min: • Pida a sus estudiantes que desarrollen la Actividad 4 de la Guía del estudiante: escribir una conclusión de lo aprendido de manera individual en el cuaderno y socializarla con los miembros del grupo. DESPUÉS Tareas No aplica. Sugerencias de evaluación No aplica. Recursos adicionales para profesores y estudiantes No aplica. Materiales de estudiante para la siguiente clase Guía del estudiante, cuaderno y cartuchera (colores). 112 Guía del docente L ibe rtad y O rd en Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 7 Guía del docente RESPUESTAS Responda en su cuaderno las siguientes preguntas: 1. ¿Por qué es fundamental el carbono en todos los seres vivos? El carbono es un elemento estructural o sea la gran mayoría de las moléculas que constituyen un ser vivo contiene carbono. Además, el carbono es un elemento fundamental en la consecución de energía para todos los seres vivos. 2. ¿Podemos afirmar que en un ecosistema hay una gran “fábrica” de reciclaje de dióxido de carbono? ¿Porque? Sí podemos afirmar que un ecosistema es un gran “fabrica” de reciclaje de dióxido de carbono puesto que dentro de los ecosistemas se reciclan a través de las plantas y algas para liberar oxígeno y agua. 3. ¿Cuáles son las semejanzas y diferencias entre el proceso de fotosíntesis y el de respiración celular? Semejanzas • Involucran los mismo elementos químicos • Ambas son indispensables para la vida • Ambos involucran etapas que hacen parte del Diferencias • Son reacciones químicas opuestas donde una obtiene energía del sol y la almacena y la otra utiliza esa energía solar. metabolismo de los seres vivos, y otras etapas que se llevan a cabo por fuera de los seres vivos. L ibe rtad y O rd en Guía del docente 113 CIENCIAS Guía del docente Grado Séptimo Tema: Ciclos del agua Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 8 Metas de Comprensión: La materia circula por el ecosistema entre los organismos y el ambiente. ANTES (PREPARACIÓN) Preparación: Sugerencias de preparación conceptual -Haga las lecturas y revise las actividades con antelación. -Pruebe y elabore con antelación la Actividad 5 que corresponde a un laboratorio rápido. Asegúrese de que funcione. Si no es posible la realización de la actividad, solicite a los estudiantes que describan situaciones en las cuales hayan evidenciado el ciclo del agua. -Puede empezar la clase con una contextualización hablando de la importancia del agua, para esto puede utilizar el siguiente texto: Contextualización: El agua es un recurso natural muy importante en la naturaleza. Si no fuera por el agua, no existiría la vida en la Tierra. Todas las formas de vida en la Tierra dependen del agua. Cada ser humano necesita diariamente varios litros de agua dulce potable para vivir. El agua dulce es muy preciada. Alrededor del 97% del agua de nuestro planeta es salada y por tanto no es apta para el consumo humano. Sorprendentemente, las tres cuartas partes del agua dulce de la Tierra están retenidas en los glaciares y los casquetes polares del hielo de manera que los lagos y los ríos, principales fuentes de agua de consumo de nuestra sociedad, tan sólo constituyen un 0.01 % del recurso hídrico de nuestro planeta. Es muy importante comprender la importancia del ciclo del agua en la vida, conocer las diferentes características del agua en la naturaleza así como la relación del agua con la actividad humana. (Tomado de http://nagusia. berritzeguneak.net/gaitasun/docs/competencias/ ciclo_agua.pdf ). -Se recomienda que antes de empezar la clase, haga el montaje (re-creemos el ciclo del agua) y cubra una planta o parte de esta con una bolsa plástica transparente amarrándola en su parte final. Materiales o recursos para el profesor - Guía del docente, Guía del estudiante. - Para realizar el montaje (re-creemos el ciclo del agua) debe tener: 1 tazón, un vaso pequeño, un plástico, un caucho o similar, una piedra pequeña o moneda, agua, colorante vegetal (opcional) y una taza de tierra. Materiales o recursos para el estudiante - Guía del estudiante, cartuchera y cuaderno. Lecturas o recursos de estudio - No aplica. DURANTE ETAPA Introducción DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD DISTRIBUCIÓN DE LOS ESTUDIANTES 5 min: Presente la agenda de la clase: Salude de manera afable y cálida a sus estudiantes estableciendo contacto visual con cada uno de ellos. a) Objetivo de la clase: • Comprender el ciclo del agua y su importancia. • Identificar las etapas del ciclo del agua. Clase magistral L ibe rtad y O rd en CONSEJOS Se recomienda hacer el montaje antes de comenzar la clase. Guía del docente 115 Guía del docente Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 8 DURANTE ETAPA Introducción DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD DISTRIBUCIÓN DE LOS ESTUDIANTES CONSEJOS Después de hacer la contextualización, cuente a los estudiantes cómo y para qué hizo el montaje. Póngalo al sol durante 30 min. b) Actividades: • Contextualización sobre la importancia del agua. • Descripción de qué, cómo y para qué del montaje: Re-creemos el ciclo del agua. • Lectura: Ciclo del agua. Actividad. • Etapas del ciclo del agua. Actividad. •Reflexión-Conclusión. Explicación 25 min: • Contextualice a los estudiantes sobre la importancia del agua: - Explique a sus estudiantes por qué el recurso agua es importante para los seres vivos y que estamos constituidos por agua en un 60%-70%. Muestre a los estudiantes que los animales liberamos agua en la respiración- transpiración y que las plantas hacen lo mismo en la respiración-transpiración. Para la contextualización puede utilizar: 4 Grupos colaborativos de cuatro • Muestre a los estudiantes el montaje de la Actividad 5, e indique que deben dibujar el paso a paso (6 pasos) del procedimiento en la Guía del estudiante. b. Una bolsa plástica transparente y cubrir una planta o parte de esta que esté expuesta al sol durante 15 minutos y explicar que al igual que nosotros, consume y libera agua. • Luego, coloque el montaje al sol durante 30 minutos. • Comente a sus estudiantes que mientras se esperan los 30 minutos, pasen a desarrollar la Actividad 7 de la Guía del estudiante: “El Ciclo del Agua” y hagan la lectura. Pida al líder de cada grupo que dirija la lectura y que con sus compañeros de grupo, subrayen las ideas que les parecen importantes. Aplicación a. Un espejo o material de vidrio y expulsar suavemente el aliento sobre esta superficie para empañarla y explicar que se libera agua y que se condensa sobre esta. Si lo considera necesario pase por los grupos resolviendo dudas sobre la lectura: “El ciclo del agua.” 5 min: • Muestre a sus estudiantes el montaje (re- creemos el ciclo del agua) y pida que revisen el vaso que está en el interior. 4 Grupos colaborativos de cuatro Síntesis 10 min: • Pida a los estudiantes que respondan las preguntas de análisis del laboratorio demostrativo que se encuentran en la Actividad 6 de la Guía del estudiante. Esta actividad se hace como cierre y evaluación de la clase. • Pida a los estudiantes que hagan la tarea en sus casas y la entreguen la próxima clase. 116 Guía del docente Tenga en cuenta que las respuestas a las preguntas abiertas pueden ser variadas. Oriente y haga énfasis en las respuestas presentadas en la parte de respuestas a ejercicios. Copie estas en el tablero para que los estudiantes hagan sus correcciones. L ibe rtad y O rd en Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 8 Guía del docente DESPUÉS Tareas Pida a sus estudiantes que desarrollen la Actividad 8 de la Guía del estudiante: “Etapas del ciclo del agua” en la cual identifican las etapas del ciclo del agua por medio de un gráfico y las relacionen con su definición. Materiales de estudiante para la siguiente clase No aplica. Recursos adicionales para profesores y estudiantes No aplica. Sugerencias de evaluación El desarrollo de las actividades debe demostrar el conocimiento y comprensión del ciclo del agua por parte de los estudiantes. L ibe rtad y O rd en Guía del docente 117 Bimestre: II Semana: 3 Guía del docente Número de clase: 8 RESPUESTAS Condensación, precipitación, evaporación, transpiración, radiación solar, infiltración, escurrimiento Condensación Agua contenida en la atmósfera Agua contenida en la nieve Radiación solar Precipitación Transpiración Evaporación Escurrimiento Agua contenida en los océanos Infiltración Agua subterránea almacenada L ibe rtad y O rd en Guía del docente 119 Guía del docente Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 8 Relacione conceptos y definiciones conectando por medio de líneas los numerales de la columna A con las letras de la columna B: Columna A Evaporación Transpiración Condensación Precipitación Balance hídrico 120 Guía del docente Columna B Cuando el agua cambia de estado gaseoso a estado líquido. El vapor se eleva y se enfría formando pequeñas gotas de agua líquida que forman nubes. Cuando cualquier forma de agua cae desde las nubes, como la lluvia, la nieve, y el granizo. Más del 75% cae al mar y el resto cae sobre la superficie terrestre. Cuando el agua líquida está presente en los cuerpos de agua como: océanos, lagos ríos, etc. se convierte en vapor de agua. Es determinado por el ciclo del agua en el planeta tierra. Cuando las plantas y los animales liberan vapor de agua. L ibe rtad y O rd en Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 8 Guía del docente Actividad 5: Montaje: (Re-creemos el ciclo del agua). Procedimiento 1. Coloque un vaso pequeño dentro de un tazón grande de plástico. Agregue agua fría al tazón hasta cubrir tres cuartos del vaso aproximadamente. La parte interna del vaso debe permanecer seca. 2. Agregue colorante vegetal al agua en el tazón. (Si no cuenta con este, continúe con el siguiente paso). 3. Agregue una taza de tierra seca al agua y revuelva hasta que quede turbia. 4. Cubra herméticamente el tazón con un trozo de plástico asegurándolo con un caucho o similar. Ponga una piedra pequeña o una moneda sobre el plástico encima del vaso. 5. Coloque el tazón al sol por mínimo 30 min. Observe el agua que se ha acumulado en el vaso. Análisis 1. ¿Qué procesos permitieron que se acumulara agua en el vaso? Los procesos que permitieron la acumulación de agua en el vaso, son primero la condensación y después el proceso de precipitación. 2. ¿Por qué el agua del vaso no es turbia? Cuando ocurre la evaporación solo se evapora el agua y no sus contaminantes. 3. ¿Está coloreada el agua del vaso? Que nos dice esto de los contaminantes en los sistemas de aguas y el ciclo del agua? No debe estar coloreada el agua del vaso por lo tanto los contaminantes se quedan en las fuentes de agua y cada vez se vuelven más concentrados. Estos no pasan por el ciclo del agua. L ibe rtad y O rd en Guía del docente 121 CIENCIAS Guía del docente Grado Séptimo Tema: Ciclos del nitrógeno Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 9 Metas de Comprensión: La materia circula por el ecosistema entre los organismos y el ambiente. ANTES (PREPARACIÓN) Preparación: Sugerencias de preparación conceptual -Se recomienda desarrollar la lectura que aparece en la Actividad 9 con antelación y buscar la definición de las palabras aparecen allí en negrilla. -Manejar el tema de cadena trófica para mencionarles que son productores, consumidores y descomponedores. (Solamente definirlo para darles contexto antes de abordar la lectura). Materiales o recursos para el profesor - No aplica. Materiales o recursos para el estudiante - Cuaderno, cartuchera y Guía del estudiante. Lecturas o recursos de estudio - No aplica. DURANTE ETAPA Introducción DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD DISTRIBUCIÓN DE LOS ESTUDIANTES 2 min: Presente la agenda de la clase: Salude de manera afable y cálida a sus estudiantes estableciendo contacto visual con cada uno de ellos. a) Objetivo de la clase: • Identificar las etapas del ciclo del nitrógeno. • Describir cómo el cambio del uso del suelo ha afectado el ciclo del nitrógeno. CONSEJOS Clase magistral b) Actividades: •Vocabulario. • Introducción. Los animales estamos constituidos de proteínas y conseguimos estas proteínas a través del alimento. •Lectura. • Desarrollo del cuestionario. • Preguntas y dudas y conclusión •Tarea. Explicación 15 min: • Pida a los estudiantes que entreguen la tarea asignada la clase anterior. • Defina claramente las palabras clave necesarias para entender el ciclo del nitrógeno. L ibe rtad y O rd en Para el vocabulario puede utilizar las palabras que aparecen en negrilla dentro de la lectura de la Actividad 5 de la Guía del estudiante. Clase magistral Guía del docente 123 Guía del docente Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 9 DURANTE ETAPA DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD Explicación • Explique brevemente a sus estudiantes que los seres humanos (vertebrados en general) estamos constituidos de compuestos nitrogenados y que mediante la orina nos deshacemos de algunos de estos compuestos que el cuerpo no necesita. DISTRIBUCIÓN DE LOS ESTUDIANTES CONSEJOS • Para esta explicación puede empezar preguntando: ¿Por qué los seres humanos (animales vertebrados) consumen proteínas? • En esta explicación puede mencionar que los vertebrados consumen proteínas (alimento) ya que son componentes esenciales en la construcción de tejidos y en el funcionamiento de las células y que estas contienen nitrógeno. • También es necesario mencionar que al producir orina, los vertebrados se deshacen de algunos componentes tóxicos provenientes del metabolismo de las proteínas. • Pida a sus estudiantes que consignen las ideas principales sobre el tema en el cuaderno. Aplicación 20 min: • Pida a sus estudiantes que desarrollen la Actividad 9 de la Guía del estudiante correspondiente a la lectura del ciclo del nitrógeno. • Solicite a los estudiantes que desarrollen las actividades que aparecen en la Actividad 9 numerales 1, 2, y 3 de la Guía del estudiante. • En el numeral 1, solicite que resalten con un color diferente cada proceso (nitrificación, amonificacion, des nitrificación). Síntesis 124 10 min: • Pregunte a sus estudiantes ¿Por qué es importante el ciclo del nitrógeno en sus vidas? y ¿qué pasaría si este no funcionara adecuadamente? Pida que anoten las respuestas en su cuaderno. Guía del docente Parejas Oriente a los estudiantes en la resolución de las preuntas, direccionándolos a las respuestas a través de cuestionamientos. Las respuestas aparecen en la parte de respuestas a ejercicios. Puede socializar las respuestas de dos o más parejas. L ibe rtad y O rd en Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 9 Guía del docente DESPUÉS Tareas No aplica. Sugerencias de evaluación No aplica. Recursos adicionales para profesores y estudiantes No aplica. Materiales de estudiante para la siguiente clase No aplica. L ibe rtad y O rd en Guía del docente 125 Bimestre: II Semana: 3 Guía del docente Número de clase: 9 RESPUESTAS Actividad 8 Lea la siguiente lectura y desarrolle la actividad a continuación: Ciclo del Nitrógeno El nitrógeno es uno de los elementos más abundantes en la superficie terrestre. En las plantas es el cuarto elemento más abundante después del Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O), siendo un macronutriente esencial que forma parte de biomoléculas como proteínas, ácidos nucleicos, entre otros. Se encuentra en gran cantidad en la atmósfera y este no puede ser aprovechado por animales y plantas directamente. Algunas especies de bacterias (bacterias nitrificantes) que habitan en el agua, en el suelo o crecen en las raíces de algunas plantas, capturan el (N2) ó nitrógeno atmosférico del aire. Este proceso de captura y transformación del nitrógeno en una forma que resulte útil para las plantas, se denomina fijación del nitrógeno (nitrificación). Parte del nitrógeno también se fija durante las tormentas eléctricas, cuando la energía de los relámpagos convierte el nitrógeno gaseoso (N2) en nitratos (NO3). También se añade al suelo mediante la aplicación de fertilizantes químicos sobre los pastos, cosechas y otras áreas. El nitrógeno entra en la red alimentaria cuando las plantas- productores absorben los compuestos nitrogenados (NO3 nitratos-NO2 nitritos) del suelo y los convierten en proteínas. Los consumidores obtienen nitrógeno al ingerir plantas o animales que lo contienen. Vuelven a usar el nitrógeno y producen sus propias proteínas. El nitrógeno regresa al suelo de varias maneras. Cuando un animal orina, el nitrógeno retorna al agua o al suelo y vuelve a ser usado por las plantas. Cuando mueren los organismos, los descomponedores (hongos y bacterias) transforman el nitrógeno de las proteínas en amonio (NH4+). Luego los organismos del suelo convierten el amonio (NH4+) en compuestos nitrogenados para uso de las plantas, amonificación. Finalmente, en un proceso llamado des nitrificación, ciertas bacterias del suelo convierten de nuevo los compuestos nitrogenados fijados en gas nitrógeno (N2), el cual lo regresa a la atmósfera. (Tomado de Biggs A, Crispen W. Biología. Ciencias de Glencoe. McGraw Hill.2012.) Actividad 9 1. A partir de la lectura y la información de su profesor, identifique las palabras que están en negrilla (palabras clave) en el siguiente diagrama. Destaque con color la ruta de: Nitrificación, amonificación y des nitrificación. Nitrógeno atmosférico (N2) Desnitrificación Plantas (productores) Asimilación Bacterias desnitrificantes Bacterias fijadoras de N2 de las raíces Nitrato (NO3-) Descomponedores (bacterias, hongos) Bacterias nitrificantes Amonificación Nitrificación Nitrito (NO2-) Amonio (NH4+) Bacterias fijadoras de N2 del suelo L ibe rtad y O rd en Bacterias nitrificantes Guía del docente 127 Guía del docente Bimestre: II Semana: 3 Número de clase: 9 2. Responda las siguientes preguntas con base en la lectura del ciclo del nitrógeno: a) ¿Qué nombre reciben los siguientes compuestos?: (NO3): nitrato. (N2): nitrógeno gaseoso. (NH3): amoniaco. (NO2): nitrito. 3. En las preguntas que se plantean a continuación, escoja una de las siguientes opciones encerrando con un círculo la que mejor responda la pregunta planteada. a) ¿Cuál de los siguientes organismos transforman el nitrógeno gaseoso en nitratos? Plantas Herbívoros Bacterias nitrificantes Ninguno de los anteriores b)¿Cuál de los siguientes organismos transforman las proteínas en amoniaco? Plantas. Herbívoros Descomponedores. Ninguno de los anteriores. c) ¿Cuál de los siguientes organismos transforman los compuestos nitrogenados del suelo en proteínas? Plantas. Herbívoros. Descomponedores. Ninguno de los anteriores. d) La frase “Los consumidores obtienen nitrógeno al ingerir plantas o animales que lo contienen” se evidencia en el diagrama “ciclo del nitrógeno” cuando: Los hongos y bacterias descomponen la materia orgánica (cadáveres y residuos orgánicos). La energía de los relámpagos convierte el nitrógeno gaseoso en nitratos . El conejo se alimenta de las plantas presentes. Ciertas bacterias del suelo convierten de nuevo los compuestos nitrogenados fijados en gas nitrógeno. e) El proceso de des nitrificación sucede cuando: Las plantas-productores absorben los compuestos nitrogenados (nitratos-nitritos) del suelo y los convierten en proteínas. Los organismos del suelo convierten el amoniaco en compuestos nitrogenados para uso de las plantas. Ciertas bacterias del suelo convierten de nuevo los compuestos nitrogenados fijados en gas nitrógeno. Algunas especies de bacterias que habitan en el agua, en el suelo o crecen en las raíces de algunas plantas, capturan el nitrógeno gaseoso del aire. 128 Guía del docente L ibe rtad y O rd en