BONAERENSE [Herramientas ] para aprender GUÍA DOCENTE Ciencias Naturales 4 Diseño gráfico: Silvina Espil y Jimena Ara Contreras. Diseño de tapa: Silvina Espil y Jimena Ara Contreras. Diagramación: Ana Inés Castelli. Ilustración de personajes: Leo Arias. Corrección: Eduardo Mileo. Documentación gráfica: Gimena Castellón Arrieta. Asistencia en Documentación gráfica: Jimena Croceri y María Anabella Ferreyra Pignataro. Fotografía de tapa: Dusan964 / Shutterstock Images. Tratamiento de la imagen de tapa: Gimena Castellón Arrieta. Coordinación de producción: Juan Pablo Lavagnino. Preproducción: Daiana Reinhardt. Machado, Edy Ciencias Naturales 4 Bonaerense: Herramientas para aprender : Guía Docente . - 1a ed. - Buenos Aires : Kapelusz, 2011. 48 p. ; 28x20 cm. ISBN 978-950-13-0455-8 1. Guía Docente. 2. Ciencias Naturales. I. Título CDD 371.1 © KAPELUSZ EDITORA S. A., 2011 San José 831, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. Internet: www.kapelusz.com.ar Teléfono: 5236-5000. Obra registrada en la Dirección Nacional del Derecho de Autor. Hecho el depósito que marca la Ley Nº 11.723. Libro de edición argentina. Impreso en la Argentina. Printed in Argentina. ISBN: 978-950-13-0455-8 Ø PROHIBIDA LA FOTOCOPIA (Ley Nº 11.723). El editor se reserva todos los derechos sobre esta obra, la que no puede reproducirse total o parcialmente por ningún método gráfico, electrónico o mecánico, incluyendo el de fotocopiado, el de registro magnetofónico o el de almacenamiento de datos, sin su expreso consentimiento. Primera edición. Esta obra se terminó de imprimir en enero de 2012, en los talleres de Buenosairesprint, Presidente Sarmiento 459, Lanús, provincia de Buenos Aires, Argentina. 4 Ciencias Naturales BONAERENSE GUÍA DOCENTE Gerencia de Contenidos y Soluciones educativas: Diego Di Vincenzo. Autoría: Edy Machado. Edición: Mariana Stein. Dirección del área de Ciencias Naturales: Florencia N. Acher Lanzillotta. Jefatura de Arte: Silvina Gretel Espil. Índice Planificación4 Algunas orientaciones para el uso de este libro 13 ¿Cómo usar este libro? 16 El enfoque CTS en la enseñanza de las ciencias 19 Evaluación: técnicas, objetivos y criterios 24 Solucionario26 4 4 Objetivos • Identificar ideas centrales en el estudio de los materiales: propiedades, estructura, procesamiento y comportamiento. • Explorar la obtención, transformación y uso de los materiales. • Valorar la actividad científica y tecnológica en la producción, procesamiento e innovación de materiales. Capítulos 1 Familias de materiales fabricados Planificación Actitudinales: • Reconocimiento de las ventajas y desventajas del uso de plásticos. • Valoración de la reutilización y reciclado de materiales. Procedimentales: • Comparación entre metales, cerámicos y plásticos respecto del origen y propiedades relativas al calor, la electricidad y el magnetismo. • Reconocimiento de los materiales en objetos de la vida cotidiana. • Reconocimiento de características táctiles y visuales de los materiales. • Reflexión acerca de las propiedades de los materiales. • Comprobación y comparación de las propiedades de los materiales. • Identificación de las propiedades de los metales: conducción del calor y la electricidad, tenacidad, maleabilidad, brillo, etc. • Identificación de los usos de los metales según sus propiedades. • Comparación de las propiedades de los metales con las de materiales no metálicos. • Comparación de las características de metales de uso industrial y hogareño. • Valoración del conocimiento de las propiedades de los metales en la prevención de accidentes hogareños. • Reconocimiento de las características y propiedades de los cerámicos. • Modelización explicativa de la estructura y comportamiento de los cerámicos. • Reconocimiento del uso de los materiales cerámicos. • Identificación de los conceptos “reutilización” y “reciclado”. • Redacción de textos sobre comparación de las características y usos de diversos materiales. • Identificación y reconocimiento de los plásticos, sus propiedades y usos. • Explicación del proceso de reciclado de los plásticos. • Investigación y diálogo acerca de modos de reciclado de plásticos y otros materiales. • Valoración de la investigación científica y tecnológica para el mejoramiento del procesamiento y de las estructuras de los materiales. Actividades Evaluación • Postular y explorar distintas clasificaciones, argumentar sobre los criterios utilizados en cada caso y analizar la pertinencia de sus clasificaciones teniendo en cuenta las propiedades de los materiales estudiados. • Diseñar y realizar experimentos que les permitan anticipar y comparar las propiedades de los materiales. • Buscar información mediante la lectura de textos, recursos de internet y otras fuentes sobre el origen y formas de obtención de materiales como los metales, cerámicos y plásticos. • Organizar, en formatos diversos, la información sobre los procesos que efectúa el hombre desde la obtención de la materia prima hasta la fabricación de objetos metálicos, cerámicos y de plástico. • Reconocer criterios de búsqueda de información. Comparar procesos de reciclado y obtención de materiales. • Explorar las posibilidades de transformación y usos de metales en relación con sus propiedades. • Reflexionar y redactar acerca del reciclado de ciertos materiales en función del cuidado del ambiente. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Conceptuales: • Los metales, los cerámicos y los plásticos como familias de materiales. • Obtención y transformación de los metales, cerámicos y plásticos por parte del hombre. • Reciclado de materiales. • Propiedades particulares. Los metales: brillo, ductilidad, maleabilidad, conductividad. • Los cerámicos: fragilidad, opacidad, porosidad. • Los plásticos. Diversidad de materiales plásticos y propiedades específicas según su uso. • Obtención, transformación y uso de los metales. Contenidos Materiales reciclados: http://www.recicladosarroyito.com.ar/ reciclados2.htm Centro experimental de la Vivienda Económica: http://www.ceve.org.ar Empresa argentina de aluminio: http://www.aluarnews.com.ar/institucional. html# Recursos Objetivos • Comprender y distinguir los conceptos de calor y temperatura. • Relacionar la interacción del calor con los materiales y las propiedades conductoras y aislantes de estos. • Valorar el conocimiento de la conducción del calor en la aplicación de la aislación térmica de viviendas. Capítulos 2 El calor y los materiales Actitudinales: • Respeto por el conocimiento. •Valoración de la aplicación del conocimiento científico en los desarrollos tecnológicos. •Valoración de la existencia de la primera escuela en territorio antártico. Procedimentales: • Modelización y esquematización de procesos que involucran aumento de temperatura por entrega de calor. • Observación sistemática y descripción, recolección de datos y organización de la información. • Reconocimiento de acciones a llevar a cabo para producir cambios de estado. • Resolución de actividades y registro de la información. • Diseños de optimización experimental. • Análisis de resultados, organización y comunicación de la información. Conceptuales: • La conducción del calor a través de los objetos. • Calor y temperatura. • Cambios de estado. • Materiales buenos y malos conductores del calor. • Aislantes térmicos. Contenidos • Indagación de la percepción cotidiana de la acción del calor sobre diferentes materiales. • Relación entre calor y temperatura. • Definición de conceptos en relación con el calor: energía, fuente de calor, temperatura. • Aproximación al modelo particulado de la materia para la explicación del concepto de transferencia de energía cinética a las partículas. • Modelización y esquematización de procesos que involucran aumento de temperatura por entrega de calor. • Comprensión de procesos de entrega de calor que no conllevan aumento de temperatura: concepto de cambio de estado. • Aproximación al concepto de “cantidad de calor entregado a un sistema” con ejemplos cotidianos. • Discusión en equipos respetando el orden y las opiniones ajenas. • Exploración de cambios de estado. • Observación sistemática y descripción, recolección de datos y organización de la información. • Identificación de diversas calidades de materiales y propiedades que determinan sus usos. • Identificación de los estados de agregación de la materia y sus propiedades. • Reconocimiento de acciones a llevar a cabo para producir cambios de estado. • Visualización de una simulación animada de modelización de cambios de estado. • Resolución de actividades y registro de la información. • Análisis del concepto de equilibrio térmico. • Comparación de buenos y malos conductores del calor. • Análisis de la conducción y la aislación térmicas. • Análisis de materiales aislantes, identificación de las propiedades que los constituyen en aislantes. • Investigación acerca de las características de los materiales y de sus usos en el continente antártico argentino. • Análisis de las viviendas en la Antártida Argentina a la luz de la información sobre conductores y aislantes térmicos. • Investigación experimental sobre los efectos del calor en diversos materiales. • Diseños de optimización experimental. • Elaboración de conjeturas y predicciones fundamentadas en la información disponible ante la realización del experimento. • Análisis de resultados, organización y comunicación de la información. • Investigación sobre las bases antárticas argentinas. • Valoración de la existencia de la primera escuela en territorio antártico. Actividades Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 5 • Formular anticipaciones, apreciaciones y preguntas sobre las características particulares de algunos materiales en relación con la conducción del calor. • Diseñar y realizar pruebas experimentales que pongan en evidencia la conductividad del calor y la electricidad de diversos materiales y permitan comparar resultados. • Leer datos tabulados en fuentes bibliográficas para ampliar y contrastar los resultados obtenidos experimentalmente. • Analizar las simulaciones modelizadas para comprender la transferencia de calor como forma de energía. • Fundamentar las diferencias de las propiedades y las características de conductividad entre los materiales a partir de los resultados experimentales y elaborar generalizaciones. Evaluación Fundación Marambio: http://www.marambio.aq/ Cambios de estado: http://bit.ly/9ndAco Instituto Antártico Argentino: http://www. dna.gov.ar/ Recursos 6 Objetivos • Conocer el comportamiento de los materiales respecto de la conducción de la electricidad. • Utilizar la experimentación y la información bibliográfica para identificar materiales conductores de la electricidad. • Interpretar las interacciones de los materiales con la electricidad como propiedades inherentes a la calidad de estos. Capítulos 3 La electricidad y los materiales Planificación • Utilización de la historia de la ciencia para introducir el concepto de electricidad. • Reconocimiento de la naturaleza de los rayos. • Realización de experiencias sencillas con materiales cotidianos que ponen en evidencia la constitución de la materia por cargas eléctricas. • Definición de los conceptos de energía eléctrica, carga eléctrica, conductores eléctricos y electricidad estática. • Comparación de las características de los buenos y los malos conductores eléctricos. • Análisis e identificación de los elementos de un circuito eléctrico. • Reconocimiento de pilas como elementos de almacenamiento de energía, su nomenclatura, voltaje y características. •Identificación del inventor de la pila. • Elaboración de hipótesis respecto de modificaciones en un circuito eléctrico. • Análisis del funcionamiento de una lámpara común de filamento. • Identificación de los elementos constituyentes de una red eléctrica domiciliaria: cables, llaves y pulsadores. •Definición de superconductores. • Análisis de la transformación de materiales conductores a materiales superconductores mediante el desarrollo de tecnología apropiada. • Valoración de la investigación y desarrollos científicos y tecnológicos llevados a cabo en el Instituto Balseiro. • Experimentación: fabricación de pilas con materiales de uso cotidiano. • Análisis de las evidencias experimentales, descripción sistemática, organización y comunicación de la información. • Discusión de resultados de los trabajos en diferentes equipos, respetando las opiniones y apreciaciones ajenas. Actividades Evaluación • Formular preguntas y elaborar conjeturas acerca de las características de algunos materiales en relación con la conducción de la electricidad. • Diseñar, anticipar y describir pruebas experimentales con materiales de uso cotidiano que permitan comparar la conductividad de la electricidad de diversos materiales. • Fundamentar las propiedades de conductividad manifestadas por los materiales a partir de los resultados experimentales, elaborar generalizaciones e informar por escrito los hallazgos. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Actitudinales: • Respeto por las opiniones y apreciaciones ajenas. • Valoración de la producción del conocimiento en centros de investigación. • Valoración del conocimiento y cumplimiento de las normas de seguridad eléctrica. Procedimentales: • Relación entre la conductividad de la electricidad y la del calor en los materiales estudiados. • Comparación de las características de los buenos y los malos conductores eléctricos. • Análisis e identificación de los elementos de un circuito eléctrico. • Elaboración de hipótesis respecto de modificaciones en un circuito eléctrico. • Análisis de las evidencias experimentales, descripción sistemática, organización y comunicación de la información. Conceptuales: • La conducción de la electricidad a través de los objetos. • Materiales buenos y malos conductores de la electricidad. • Electrización por contacto. • Ejemplos de la vida cotidiana: cómo llega la electricidad a los artefactos, cómo circula, qué tipo de materiales se utilizan. • Medidas de seguridad. • Cómo funciona la lámpara de luz. Contenidos ¿Qué es la energía eléctrica?: http://www.enre.gov.ar//EnreChicos5/ energia.htm Recursos Objetivos • Comprender la acción del magnetismo sobre diversos materiales. • Analizar las propiedades de los imanes naturales y de los artificiales. • Valorar la acción de las propiedades de los imanes en la construcción de dispositivos. Capítulos 4 El magnetismo y los materiales Actitudinales: Valoración de los inventos en el desarrollo de la humanidad. • Respeto por el trabajo de los investigadores. • Valoración del entusiasmo y la perseverancia en conseguir una meta. Procedimentales: • Reconocimiento de mitos relativos a las propiedades magnéticas de los minerales. • Análisis del funcionamiento de los imanes. • Descripción de las características evidentes de los materiales. • Reconocimiento de interacciones mutuas y a distancia. Conceptuales: • La interacción entre los materiales y los imanes. • Polos de un imán. • Interacción entre imanes. Contenidos • Observación de objetos de la vida cotidiana que presentan magnetismo. • Análisis del origen del magnetismo, su etimología e historia. • Reconocimiento de mitos relativos a las propiedades magnéticas de los minerales. • Análisis del funcionamiento de los imanes. • Experimentación y comparación de la acción de los imanes con diversos materiales. • Descripción de las características evidentes de los materiales analizados. • Redacción de textos sobre el origen de la palabra “magnetismo”. • Observación de las propiedades de los imanes. • Análisis de las aplicaciones del magnetismo en la tecnología histórica y actual. • Organización de la información que resulta de la experimentación con imanes y registro de sus propiedades. • Discusión y análisis de resultados de la experimentación. • Definición del concepto de polo magnético y polo terrestre, análisis de las definiciones. • Análisis del funcionamiento de una brújula. • Reconocimiento de interacciones mutuas y a distancia. • Valoración de los usos y aplicaciones de los imanes. • Valoración de la actividad de los investigadores en el desarrollo y ejecución de proyectos internacionales. • Ensayo de las propiedades magnéticas de los imanes sobre diversos materiales; elaboración de conjeturas, descripción de los fenómenos observados, registro y organización de la información. Actividades Evaluación • Explorar, predecir, describir sistemáticamente las interacciones de los imanes con objetos diversos y entre imanes usando vocabulario específico. • Buscar información pertinente mediante la lectura de textos referidos a las propiedades magnéticas de los materiales. Citar las fuentes indagadas. • Explorar, diseñando experimentos, el funcionamiento de las brújulas e intercambiar ideas y apreciaciones acerca de cómo solucionar los problemas que se presentan en el diseño. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 7 Noticia sobre un argentino en la misión espacial a Saturno: http://www.pagina12.com.ar/diario/ sociedad/3-37551-2004-07-03.html Qué es el CONICET: http://www.conicet.gov.ar/web/conicet. acercade.descripcion Recursos 8 Objetivos • Reconocer las características distintivas de los seres vivos. • Identificar las relaciones entre los seres vivos y los demás componentes del ambiente. • Distinguir y valorar la diversidad y características de los seres vivos que habitan en los ambientes aeroterrestres. Capítulos 5 Los seres vivos: sus características y diversidad Planificación • Observación de las características de los seres vivos. • Comparación de diferentes seres vivos en función de sus características. • Descripción de relaciones entre los componentes bióticos y los abióticos. • Búsqueda de palabras específicas que describan las relaciones. • Definición de conceptos específicos vinculados a los seres vivos y su ambiente. • Observación y discusión de características particulares de los componentes de diferentes ambientes aeroterrestres. • Investigación acerca de especies en extinción. • Resolución de cuestionarios acerca de las especies en extinción. • Reflexión acerca de las acciones del hombre sobre la biodiversidad. • Búsqueda, selección y registro de información a través de internet. • Socialización de la información registrada. • Lectura e indagación de hechos históricos, etnográficos y turísticos relacionados con los fenómenos observados. • Comparación de la información obtenida de las diferentes fuentes y la obtenida a través de la observación. • Comparación de las características y situaciones particulares de objetos e individuos. • Elaboración de conjeturas que expliquen los fenómenos observados. • Modelización de fenómenos y objetos para explicar y describir los fenómenos observados. • Reproducción de algunos fenómenos a través de la experimentación. • Elaboración de predicciones, conjeturas fundamentadas e hipótesis. • Descripción detallada de los fenómenos observados. • Exposición y discusión de los criterios de búsqueda de las características principales de los fenómenos e individuos observados y descriptos. Actividades Evaluación • Hablar seleccionando las palabras apropiadas para expresar puntos de vista y argumentar afirmaciones sobre lo que saben acerca de las características distintivas de los seres vivos. • Buscar información mediante la lectura de textos y relatarla explicando las características comunes de los seres vivos. • Contrastar argumentos con la información sistematizada, intercambiar puntos de vista con los compañeros y resolver las actividades seleccionadas de manera autónoma. • Elaborar generalizaciones sobre las características de los seres vivos en forma de esquemas o cuadros. • Elaborar conclusiones. • Buscar información para resolver cuestionarios y responder inquietudes específicas. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Actitudinales • Valoración de la preservación de los espacios naturales. • Respeto por todas las formas de vida Procedimentales • Reconocimiento de particularidades de los animales y las plantas de los ambientes aeroterrestres. • Distinción de grupos de organismos (animales, plantas, hongos y microorganismos). • Comparación de seres vivos en función de sus características. Conceptuales: • Las características de los seres vivos. • Características comunes: nacen, se desarrollan, se alimentan, requieren ciertas condiciones ambientales, mueren. • Profundización de la idea de diversidad de seres vivos, incluyendo aquellos que no son visibles a simple vista. • Las relaciones entre los seres vivos y los demás componentes del ambiente. • Diversidad y características de los seres vivos que habitan en los ambientes aeroterrestres. Contenidos Conservación de la diversidad biológica: http://www.countdown2010.net/ sudamerica/acerca Diversidad biológica (ONU): http://www.un.org/es/events/ biodiversity2010/background.shtml Imágenes de seres vivos: http://estatico.buenosaires.gov.ar/areas/ educacion/curricula/plan_plurianual_ oct07/cs_naturales/ambientesactuales.pdf Mapuches: http://es.wikipedia.org/wiki/Mapuches Animales en peligro de extinción: www.peligrodeextincion.com.ar Recursos Objetivos • Adquirir criterios y habilidades para clasificar. • Clasificar conjuntos de seres vivos reconociendo diversos criterios. • Reconocer organismos vivos identificando el grupo al que pertenecen. • Desarrollar habilidades para la observación, descripción y comparación de seres vivos. • Valorar la relevancia de la construcción del conocimiento en equipo. Capítulos 6 La clasificación de los seres vivos Actitudinales • Respeto del orden para comunicar y discutir. • Valoración del trabajo en equipos. Procedimentales • Reconocimiento de las características que distinguen a las plantas, los animales, los hongos y los microorganismos. • Plantas. Según el lugar donde crecen (en el suelo o sobre otras plantas y/o sus partes) y el tipo de crecimiento (tallos y ramificaciones). Adaptaciones al ambiente aeroterrestre: absorción, sostén, reproducción y dispersión de semillas. • Animales. Según la presencia o no de estructuras internas de sostén y según la cobertura corporal. Adaptaciones al ambiente aeroterrestre: sostén, locomoción y cubiertas corporales. • Hongos y microorganismos. Según el lugar donde viven y según las interacciones con plantas y animales. Su función como descomponedores. Conceptuales: • El sentido de la clasificación en biología. Los criterios de clasificación y su relación con la finalidad de estudio. • Una forma de clasificación en grandes grupos: animales, plantas, hongos y microorganismos. • Instrumentos de observación: microscopio y/o lupa. Contenidos • Identificación de criterios para agrupar elementos en grupos. • Definición de conceptos específicos: clasificación, criterios, grupos, funciones, características. • Comparación de características de los organismos vivos: tamaño, modos de nutrirse, formas de reproducirse. • Clasificación de los organismos vivos en cuatro grandes grupos. • Identificación de las características de animales, plantas, hongos y microorganismos. • Observación, comparación e identificación de características de los animales. • Clasificación de los animales según su estructura interna. • Descripción de los animales vertebrados. • Identificación de las características que distinguen a los cinco grupos de vertebrados. • Organización de la información. • Comparación de los animales con y sin estructura interna de sostén. • Diferenciación de las características principales de los seis grupos de animales sin estructura interna de sostén. • Identificación y reconocimiento de las principales características de las plantas. • Comparación de las plantas con otros organismos vivos. • Reconocimiento de las tres partes principales de las plantas y sus funciones: hoja, raíz y tallo. • Investigación sobre las partes de algunas plantas. • Clasificación de las plantas. • Valoración de la invención del microscopio en el avance del conocimiento biológico. • Reconocimiento de los modos de nutrición de los hongos. • Comparación de microorganismos y plantas. • Lectura y reconocimiento de criterios para elaborar una clave dicotómica. • Valoración de la investigación científica para la resolución de problemas medioambientales. • Reconocimiento del conocimiento científico como elemento provisorio. • Búsqueda orientada de información. • Elaboración de claves dicotómicas para clasificar seres vivos. • Discusión en equipos. Actividades Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 9 • Ensayar formas de clasificar y enunciar los criterios utilizados en cada caso. • Discutir los criterios utilizados, comparar y analizar la pertinencia y conveniencia de las clasificaciones en relación con tales criterios. • Relacionar las características de los seres vivos: modos de nutrirse, formas de reproducción y características estructurales. • Observar sistemáticamente y describir las características morfológicas de los animales. • Elaborar registros de las observaciones mediante esquemas y dibujos. • Buscar información orientada para un propósito definido. • Organizar la información en forma de cuadros, esquemas, tablas u otros organizadores. Evaluación El microscopio: http://www.educar.org/inventos/ elmicroscopio.asp Artrópodos: http://es.wikipedia.org/wiki/Arthropoda Artrópodos: http://www.educared.org/global/ anavegar5/Podium/images/A/2564/ artr%C3%B3podos.htm Recursos 10 Objetivos • Reconocer las estructuras de sostén y de conducción en plantas. • Identificar los tipos de esqueleto y su relación con el sostén y movimiento en animales. • Analizar y comparar los tipos de movimientos en los seres vivos. • Identificar la relevancia de una buena alimentación para el desarrollo óseo y muscular. Capítulos 7 El sostén y el movimiento de los seres vivos Planificación • Observación y análisis de la diversidad de plantas. • Reconocimiento de las funciones del tallo como elemento de transporte y de sostén en las plantas. • Investigación acerca de los criterios para clasificar las plantas en hierbas, árboles, arbustos y matas. • Identificación de los diferentes tipos de extremidades. • Clasificación de los animales según el número y tipo de extremidades. • Organización de la información y discusión de los criterios de organización. • Descripción de la función de los músculos en el movimiento. • Comparación de la función de los músculos en animales con y sin estructuras internas de sostén. • Valoración de la ingesta de calcio para la salud ósea. • Análisis de los tipos de esqueletos en animales. • Reconocimiento de la función de protección del exoesqueleto de los artrópodos. • Diferenciación y caracterización de animales sin esqueleto interno. • Lectura y análisis de texto sobre biocombustibles. • Comparación entre biocombustibles y combustibles fósiles. • Investigación y exploración de un calamar. • Descripción, registro y organización de la información recogida en la disección de un calamar. • Realización de esquemas. • Comunicación de la información obtenida por los equipos. Actividades Evaluación • Poner en juego lo que saben acerca de la diversidad de las plantas y de los animales, intercambiar puntos de vista y argumentar afirmaciones. • Realizar observaciones sistemáticas de la variedad de las plantas sobre especímenes seleccionados por el docente, y elaborar registros gráficos. • Buscar información mediante la lectura de textos sobre las formas de sostén en animales. • Formular anticipaciones acerca del funcionamiento de la musculatura y los huesos en vertebrados. • Diseñar y realizar experimentos que permitan indagar la relación entre estructura y función en animales. • Elaborar cuadros de registro de datos para el seguimiento del diseño experimental. • Interpretar los datos y elaborar conclusiones e informes escritos. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Actitudinales: • Valoración de la ingesta de calcio en la salud ósea. • Valoración de la experimentación como fuente de conocimiento. Procedimentales: • Reconocimiento del tallo como elemento de transporte y sostén en las plantas. • Comparación de la función de la musculatura en vertebrados y otros animales. • Disección y análisis de un molusco. • Descripción, registro y organización de la información del trabajo experimental. Conceptuales: • Estructuras de sostén en plantas. • Sistemas de conducción. • Esqueletos externos e internos en animales: movimiento, sostén y protección. Contenidos Medusas: http://es.wikipedia.org/wiki/Medusa_ (animal) Muda de un insecto: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/6/62/Cicada_molting_ animated-2.gif Recursos Objetivos • Identificar la reproducción como una de las características de los seres vivos. • Reconocer formas de desarrollo y reproducción en animales y plantas. • Identificar los modos de reproducción y desarrollo en animales. • Valorar las acciones de conservación de la biodiversidad. Capítulos 8 Reproducción y desarrollo en plantas y animales Actitudinales: • Valoración de los seres vivos en peligro de extinción y de los modos de cuidado de las crías. • Respeto por las comunicaciones de los diferentes equipos. • Reconocimiento y valoración del aprendizaje colaborativo. Procedimentales: • Observación, descripción y registro de modos de reproducción en diversos seres vivos. • Lectura y comprensión de textos sobre los procesos de reproducción en seres vivos. • Distinción entre crecimiento y desarrollo. • Experimentación sobre la reproducción vegetal. • Elaboración de conjeturas fundamentadas, observación detenida y anticipación de sucesos. Conceptuales: • Formas de reproducción y desarrollo en las plantas. • Requerimientos para el desarrollo. • Formas de reproducción y desarrollo en animales. Contenidos • Observación, descripción y registro de seres vivos con diferentes modos de reproducción. • Definición de reproducción, crecimiento y desarrollo. • Identificación de tipos de reproducción y las partes intervinientes. • Definición de fecundación y reconocimiento de gametas. • Comparación de reproducción sexual y asexual. • Distinción entre crecimiento y desarrollo. • Lectura de texto y comprensión del proceso de reproducción sexual en plantas. • Identificación de los órganos sexuales en las plantas. • Reconocimiento de la función del fruto e identificación del modo de dispersión de las semillas. • Identificación de otras formas de reproducción en plantas. • Discusión sobre la utilidad de la reproducción vegetativa en plantas. • Establecimiento de relaciones entre reproducción sexual y asexual. • Identificación de otras formas de reproducción. • Investigación sobre la reproducción por fragmentación. • Clasificación de los animales según sus formas de reproducción. • Organización de la información en diferentes formatos. • Definición e identificación del proceso de metamorfosis. • Comparación de diferentes modos de comportamientos en la reproducción. • Valoración de los modos de cuidado de las crías. • Investigación acerca de los cóndores: su vida, su función en el medio ambiente y cuidados para evitar su extinción. • Experimentación con plantas y su reproducción. • Elaboración de conjeturas fundamentadas, observación detenida y anticipación de sucesos. • Realización de esquemas y registro escrito de la evolución del ensayo. • Organización y comunicación de la información. • Comparación y discusión de los resultados entre equipos de compañeros. • Registro y organización de información a partir de la observación de videos Actividades Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 11 • Discutir sobre la reproducción y el desarrollo de plantas y animales manifestando puntos de vista y argumentando afirmaciones. • Realizar observaciones y descripciones sistemáticas de los órganos reproductores de las plantas sobre especímenes seleccionados por el docente y elaborar registros gráficos y esquemas. • Buscar información mediante la lectura de textos y observaciones de videos pertinentes acerca de las formas de reproducción asexual en plantas. • Formular anticipaciones acerca de las necesidades de las plantas para su desarrollo. • Diseñar y llevar a cabo experimentos que pongan en evidencia las condiciones necesarias para el desarrollo de plantas. • Organizar la información obtenida con los experimentos en cuadros de registro de datos para el seguimiento del desarrollo de las plantas. • Interpretar datos y elaborar conclusiones e informes escritos. Evaluación Proyecto de conservación del cóndor andino: http://bioandina.org.ar/bioandina2/PCCA/ Proyecto/PCCA_Inicio.php El cóndor andino: http://www.clemetzoo.com/rttw/econdor Fundación Bioandina Argentina: http://bioandina.org.ar/bioandina2/Index.asp Reproducción asexual en animales: http://media.educ.ar/skoool/2010/ciencia/ how_animals_reproduce/ Nuevas plantas a partir de partes de otras plantas: http://media.educ.ar/skoool/2010/ciencia/ new_plants/ Recursos 12 Objetivos • Definir, identificar y representar tipos de fuerzas. • Caracterizar tipos de fuerzas. • Reconocer y analizar los diversos efectos que se producen por acción de una fuerza. Capítulos 9 Las fuerzas Planificación • Identificación y explicación de fenómenos producidos por la acción de fuerzas. • Reconocimiento de la acción de las fuerzas y sus efectos: movimiento y deformación. • Identificación y explicación de fenómenos por la acción de fuerzas que actúan a distancia, no evidentes. • Reconocimiento de fuerzas que actúan a distancia, acciones de atracción y de repulsión. • Representación de las fuerzas a través de vectores. • Identificación de las características de las fuerzas: dirección, sentido e intensidad. • Reconocimiento de la fuerza de rozamiento y análisis de sus consecuencias. • Exploración de fenómenos electrostáticos y de fenómenos magnéticos. • Comparación de las características de las fuerzas a distancia y las fuerzas por contacto. • Comprensión y análisis de la fuerza de gravedad y sus efectos. • Valoración de la investigación en física forense y su relación con los accidentes viales. • Reconocimiento de acciones para evitar accidentes viales. • Planificar y organizar una kermés escolar basada en actividades lúdicas en que participan fuerzas. • Predecir las acciones de las fuerzas en los diferentes juegos. • Analizar los resultados de los juegos a la luz de los efectos de las fuerzas puestas en juego. • Organizar la información y comunicarla a los otros equipos. Actividades Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Conceptuales: • La acción de las fuerzas y sus efectos: deformación y cambio del estado de movimiento de los cuerpos. • Aplicación de más de una fuerza. • Los efectores de las fuerzas. • La diversidad de fuerzas. • Fuerzas a distancia. • Nociones de seguridad en la manipulación de imanes y cuerpos electrizados. • Magnetismo terrestre. • La brújula. • La fuerza de gravedad. • El peso de los cuerpos. • Fuerzas por contacto. La fuerza de rozamiento: la imposibilidad del movimiento continuo. Procedimentales • Representación de las fuerzas mediante flechas. • Diferenciación de fuerzas que actúan a distancia de las que lo hacen por contacto. • Identificación y explicación de ciertos fenómenos como la acción de fuerzas que actúan a distancia, reconociendo acciones de atracción y de repulsión a partir de la exploración de fenómenos magnéticos y electrostáticos. • Comprensión de que imanes y cuerpos electrizados pueden ejercer fuerzas atractivas y repulsivas de intensidad variable. • Identificación de los polos magnéticos sur y norte. • Comprensión de que la Tierra posee un campo magnético. • Utilización de la brújula y reconocimiento de su importancia histórica. Actitudinales • Valoración del esfuerzo para la realización de las tareas. • Respeto de las normas de seguridad vial. • Valoración de la comprensión de las fuerzas para el mejoramiento de los juegos. • Valoración de la investigación en física forense y su relación con los accidentes viales. Contenidos • Reflexionar sobre el impacto de la acción de las fuerzas analizando los efectos y modos de registro. • Diseñar experimentos que pongan en evidencia la acción de las fuerzas de contacto y a distancia, y organizar un registro que compare y relacione los efectos. • Comprobar y verificar experimentalmente la acción de la fuerza de gravedad a través del diseño de experiencias sencillas. • Comunicar en forma oral y escrita lo aprendido y elaborado en grupos. • Debatir y argumentar sobre algunas acciones humanas en relación con la seguridad vial. Evaluación Conectar Igualdad (buscar “Fuerza entre cargas electrostáticas”): http://videos.educ.ar Recursos Algunas orientaciones para la enseñanza de las ciencias Podemos, a fin de cuentas, aprender solo en relación con lo que ya sabemos. Contrariamente al sentido común, eso significa que si no sabemos mucho, nuestra capacidad de aprender no es muy grande. Esta idea –por sí sola– implica un gran cambio en la mayoría de las metáforas que dirigen las políticas y los procedimientos de las escuelas.1 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Esta cita inicia una reflexión acerca de los aprendizajes, nuestros presupuestos de enseñanza y la dirección que ofrece este libro respecto de la enseñanza de las Ciencias Naturales. Precisamente, el iniciador de nuestras actividades de enseñanza es “lo que ya sabemos”. A partir de los saberes iniciales, que nuestros estudiantes tienen en relación con su entorno y traen al aula, les ofreceremos la oportunidad de construir otros saberes que les permitan enriquecer su proceso de elaboración de la información. De este modo, sus saberes iniciales alcanzarán otros niveles de significatividad y, además, aprenderán nuevos contenidos que difícilmente puedan adquirir de modo autónomo fuera de la escuela. La lectura de textos, de indicaciones de procedimientos para realizar experimentos, de informes de otros estudiantes y otras actividades de comprensión lectora contribuyen a expandir el mundo de lo conocido y permiten mejorar las posibilidades de aprender. En este sentido, los autores de los capítulos de este libro incluyen actividades diseñadas en función de las habilidades cognitivas básicas y complejas necesarias para el desarrollo de las competencias de los estudiantes de este ciclo. A manera orientativa detallaremos las habilidades cognitivas a las que nos referimos y las vincularemos con los procedimientos cognitivo-lingüísticos propios del aprendizaje de las Ciencias Naturales en la escuela. En un primer momento de la enseñanza, apelamos a una serie de procedimientos relativos a las habilidades cognitivas básicas que, con mayor o menor dificultad, nuestros estudiantes realizan habitualmente. Estos procedimientos son: • Observar. • Reunir datos. • Comparar y relacionar. • Ordenar y clasificar. En las propuestas de los capítulos, se contempla el desarrollo de estas habilidades como sustento para promover modos de conocer vinculados con las Ciencias Naturales. ¿A qué nos referimos con “los modos de conocer en Ciencias Naturales”? No hacemos referencia solamente a los conceptos y a la actividad experimental sino a desarrollar, en relación con ellos, “estrategias de pensamiento científico” vinculadas con las habilidades cognitivas mencionadas. Entonces, nos proponemos: • Observar con detenimiento los fenómenos y objetos que se nos manifiestan. • Describir minuciosamente lo observado, actividad que requiere de la búsqueda de palabras específicas para relatar fielmente el fenómeno u objeto observado. • Comparar y relacionar las descripciones con fenómenos que se reiteran hasta poder ponerle un “nombre” a esa reiteración. Esto genera la idea del “concepto”. • Trabajar en equipo tras un objetivo común. • Ordenar y clasificar los datos recogidos que se nos manifestaron como posibles. Además, las actividades propuestas estimulan el desarrollo de las siguientes habilidades cognitivas complejas: 1 Postman, Neil & Weingartner, Charles (1969). Teaching as a subversive activity, New York, Dell Publishing Co, p. 62. 13 En relación con la actividad experimental En Ciencias Naturales se realizan experimentaciones para poner en evidencia ciertos conceptos. En relación con la experimentación, una de las principales dificultades para comprender la naturaleza del conocimiento científico se manifiesta en la frecuente confusión entre describir y explicar un fenómeno. Los investigadores describen el mundo y proponen explicaciones sobre lo que observan de él. Algunas observaciones escapan a la vista y ciertos fenómenos permanecen aún inexplicados por la ciencia. Cuando emprendemos la alfabetización científica de nuestros estudiantes, buscamos describir minuciosamente los fenómenos y explicarlos satisfactoriamente, proponiendo una enseñanza de las ciencias orientada a rescatar el aspecto explicativo de la actividad científica. Así, proponemos a los niños que elaboren conjeturas que den cuenta de lo que observan, según su racionalidad y con su lenguaje. A la luz de la experiencia, revisan sus teorías. Cuantas más experiencias proponemos, más rápidamente desarrollan su capacidad de interrogar el mundo. La pregunta “¿por qué?”, tan típica en boca de los niños, es un motor de avance en el conocimiento y conduce a una renovación permanente de la curiosidad y del afán por experimentar. Entre las habilidades necesarias para el aprendizaje de las ciencias las prioritarias son hablar y escribir en lenguaje científico. Las características del lenguaje científico son la precisión, la especificidad y el rigor. Los objetos y fenómenos tienen palabras exclusivas que los nombran y los definen. Uno de los retos actuales de la clase de ciencias es lograr establecer relaciones entre las informaciones que provienen de la observación de fenómenos, de los textos, de la discusión de significados en el aula, de la comunicación de nuestras ideas y de la interpretación de las expresadas por los demás. Solo en la escuela se enseña a hablar y a escribir en lenguaje científico, utilizando vocabulario específico, es decir, aprendiendo palabras y significados que nombran específicamente al objeto o fenómeno que observamos. De este modo, se sintetizan ideas y se 2 Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W. & Gertzog, W. A. (1982). ”Accommodation of a scientific conception: Towards a theory of conceptual change”, Science Education 66 (2), pp. 211-227. 14 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) • Predecir buscando fundamentadamente observaciones de fenómenos de mejor calidad que permitan corroborar o descartar interpretaciones previas. • Planificar actividades experimentales que pongan en evidencia fenómenos. • Comprobar y verificar conjeturas. • Interpretar y valorar los resultados de las secuencias diseñadas. Así, en esta propuesta de enseñanza de las ciencias ofrecemos contenidos y actividades que promueven la alfabetización científica, orientada hacia una enseñanza que facilite la adquisición progresiva de la autonomía y el logro de aprendizajes significativos. En esta serie de Ciencias Naturales se contemplan los hallazgos de las investigaciones realizadas en Didáctica de las ciencias durante los últimos veinte años, tras el análisis de las ideas previas que los estudiantes ponen en juego a la hora de aprender. A partir de allí, se propone generar un “cambio conceptual” que supere la resistencia al cambio que oponen las ideas previas. En el año 1982, un equipo de investigadores2 postuló que un cambio conceptual se produce si la información que ofrecemos a nuestros estudiantes resulta: • necesaria, desde su curiosidad y proximidad; • entendible, es decir, comprensible en términos sencillos; • posible (evidenciable) y • útil. Esta es la propuesta de enseñanza de los autores de este libro. las comunica sin escribir de más. Una dificultad didáctica reside en conseguir que el estudiante demuestre que comprende aquello de lo que habla, que explique satisfactoriamente y relacione lo observable con lo no observable. En este punto, apelamos a otra habilidad que empieza a desarrollarse en esta etapa escolar: la modelización. Los modos de conocer en ciencias se vinculan, en un sentido básico, con las respuestas a tres preguntas centrales que nos remiten a cómo pensar en ciencias: • ¿Qué es esto? (Análisis de lo observado). • ¿Cómo lo hago? (Experimentación). • ¿Cómo lo explico? (Modelización). Estas preguntas nos proporcionan las herramientas básicas con que iremos construyendo estrategias de pensamiento científico. Estas son pertinentes y útiles especialmente para analizar las propiedades de los materiales y aprender cómo experimentar con ellos. La enseñanza y el aprendizaje en cualquier contexto actual debería centrarse en “cómo pensamos” y no tanto en “qué sabemos”.3 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) ¿Qué es esto? 3 metas centrales ¿Cómo lo hago? ¿Cómo lo explico? Necesitamos conceptos, estructuras y modos de pensamiento y acción que permitan a los estudiantes resolver problemas de manera individual y colectiva. Más allá de conocer hechos y conceptos científicos, es necesario que los estudiantes, como futuros ciudadanos, puedan participar en tomas de decisiones tanto individuales como colectivas. El objetivo de la enseñanza de las ciencias debe ser, si no la producción de un mundo mejor, la preparación de mejores ciudadanos conscientes de que la única certeza que tienen es que vivirán en un mundo cada vez más cambiante. 3 Talanquer, Vicente, “Formación de maestros: el problema del contenido”, VI Jornadas de Enseñanza Preuniversitaria y Universitaria de la Química. Santiago de Chile, noviembre de 2007. 15 Cómo usar este libro Los modos de conocer que se ponen en juego a la hora de proponer las situaciones de enseñanza son, entre otras: • La lectura compartida con los compañeros. • El intercambio y la confrontación de ideas. • La selección de ejemplos de objetos o fenómenos a observar. • La redacción de descripciones de objetos o fenómenos. • La anticipación de fenómenos por elaboración de predicciones fundamentadas. • La comparación de datos provenientes de diversas fuentes (textuales, gráficas, virtuales y experimentales). • La elaboración de explicaciones sobre los fenómenos en estudio. • La realización de experiencias previamente diseñadas. • La argumentación. • El diseño de experimentos para poner en evidencia un concepto. • La búsqueda y el establecimiento de relaciones entre la información conceptual y los resultados de una experiencia. • La organización y el registro y de la información. • La vinculación entre el diseño de una experiencia y su realización con la elaboración de conclusiones. • La comunicación pertinente de los resultados obtenidos, el análisis de los errores como fuente de aprendizaje y las conclusiones elaboradas y discutidas en equipo. Poner en acción estos procedimientos y desarrollarlos sostenidamente permite un aprendizaje en contexto que da sentido a las Ciencias Naturales. La tarea de enseñar Ciencias Naturales La tarea del docente de Ciencias Naturales se vincula particularmente con el concepto acuñado por Yves Chevallard: la transposición didáctica, esto es, la transformación del saber científico en un saber posible de ser enseñado. En este proceso, el contenido pasa por una serie de transformaciones cuya característica principal es la “vigilancia epistemológica” de las adaptaciones por las que atraviesa. Esta expresión hace referencia a una mirada atenta sobre la distancia existente entre el saber académico y el saber enseñado. En este libro, la transposición didáctica se pone de manifiesto, por ejemplo, en la clasificación de los seres vivos. Los criterios para la clasificación de los seres vivos validados actualmente por la comunidad científica establecen que los organismos se clasifican en seis reinos: animales, vegetales, moneras, protistas, hongos y arquebacterias. Sin embargo, esta información es transformada para que se adapte al contexto escolar, a la edad de los estudiantes y al nivel de complejización de los contenidos. Con el objetivo de ser enseñada, la clasificación “escolar” de los seres vivos se formula en “cuatro grandes grupos”: animales, plantas, hongos y microorganismos. La palabra “grupos” es inespecífica en términos de clasificación taxonómica pero clara a la hora de comprenderla como sinónimo de “agrupamiento”. Denominar “grupo” y 16 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) En esta etapa escolar, los fenómenos y objetos a estudiar y los procedimientos y las habilidades a desarrollar son de complejidad creciente. Los procedimientos y actitudes que tienen relevancia en las actividades de este libro se orientan a producir una transposición didáctica que permita también involucrar el conocimiento cotidiano como parte del contexto de enseñanza. La intervención docente será clave en el logro de habilidades cognitivas y en el desarrollo de autonomía por parte de los estudiantes. El objetivo será que los estudiantes gestionen modos de “aprender a aprender”. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) no “reino” es un signo de vigilancia epistemológica. De esta manera, se simplifica el contenido sin perder rigor académico. Muchos de los conceptos de Ciencias Naturales son abstractos, invisibles o difíciles de comprender de forma autónoma. Por ello, trabajar cooperativamente en equipos favorece el desarrollo de la autonomía de los estudiantes y los acerca a la comprensión de los conceptos. La intervención docente en el diseño de actividades permitirá el logro de esas habilidades. Los contenidos que el docente enseña y los textos que desarrollan estos contenidos, y que el estudiante lee, se vinculan con representaciones conceptuales, modelos que el estudiante difícilmente puede apropiarse de forma autónoma. La propuesta de actividades y experiencias interviene para que los estudiantes tomen un papel más activo. Situar a los estudiantes en un rol activo permite autorregular el aprendizaje y, de este modo, reconstruir pasos necesarios para la comprensión de los conceptos. Y si, además, cuando se elaboran estrategias de trabajo, se diseñan formas de exploración y se organiza la información para difundirla, se brinda a los estudiantes la oportunidad de expresar sus ideas y de compartirlas con sus compañeros. De este modo, ellos pueden comprobar el nivel de comprensión que genera la manera en que presentaron la información, modificar la información si es necesario, evaluar su trabajo y el de sus compañeros y, además, establecer roles y evaluar la incidencia de cada uno en el trabajo grupal. Así, se logra una apropiación sustentable de los contenidos. En relación con las actividades propuestas Abordar la vida cotidiana como eje central en las Ciencias Naturales permite organizar las actividades en función de descripciones y explicaciones de los fenómenos que suceden a nuestro alrededor, sin por ello perder de vista el contexto histórico, social y geográfico en que esas explicaciones fueron generadas. Podemos conectar la ciencia escolar con los fenómenos que suceden en el cotidiano planteándonos uno de los objetivos más deseados de la educación científica: la alfabetización científica de toda la ciudadanía. Creemos que la enseñanza de las Ciencias Naturales puede cumplir plenamente este objetivo y lograr: • Despertar la conciencia respecto de la necesidad de preservar el medio natural y la salud. • La adquisición de conocimientos y habilidades acerca de aplicaciones de la ciencia en la vida cotidiana. • Disfrutar de la práctica de la ciencia. • Desarrollar actitudes vinculadas con la labor científica, como la curiosidad, la creatividad, el espíritu crítico y la perseverancia, entre otras. Esta propuesta consiste en actividades, experimentos y reflexiones sobre objetos y fenómenos naturales para que los estudiantes alcancen un sentido crítico, acorde con su edad, que les permita distinguir aquellas preguntas que admiten explicación científica. Los investigadores aprenden sobre el mundo mediante la observación sistemática y experimentos, y desarrollan modelos conceptuales del mundo que explican sus resultados y les permiten predecir los resultados de otros experimentos posibles y similares relacionados con nuestro entorno más próximo. En este libro se ofrece a los estudiantes una serie de situaciones cotidianas en las que se menciona el impacto de las ciencias en nuestra vida. Este planteo está hecho a manera de estímulo y de contextualización, como curiosidad e información. Y su objetivo último es integrar la enseñanza y el aprendizaje de las Ciencias Naturales al saber abstracto. Por ello, dentro de las actividades propuestas se encuentran: 17 Para facilitar el proceso de enseñanza en el contexto de la vida cotidiana, se proponen varios recursos, como los sitios web citados en cada ocasión, revistas de actualidad y los propios textos del material. Todo ello sirve de base y motivación para la búsqueda de conexiones útiles entre el mundo de los medios de comunicación y la ciencia, y permite que en la enseñanza se integren y utilicen los medios de comunicación como elementos formativos y de aprendizaje. Así se produce una vinculación entre escuela y sociedad. Así, escuela y sociedad no son mundos separados. ¿Qué saberes ponemos en juego mediante la búsqueda de explicaciones a los fenómenos cotidianos? Aquellos que nuestros estudiantes tienen a partir de la cultura popular y también aquellos provenientes de su paso por los niveles de escolarización anteriores. A partir de la cotidianeidad y de los saberes previos, la intervención docente refuerza, corrige, orienta y amplía. Estos saberes construidos socialmente, que brindan explicaciones desde el saber popular, surgen de la observación fina de la naturaleza que nos rodea, del contexto inmediato y de la descripción detenida de aquello que se observa. Autoevaluación y logros Al final de cada capítulo, proponemos autoevaluaciones para que los estudiantes hagan conscientes sus logros. La actividad de evaluación cumple siempre una doble función: posibilita a los estudiantes saber qué tipo de actitudes, destrezas y habilidades se espera de ellos y posibilita a los docentes reflexionar sobre las propuestas que ofrecen a los estudiantes, de manera de adaptar los quehaceres a la evolución del grupo. Los estudiantes podrán compartir los avances y tener presentes aquellos aspectos que resultan más difíciles. Que las evaluaciones se realicen en equipos es enriquecedor pues propicia la ayuda entre compañeros y mejora y mantiene el progreso y la evolución de la clase. 18 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) • Observar y comparar. • Describir. • Definir conceptos. • Observar y discutir. • Clasificar y comparar. • Trabajar en equipos. • Investigar y reflexionar. • Buscar y seleccionar información. • Leer y comprender textos. • Registrar y organizar datos. • Comunicar la información. • Realizar experimentos. • Elaborar hipótesis. • Discutir conjeturas en equipos de trabajo. • Analizar los errores. Enfoque CTS (Ciencia, Tecnología y Sociedad) en la enseñanza de las ciencias Un nuevo enfoque Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Las transformaciones políticas, sociales y económicas de fines del siglo XX han condicionado y determinado un gran desarrollo científico y tecnológico. Este desarrollo ha cambiado nuestra mirada acerca de prácticamente todo lo que nos rodea. Así también, en la evolución del conocimiento de la humanidad, las transformaciones determinadas por desarrollos científicos y tecnológicos han sido importantes motores de cambios que atravesaron las actividades políticas, sociales y económicas. Por ejemplo, el invento de la rueda aumentó la velocidad a la que los seres humanos se desplazan y posibilitó el traslado de pesos cada vez mayores, el desarrollo de los antibióticos aumentó la esperanza de vida y los procesos de mejoramiento agrícola mejoraron la cantidad y calidad de los cultivos. Paralelamente a estos fenómenos, y debido a ellos, la población mundial ha crecido de forma exponencial. Si observamos el impacto de la ciencia y la tecnología en el desarrollo de la humanidad, ciertos aspectos se destacan particularmente: la velocidad de desplazamiento, la expectativa de vida media y el número de habitantes en el planeta. Sin embargo, ni la ciencia ni la tecnología resuelven todos los problemas, ni sus efectos son siempre beneficiosos para toda la humanidad por igual. Además, el acceso a la ciencia y la tecnología no se da en forma equitativa. Es prioritario que los niños y jóvenes argentinos se familiaricen y conozcan acerca de las ciencias y sepan cómo adquirir criterios científicos para el desempeño de sus vidas, a lo largo de las cuales deberán tomar decisiones vinculadas con ciencia y tecnología. El enfoque CTS no trata solo de la combinación de los tres conceptos. Se trata de una visión que centraliza la atención en la existencia de interacciones entre ellos. A lo largo de la historia, la ciencia y la tecnología han tenido un importante impacto en la vida social; sin embargo, recién en las últimas décadas la interacción entre ciencia, tecnología y sociedad se ha vuelto más intensa y ha comenzado a constituir un tema de reflexión sustantivo. La ciencia y la tecnología, para bien o para mal, condicionan las formas de vida humana, incluso las otras formas de vida natural. Frente a la producción de conocimiento científico y tecnológico, la perspectiva CTS ofrece una consideración de las relaciones con la sociedad que favorece una visión más ajustada y crítica de los tres conceptos. Asimismo, los planteamientos CTS intentan promover la participación pública de los ciudadanos en las decisiones que orientan el desarrollo de la ciencia y la tecnología. Esto nos ha llevado a una doble preocupación por la enseñanza de la ciencia y la tecnología y a la utilización de los medios informativos para facilitarle al individuo su inserción en un mundo complejo y cambiante. Las actividades científico-tecnológicas impactan indudablemente en la sociedad. Hoy nadie está ajeno al desarrollo de vacunas, a la tecnología médica y a la tecnología digital en las comunicaciones, entre otros procesos tecnológicos. El solo hecho de que todos los ciudadanos argentinos poseamos un DNI nos hace pensar en la tecnología del procesamiento de datos. Propiciar la comprensión de tales actividades y contribuir a la toma de decisiones al respecto son los objetivos generales del enfoque CTS en la enseñanza de las ciencias, en todos los niveles de la educación. La información formativa Es cierto que hay una suerte de temor popular a la ciencia por desconocimiento, por deficiencias educativas y quizá porque la enseñanza de las ciencias no ha estado situada en un contexto apropiado. Ante este panorama, hemos de intentar ofrecer una “información formativa” como instrumento de acceso a la comprensión de la información disponible, que permita resolver situaciones tecnocientíficas controvertidas desde el conocimiento y no desde la opinión ni desde la leyenda o el mito. Las siglas CTS sirven para reconocer hoy un movimiento de reforma de la educación a nivel mundial que se integró formalmente como una corriente con ese nombre en la década de 1980. Las experiencias al respecto se han dirigido a todos los niveles de la educación. Este enfoque propone generar un 19 El enfoque CTS contribuye fundamentalmente al desarrollo de valores y habilidades, y pone al conocimiento como valor de uso más que como valor de acreditación contribuyendo a la alfabetización científica. Algunas estrategias que se usan en la enseñanza CTS son: • Resolución de problemas abiertos que incluyen la toma razonada y democrática de decisiones. • Realización de trabajos prácticos de campo. • Juegos de simulación y de roles. • Invitación de especialistas al aula y consultas con expertos. Cuando nos referimos a problemas abiertos, estos pueden ser de tres tipos: a) Casos históricos: generalmente relatados, difíciles de polemizar por haberse desarrollado en el pasado y haberse resuelto su controversia (en el caso de que la hubiera habido) y a partir de los cuales pueden realizarse actividades como cuestionarios de opiniones o relaciones con situaciones de la vida actual. b)Casos actuales: son los más difíciles de manejar didácticamente ya que la controversia real y su debate público se desarrollan en el presente. Tienen la ventaja de ofrecer mucha información. Además, son interesantes para promover la búsqueda orientada de información con diferentes posicionamientos respecto de la controversia. No obstante, presentan la desventaja de generar insatisfacción porque el caso puede no quedar resuelto en los tiempos que se manejan en el año escolar. c) Casos ficticios pero verosímiles: son los más recomendables por la facilidad en el manejo didáctico. Caso 1. Los metales y la historia Contextualización Los usos de metales en la vida cotidiana, para la fabricación de objetos electrónicos, en la industria automotriz y en la construcción son una realidad en la mayoría de las regiones. En el siguiente ejemplo histórico se recurre a la historia de la utilización de los metales como caso controvertido en cuanto a las aplicaciones de la tecnología. El contexto educativo en el que podría desarrollarse este caso educativo no tiene, por lo demás, una definición muy restrictiva. Parece recomendable que los estudiantes tengan unas 20 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) campo de estudio a la vez que busca ser una propuesta educativa innovadora. Se trata de un planteamiento en todos los niveles de la enseñanza cuyo objetivo es dar una formación en conocimiento y valores que propicie la participación ciudadana responsable y democrática en la evaluación y el control de las implicaciones sociales de la ciencia y la tecnología. Los objetivos generales del enfoque CTS en la enseñanza pueden resumirse en: • Incrementar la comprensión de los conocimientos científicos y tecnológicos con el propósito de ofrecer una percepción más ajustada de la realidad de la ciencia y la tecnología. • Potenciar los valores propios de la ciencia y la tecnología para comprender mejor lo que estas pueden aportar a la sociedad, con especial atención a los aspectos éticos, necesarios para su uso más responsable. • Desarrollar las capacidades de los estudiantes de modo de mejorar su comprensión de los impactos sociales de la ciencia y, sobre todo, de la tecnología, para que participen de manera más efectiva como ciudadanos en la sociedad. mínimas capacidades para desarrollar investigaciones escolares relativamente autónomas. Cierta disponibilidad de acceso a recursos de información también es conveniente, así como una limitación en el número de alumnos por equipo de trabajo. En cuanto a las capacidades y conocimientos previos requeridos por los estudiantes, solo se necesita una comprensión lectora adecuada y/o criterios para ampliar información vinculados con el desarrollo del capítulo 5. También se recomienda cierta disposición al trabajo cooperativo y a la participación en exposiciones orales. Se requieren conocimientos específicos vinculados con los contenidos conceptuales del capítulo 5, con habilidades lingüísticas y de desarrollo en valores. La controversia se centra en aspectos históricos y éticos. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) La noticia histórica Los metales se utilizan desde hace miles de años. Hoy en día, se extraen y se usan más de 60 metales distintos según propiedades tales como resistencia, dureza, conductividad térmica y conductividad eléctrica, entre otras. Se producen miles de toneladas de esos metales por año. Sin embargo, si nos remontamos a la Antigüedad, solo siete metales se utilizaban: el cobre, el oro, el hierro, el plomo, el mercurio, la plata y el estaño. La mayoría se usaba para hacer utensilios, y muchos pueblos habían desarrollado tecnología para fabricar armas, como espadas y escudos, con las cuales los soldados salían a conquistar territorios. A partir del año 400 antes de nuestra era, se inicia la Edad del Hierro en la historia de la humanidad. En ese período, los hombres descubrieron que ciertos minerales, calentados a temperaturas muy altas, producían un material muy resistente y duro, el hierro. Así, se inició la transformación de minerales en metales, por medios químicos. Ya no se extraía solamente el metal tal como estaba en las minas; los hombres aprendieron a procesar minerales y de esta manera consiguieron metales con propiedades útiles. El descubrimiento de este proceso para producir hierro condujo al mejoramiento de las armas. Con la euforia del descubrimiento, los hombres siguieron experimentando con este metal y, a los pocos años (350 antes de nuestra era), en Damasco, Siria, descubrieron el proceso por el cual el hierro, mezclado con una cierta cantidad de carbón, se convierte en un material sumamente resistente, de mayor dureza que el propio hierro: así se inició la Edad del Acero. ¿Qué impacto tuvo esto en la historia de la humanidad? La región donde se produjo el descubrimiento del acero correspondía a los territorios de un conquistador, estratega, ambicioso y muy hábil en la resolución de problemas de guerra llamado Alejandro. Mientras los soldados de todos los territorios peleaban con espadas de cobre o, mejor, de bronce, los soldados de Alejandro tenían espadas y escudos de acero. Estos eran más resistentes, de manera que protegían mejor sus vidas. Además, eran más livianos y, por eso, los soldados se cansaban menos. Estos soldados al mando de Alejandro fueron ganando batallas y conquistando territorios, gracias a poseer una tecnología que les permitía construir mejores armas que a sus enemigos. El desarrollo de la tecnología del acero tuvo un gran impacto en la modificación de los territorios, en los desarrollos de las regiones y en la circulación de la información tecnológica y científica de la época. Así, se formó un gran imperio liderado por Alejandro, quien pasó a la historia con el nombre de Alejandro Magno. Este es el relato de un desarrollo científico y tecnológico que tuvo un impacto controvertido en la sociedad: fue beneficioso para Alejandro Magno y su imperio, pero negativo para aquellos pueblos cuyos soldados fueron muertos; sus riquezas, saqueadas, y sus territorios, ocupados. Actualmente, la extracción de metales genera controversias en relación con la contaminación del ambiente de las regiones donde se encuentran las minas. Por ello, una solución al 21 Actividades sugeridas para los estudiantes 1) A partir de la experiencia personal y de la observación del entorno, se puede reflexionar sobre el modo en que se ha desarrollado el uso de los metales en los últimos años y sobre cómo se valora este uso desde el punto de vista de su incidencia en la vida de las personas. 2) Para conocer la importancia que los alumnos dan a los metales y el grado de conocimiento que tienen sobre ellos, puede realizarse una encuesta sobre los usos más conocidos de una decena de objetos más o menos usados de diferentes metales. Los alumnos escribirán el nombre de dos propiedades de cada uno de ellos. 3) Para desarrollar habilidades cognitivas más complejas, se les puede pedir que redacten un proyecto, adaptado a su contexto escolar y social, donde aporten ideas concretas sobre cómo podría complementarse la educación ambiental con el reciclado de metales. 4) Por último, con el objetivo de poner en uso los conceptos aprendidos, puede plantearse discutir acerca de la definición provisional de la idea de reciclado de metales buscando argumentos a favor o en contra de ella. Caso 2. Un estero con muchos bichos Contextualización El desarrollo de áreas industrializadas ha degradado la calidad de las aguas en amplias zonas de la Tierra. Por ello, y con un interés que parece concernir al conjunto de la población mundial, se ha empezado a tomar conciencia de la necesidad de preservar aquellos espacios donde la intervención humana ha sido mínima. En nuestro país abundan zonas sin deterioro ambiental que deben ser protegidas. Lamentablemente, la limitación de la explotación de recursos propios para evitar la contaminación creciente de un bien tan preciado como al agua (y otros como la biodiversidad) no deja de aparecer en las zonas afectadas como una solución tardía e injusta a un problema causado en gran medida por la irreflexiva explotación que los sectores industrializados realizan en amplias zonas del planeta. Esta polémica tiene especial relevancia en regiones de nuestro país en donde se pueda simular una situación verosímil. Es posible plantear variantes a la situación, en lo relativo a la propuesta de explotación de recursos, a las poblaciones afectadas y al nivel de impacto ambiental que podría provocar. El contexto educativo de desarrollo de esta unidad didáctica no tiene una definición muy restrictiva. Es recomendable que los alumnos que trabajen en ella tengan capacidad suficiente para desarrollar investigaciones escolares relativamente autónomas. En cuanto a las capacidades y conocimientos previos requeridos por lo alumnos, no van más allá de una compresión lectora adecuada, es decir, de la posibilidad de relacionar las lecturas con los contenidos conceptuales del capítulo 1 (Los seres vivos: sus características y diversidad). Sería pertinente que busquen ampliar su información sobre especies y problemáticas regionales y que opinen desde un conocimiento informado. La palabra estero se utiliza en contextos ecológicos y geográficos para designar condiciones de pantano, generalmente, en zonas planas con drenaje imperfecto. También se designa estero a 22 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) problema de la extracción de metales es el reciclado. Como las tecnologías de reciclado de metales se han perfeccionado, la extracción de metales tiene menor impacto en el medio ambiente y consume menos energía. Además, el reciclado genera menos basura que la producción de metales a partir de los minerales. una extensión pantanosa de gran tamaño, que suele llenarse de agua de lluvia (anegación) o por el desborde de un río o laguna durante las crecientes (inundación). Tal es el caso de los esteros del Iberá, en el interfluvio entre la margen izquierda del rió Paraná y la derecha del río Uruguay, en nuestro país. La siguiente definición se basa en gran medida en las características del Iberá: laguna de regiones tropicales y subtropicales, de escasa profundidad (< 3 m), permanente o semipermanente, con poca superficie de agua libre y escaso o nulo tenor de oxígeno disuelto, con abundante vegetación acuática sumergida y emergida circundante y abundante sedimento en descomposición. Habitado por flora y fauna muy variadas, es fuente de biodiversidad. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) La noticia ficticia En Santa Josefina, un tranquilo pueblo del interior de la Argentina cuyos habitantes estaban preocupados por la falta de trabajo, una noticia alegró a la gente: un grupo de empresarios ha decidido construir un hotel. Esta novedad genera esperanza porque promete dar empleo a muchas personas del lugar. “Lo más lindo –cuenta Doña Palmira, una abuela con muchos nietos muy trabajadores– es la cría de yacarés en el estero. Tanto trabajo para mucha gente y solo la gente de aquí conoce a esos bichos…”. El hotel es construido en la costa del estero. Sus habitaciones tienen vista al espejo de agua y, en un sector abierto del estero, se crían yacarés con el objetivo de servir, en el restaurante del hotel, un menú a base de carne del reptil. En la boutique del hotel pueden comprarse lujosos zapatos, botas, carteras y cinturones elaborados por artesanos de la región, con la piel de los hermosos yacarés que, hasta hacía pocos días, tomaban sol en la misma costa. No toda la gente del lugar está contenta: “Criar yacarés en el estero es perjudicar la biodiversidad –sostiene el único veterinario de Santa Josefina. Estos bichos son predadores naturales de especies que, ya con la cantidad actual de yacarés, se mantienen en un delicado equilibrio ecológico”. Los vecinos de la localidad solicitaron una reunión con el intendente para que se les brinde información sobre los siguientes temas: el proyecto en sí, los riesgos para la biodiversidad, la generación de puestos de trabajo, el cuidado del agua del estero y los aspectos ecológicos vinculados con la venta de productos de la piel de yacaré. Todos podemos participar opinando. Actividades sugeridas para los estudiantes A partir de la lectura de la noticia ficticia, se sugiere la resolución de un cuestionario que incluya los aspectos planteados en la controversia: características de los yacarés, cuestiones a considerar en la cría de yacarés, la biodiversidad en los esteros, entre otros. Se sugiere que los estudiantes expongan oralmente los resultados de sus investigaciones informando a sus compañeros acerca de cada uno de los aspectos mencionados. Finalmente, como cierre, puede llevarse a cabo un juego de roles donde cada equipo representará a un actor social con una posición diferente en el caso planteado y participará con los otros en un debate sobre la decisión a tomar. 23 Evaluación técnicas, objetivos y criterios En varias ocasiones mencionamos que el objetivo final de la intervención docente es contribuir a que los estudiantes puedan aprender a aprender. Los estudiantes que obtienen resultados satisfactorios muchas veces han aprendido a aprender porque: • Controlan sus procesos de aprendizaje. • Captan las exigencias de la tarea y responden consecuentemente. • Planifican y examinan sus propias realizaciones e identifican aciertos y dificultades. • Emplean estrategias de estudio pertinentes para cada situación. • Valoran los logros obtenidos y corrigen sus errores. Aprender a aprender implica la capacidad de reflexionar sobre la forma en que se aprende y actuar en consecuencia, autorregulando el propio proceso de aprendizaje mediante el uso de estrategias flexibles y apropiadas que se transfieren y adaptan a nuevas situaciones. Las actividades que mejor promueven el aprendizaje y mejor desarrollan habilidades cognitivo-lingüísticas son leer y escribir para comunicar en Ciencias Naturales. La enseñanza de las ciencias incluye actividades como investigar, diseñar teorías y modelos, pero también divulgar información y comunicar resultados de un modo organizado. De allí que se hable de alfabetización científica como el proceso de lectoescritura científica. En esta tarea nos involucramos cuando instamos a los estudiantes a describir los fenómenos que observan detenidamente ya que, para poner en palabras lo observado, deberán buscar en su vocabulario y seleccionar aquellas palabras que más se ajusten a la realidad observada y a los aspectos de esa realidad que quieren resaltar. Muchas veces ellos y nosotros mismos nos cuestionamos, dudamos, teorizamos o proponemos hipótesis respecto de un fenómeno. También nos anticipamos a un resultado, hecho que ocurre cuando tenemos elementos que nos indican la dirección que podría seguir el fenómeno observado. Cuando hacemos todo eso, estamos comunicando ciencias. Más allá de enseñar los contenidos conceptuales, hay habilidades que son propias de la alfabetización científica: las suposiciones, por ejemplo, se distinguen de las “adivinanzas” porque para suponer uno debe tener algún elemento de anclaje que permita elaborar la suposición. También, el ser consciente de que desconocemos nos lleva a explorar y cuestionarnos, a comparar con lo que sí sabemos o a notar contradicciones que nos llevan a debatir, a argumentar reflexionando o intentando explicar para resolver una duda o un problema. Tal vez ese problema nos ponga en la necesidad de diseñar un experimento que ponga en evidencia o confronte nuestras ideas con otras y, así, haga falta explicar lo que sucede, revisar un punto de vista conocido para adoptar uno nuevo, reconocer los detalles de la información nueva obtenida a través de la experiencia, registrar esos nuevos datos y concluir, justificadamente, que uno adopta un nuevo punto de vista ante ese fenómeno. Poder contar estos procesos, generalizarlos mediante la elaboración de informes y la redacción de conclusiones, es tener desarrolladas competencias de alfabetización científica. El docente guiará el proceso cuando sea necesario ofrecer actividades y diseñar el conjunto de propuestas que pondrá a los estudiantes frente a la necesidad de escribir: • el registro de las ideas previas sobre el tema que presentamos en clase, • el seguimiento de las dudas, consultas e intereses específicos, • las descripciones de los fenómenos observados, • el diseño de un experimento con el detalle de los materiales y reactivos necesarios, • la redacción de textos instructivos sobre los procedimientos realizados. 24 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) La escritura como registro y como habilidad Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) En Ciencias Naturales, como en otras disciplinas, el aprendizaje está mediado principalmente por la lectura. Si bien son experimentales, las Ciencias Naturales tienen su cuerpo de conocimientos en videos, libros de textos, libros de experimentos, listas de plantas, de animales, manuales de cuidados, etc. Uno de los aspectos principales que abordaremos en este libro es el estudio de los seres vivos, de sus características principales y del modo en que se clasifican. Si bien los estudiantes ya han tomado contacto con los seres vivos desde temprana edad, en la escuela sistematizarán el modo de observarlos, conocerlos, compararlos y clasificarlos. Las lecturas relativas a las características de los seres vivos, por ejemplo, serán una aproximación inicial en el enfoque de las Ciencias Naturales de este ciclo. Estas lecturas son necesarias para completar la información que se trae del conocimiento cotidiano, para confirmar o rechazar ideas previas, para conocer conceptos sobre temas relativos a algún tipo de experimento, para inferir generalizaciones acerca de uno o más conceptos después de haber seguido los procedimientos experimentales y para seguir experimentando con la palabra en busca de distintas maneras de organizar y dar a conocer la información que se desea comunicar. La lectura será la primera actividad que pondrá en contacto a los estudiantes con aspectos más sistemáticos del pensamiento científico y con formas de abordar el estudio de la naturaleza que, hasta ahora, había sido de carácter intuitivo. Las Ciencias Naturales se abordan con textos informativos, narrativos y explicativos. La importancia otorgada al texto como vehículo de información en la selección y jerarquización de las actividades es una de las intervenciones docentes por planificar. El objetivo del trabajo con los textos está vinculado con la lectura comprensiva y autónoma que permita transformar la información en conocimientos. Además, se propiciarán actividades para que los estudiantes interpreten esa información, la reorganicen en cuadros y tablas y la vuelvan a comunicar una vez que hayan elaborado los conceptos. Otro objetivo propuesto desde la enseñanza en este ciclo es fomentar la autonomía de los estudiantes mediante la realización de actividades sugeridas. El trabajo autónomo, potenciado por el desarrollo paulatino de habilidades y destrezas cada vez más complejas, establece un vínculo con las actividades que posibilita a los estudiantes la construcción de la laboriosidad. Esta construcción se logra con la concreción de las tareas asignadas, y su finalización permite a los estudiantes ir adquiriendo una herramienta que conduce a la satisfacción como resultado del esfuerzo. La laboriosidad, en este sentido, ayuda a distinguir la satisfacción del placer. La tarea laboriosa, que realizará el estudiante con el objetivo de convertir la información en un conocimiento, se lleva a cabo mediante diversas estrategias de escritura, como registrar sucesos, realizar esquemas y bosquejos de situaciones, objetos o fenómenos, argumentar informadamente, diagramar actividades y subrayar textos y resumirlos para comunicarlos. Las actividades de los capítulos de Ciencias Naturales proponen a los estudiantes la realización de tareas que, tanto en equipos como en forma individual, invitan a: • Realizar lecturas globales antes de estudiar. • Buscar en el diccionario los términos desconocidos. • Encontrar analogías y comprenderlas. • Realizar clasificaciones. • Volcar la información de los textos en esquemas. • Leer imágenes. • Comprender la utilización de modelos. • Hallar secuencias y ordenarlas. • Completar cuadros comparativos, entre otras propuestas que conjugan la lectura comprensiva y los modos de conocer propios de estas disciplinas. 25 Solucionario En el mundo que nos rodea abundan objetos realizados con materiales que los seres humanos procesan de diversas maneras. Los materiales se estudian según su composición, sus propiedades, su procesamiento y su estructura. Cap 1 Familia de materiales fabricados (páginas 10 a 21) Página 10–11. Mi lupa de científica A través de la comparación y la exploración y de la búsqueda y lectura de información, estudiaremos las propiedades de los materiales, su obtención, su transformación y su uso. Como enfoque didáctico, para contextualizar la enseñanza de estos conceptos, en esta sección será oportuno y pertinente trabajar las características de los materiales a través de sus implicancias en la vida cotidiana. Esto es posible dada la riqueza de información disponible sobre el uso de los materiales. Página 13. Reflexionamos y respondemos 1. 1) Conducción del calor y la electricidad (metales). 2) Resistencia a los golpes y a la presión (plásticos). 3) Brillo (metales pulidos). 4) Transparencia (vidrios). 5) Soportan altas temperaturas (muchos cerámicos). 6) Fragilidad (cerámicos). 2. Si tocamos un objeto metálico que ha sido puesto al fuego, casi con seguridad nos quemaremos, pues los metales son buenos conductores del calor. Podemos frotar un objeto para saber si, puliéndolo, presenta brillo, también presionarlo para comprobar si resiste. 3. Podemos probar la conducción del calor colocando cucharitas de plástico y de metal en un vaso con agua fría y verificar si le transmitieron calor al agua: si se enfrían, son buenos conductores del calor. También podemos frotarlos con un paño para verificar si presentan brillo. Podemos mirar a trasluz para comprobar si son transparentes. Otra cosa que podemos hacer es tomar diferentes objetos, como botellas de plástico, de vidrio y latas metálicas, y tratar de presionarlos para comprobar si son resistentes a la presión (si se deforman, no lo son). tricidad, es liviano y resistente; se lo usa para hacer envases porque conduce bien el calor, para hacer motores de automóviles porque es liviano y resistente, y también para aberturas de casas, por la misma razón. La rueda de ferrocarril es de hierro, que es un metal muy duro y resistente. El hierro se usa para construir estructuras resistentes, también para construir los rieles del ferrocarril. b) Propiedades del acero: buen conductor del calor y brillo; propiedades del bronce: dureza y sonoridad; propiedades del aluminio: conducción del calor y la electricidad; propiedades del hierro: dureza y tenacidad. Página 17. Reflexionamos y distinguimos 7. 1) Mezclar arena y distintas clases de arcillas que se sacan del suelo. 2) Humedecer con agua hasta formar una pasta. 3) Darle forma con un torno. 4) Cocer la pieza en un horno hasta que los granos de minerales se unan entre sí. 8. Porque la madera proviene del tronco de los árboles, que son seres vivos pertenecientes al grupo de las plantas. Y la piedra es un material formado por minerales de la corteza terrestre. 9. Reutilizar es volver a utilizar un producto. Se lo puede usar sin modificar y también se lo puede mejorar o restaurar. Si reducimos la producción de nuevos objetos, reducimos el consumo de recursos naturales y energía y contribuimos a preservar el medio ambiente. Reciclar es transformar, mediante procesos fisicoquímicos o mecánicos, un material o un producto ya utilizado en una nueva materia prima o un nuevo producto. De esta forma se aprovechan los desechos. Página 18. Reflexionamos e investigamos 10. Sería posible pero no sería útil porque, como la mayoría de los plásticos no soportan el calor, se derretiría al fuego. 11. Plástico: adj. Dicho de ciertos materiales sintéticos: que pueden moldearse fácilmente y en cuya composición entran principalmente derivados de la celulosa, proteínas y resinas (Diccionario de la Real Academia Española). Página 19. Comprometidos con nuestro país 1. Los ladrillos de plástico reciclado se usan para la construcción de casas que mejoran la calidad de vida de muchas personas que vivían en condiciones precarias. 2. Botellas plásticas Envoltorios de alimentos Página 15. TIC ACLARACIÓN: a la hora de editar esta guía docente el sitio accesible era www.aluarnews.com.ar Cemento portland Se tritura Se mezcla Reflexionamos y respondemos 4. Metalurgia es el proceso por el cual se extraen los metales de las rocas que los contienen. Mediante un proceso de calentamiento de las rocas, se derriten los minerales metálicos y se los separa de los otros componentes de la roca. 5. Los metales que se derriten fácilmente pueden usarse para unir otros metales en un proceso llamado “soldadura”. Los que son muy duros se usan para armar estructuras, como los puentes, que tienen que soportar pesos. 6. Objetos elegidos: bombilla (hecha de acero inoxidable), llave (hecha de bronce), lata de gaseosa (hecha de aluminio) y rueda de ferrocarril (hecha de hierro). a) El acero inoxidable se usa para hacer cubiertos y ollas, también para instrumental de cirugía, ya que no se oxida. El bronce es duro y sonoro; se lo usa para hacer objetos resistentes, como llaves y picaportes, y también para hacer instrumentos musicales. El aluminio es un buen conductor del calor y la elec- 26 Agua Masa duradera Se trata Se deja reposar Pila de ladrillos 3. Precario: con escasa estabilidad, seguridad o duración. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) BLOQUE 1 Los materiales Página 20. Modos de conocer Página 28. TIC Como en todas las actividades experimentales, les solicitaremos que elaboren conjeturas, predicciones o hipótesis antes de cada ensayo. Eso les permitirá contrastar sus resultados y evaluar si la predicción tenía fundamento o si omitieron contemplar alguna situación. Además, pediremos una descripción minuciosa de cada fenómeno observado, con el esquema de la situación anterior y posterior al ensayo, en cada caso. Luego de realizar a conciencia estos dos procedimientos cognitivo– lingüísticos, buscarán las explicaciones pertinentes, con nuestra ayuda docente. 1. Fusión. Temperatura. Ebullición. Constante. 2. Página 21. Autoevaluación Página 29. Leo y relaciono 1. a. El oro es un metal; b. Porque es buen conductor del calor y la electricidad, es dúctil y maleable, se lo puede derretir para moldearlo. 2. a. Falsa; b. Verdadera; c. Verdadera; d. Verdadera. 3. a. Los materiales transparentes; b. Deformar y romper; c. Es capaz de soportar el calor sin cambiar; d. Los metales; e. El cobre y el aluminio 4. b. ¿Qué son los abrasivos? 5. a. Opacos; b. Metalurgia; c. Derretir; d. Poroso. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Cap 2 El calor y los materiales (páginas 22 a 33) Página 22–23. Mi lupa de científico Así como en el capítulo anterior el común denominador ha sido el procesamiento, en este capítulo tiene lugar el análisis de las transformaciones. Desarrollaremos procedimientos que permitirán la comparación, la observación, la lectura, el análisis y la búsqueda de relaciones. En esta ocasión los conceptos, calor y energía, son más abstractos, pero todos los ejemplos son familiares y cotidianos y buscaremos explicarlos. Página 25. Analizamos y comparamos 1. El calor es una forma de energía y la temperatura es la manera en que medimos el calor. Para producir hierro, por ejemplo, se consume energía en forma de calor. El calor es un tipo de energía que hace mover más velozmente las partículas submicroscópicas que forman la materia. En el caso del hierro, el calor hace mover las partículas de hierro hasta desordenarlas y transformar el hierro sólido en líquido. La temperatura es el modo que tenemos de medir el calor. 2. a. No, no estamos de acuerdo dado que, si bien ambas ollas hervirán a igual temperatura, el calor que necesitarán recibir es diferente en cada caso. La olla más chica necesitará recibir menos calor que la olla grande. Como la hornalla (en nuestro caso: fuente de calor) que entrega el calor es la misma, la diferencia entre ambas se notará por el tiempo que reciba calor cada una. La más grande necesitará más tiempo que la pequeña. b. Elaboración de los alumnos. Página 27. Observo y relaciono 3. Para que el alcohol pase a estado sólido debo enfriarlo mucho. Esto significa quitarle calor. Al disminuir el calor, la velocidad con que las partículas de alcohol se mueven disminuye y estas se van ordenando cada vez más hasta que forman un sólido. 4. No, no nos parece correcto ya que, al desocupar el envase del líquido, este se llenó de aire, que es una mezcla de gases. El envase no está vacío de contenido, simplemente no podemos ver su contenido (aire). Sólidos Líquidos Gases Forma constante Forma variable Forma variable Volumen constante Volumen constante Volumen variable Dureza Viscosidad Expansibilidad Partículas ordenadas en posiciones fijas Partículas próximas con movimiento libre Partículas distantes con movimiento libre 5. Si, podría suceder. Eso ocurre en los cambios de estado. Cuando se entrega calor, la energía no es usada para aumentar la velocidad de las partículas sino para vencer la atracción de las partículas entre sí, y así ocurre el cambio de estado. No vemos que la temperatura cambie. La energía está siendo usada para pasar, por ejemplo, del estado sólido al líquido. 6. Los materiales como los metales son buenos conductores del calor. Los metales tienen partículas “sueltas” que vibran y, al calentarse, se agitan y chocan contra las vecinas, propagando la agitación, es decir, el calor. Así, son buenos conductores del calor. Mientras que hay otros materiales que no tienen esta propiedad y son malos conductores o aislantes térmicos. Para hacer… Conviene usar… Una sartén Buen conductor del calor Una taza para café Aislante Una parrilla para cocinar Buen conductor del calor Traje de bombero Aislante Página 30. Analizamos y relacionamos 7. Los ladrillos huecos tienen un espacio en su interior en el que hay aire. El aire es un buen aislante térmico. Los ladrillos comunes no tienen ese espacio para contener aire; por lo tanto, los ladrillos huecos serán mejores aislantes térmicos que los ladrillos comunes. 8. Sí, en los sitios en que hace mucho calor, lo mejor es usar ventanas con doble vidrio porque el aire que contienen en el medio hace de aislante térmico y evita que se caliente el vidrio en contacto con el interior del hogar. El vidrio externo se calienta, el aire del medio aísla y el vidrio interno no se calienta y no transmite el calor hacia el interior de la vivienda. Página 31. Comprometidos con nuestro país 1. Las paredes dobles se construían para que entre medio quedara aire, que hacía de aislante térmico entre el exterior y el interior de las viviendas. Eventualmente le agregaban otro material, como papel o alguna tela especial, para evitar, además, que ingresara el agua. De modo que la doble pared tenía una doble función: aislante térmico y aislante de la humedad. 2. Sí, nos parece importante que se den a conocer las investigaciones porque su difusión amplía el conocimiento del mundo y porque, además, los informes sobre cambios en el clima, en el suelo y en la diversidad biológica tienen que ver con cambios que se han producido a nivel del planeta. 27 A través de esta experiencia se va a estimar la capacidad de conducir el calor de tres materiales. Se eligen para eso cucharitas de metal, con mango de plástico y con mango de madera. Este diseño experimental contempla el uso de cera de vela para estimar la conducción del calor. En nuestro experimento, la cera actúa como un “revelador” del calor que le transmite el mango de la cucharita. El calor fluye desde el agua al metal de la cucharita y se transmite por su cuerpo. Si el material que la constituye es buen conductor del calor, este se transmitirá desde el cuerpo de la cucharita a la cera. La cera, al calentarse, se funde y deja de sostener pegados los botones al mango de la cucharita. Si el material no es buen conductor, el calor no llega al mango, no calienta la cera y, por lo tanto, los botones quedan adheridos al mango. Luego del punto 4 les pediremos a los estudiantes que predigan qué sucederá con cada uno de los botones en cada cuchara. Que fundamenten por qué creen que ocurrirá esto. Los estamos alentando a que construyan hipótesis. No se trata de “adivinar” sino de que anticipen el comportamiento de los materiales sobre la base de sus experiencias previas, de su conocimiento anterior, de la memoria y de la información de la que disponen. En la sección Analizamos los resultados y realizamos un informe, se les pide que toquen los mangos de las cucharitas y que registren cuál sienten más caliente y cuál menos caliente. En ese momento, podemos preguntar: ¿Por qué usamos la cera? ¿Por qué no estimamos solo con nuestra percepción, con el tacto? La respuesta a esto sería: porque es posible que no todos sientan igual. Es posible que haya diferencias en la percepción táctil. Para evitar eso y que el resultado no dependa solo de nuestros sentidos, usamos la cera de la vela. Página 33. Autoevaluación 1. a. Fuente de calor. b. Acción, transformación. c. Energía. d. Gaseosos. f. Cambio de estado. g. Equilibrio térmico. h. Buenos. i. Mal. 2. a. La cucharita se calienta porque el agua le entrega calor. b. El calor fue conducido desde la vara hasta la nieve. 3. a. Falsa. Cuando se saca una fuente de metal del horno se usa manopla para no quemarnos. b. Falsa. Conviene que los envases de helados estén hechos de un material mal conductor del calor o aislante térmico. c. Verdadera. 4. La decisión es acertada porque con el tiempo ahorrará energía en calefacción, ya que la casa no se enfriará tanto. Al tener paredes dobles, el aire contenido en el medio hace de aislante térmico y con esto se evita que la casa pierda calor cuando las temperaturas descienden. Página 33. TIC a. La Fundación Marambio tiene como objetivo la realización de obras de interés general, que consisten en difundir por todos los medios y en particular en establecimientos educacionales y culturales temas relacionados con el quehacer antártico en general y, en especial, con el acontecimiento de trascendencia nacional, histórica y geopolítica que fue la fundación de la Base Marambio de la Antártida Argentina, currícula que se encuentra incluida en el calendario escolar de todas las provincias del país. b. Bases antárticas argentinas: Permanentes: Marambio, Belgrano II, Esperanza, Jubany, Orcadas, San Martín. Temporarias: Brown, Cámara, Decepción, Matienzo, Melchior, Petrel, Primavera. Desactivadas: Sobral, Ellsworth, Belgrano I, Corbeta Uruguay, Belgrano III. 28 c. Actividades científicas y técnicas de la base Marambio. La Base cuenta con el Centro Meteorológico Antártico Vicecomodoro Marambio, que por medio del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) brinda un completo estudio de las condiciones meteorológicas de la zona. Integra la red mundial de meteorología. Allí se realizan observaciones meteorológicas de superficie y de altura. Ha implementado planes tendientes al correcto cuidado del medio ambiente (control, clasificación, tratamiento y evacuación de residuos, programas de recuperación de residuos históricos, etc.). En la base desarrolla su labor científica el personal de la Dirección Nacional del Antártico – Instituto Antártico Argentino (DNA–IAA) que durante todo el año y especialmente en verano tienen su punto de distribución, por medio de aviones y helicópteros de la Fuerza Aérea Argentina, a las zonas de estudio e instalación de campamentos. Durante las Campañas de Verano, Ciencias de la Tierra realiza trabajos de paleontología, estratigrafía, sedimentología, criología y petrografía. • El LAMBI (Laboratorio de Ozono) perteneciente a Ciencias de la Atmósfera, se inició en 1994; en él se obtienen registros de ozono por el método de absorción en un programa conjunto con el INTA (Instituto Nacional de Tecnología Aerospacial de España). • Sobre Impacto Humano, se analizan los procesos ambientales en relación con el posible disturbio ocasionado por las actividades humanas en general y la dinámica del ecosistema terrestre en el área de la base Marambio. • Se elaboran pautas para el manejo ambiental y los estudios relacionados con el seguimiento del grado de cumplimiento de Normas de Protección Ambiental vigentes, en especial las emanadas del Protocolo al Tratado Antártico sobre Protección del Medio Ambiente. • En el ámbito de la psicología, se realiza la asistencia e investigación en la observación de la conducta humana; subcultura antártica y toma de tests. • Geofísica analiza la composición, estructura y movilidad de la litosfera antártica por medio de relevamientos sismográficos, magnéticos y gravimétricos; sondeos magnetotelúricos, así como investigaciones sobre la dinámica de la tectónica de placas con la finalidad de definir su configuración desde el período cretácico al reciente. En el cuaternario, se estudian cambios paleoclimáticos y paleoambientales relevantes ocurridos durante el cenozoico tardío. • Dinámica y Química del Hielo investiga variaciones ocurridas durante la última década en glaciares seleccionados de las islas Ross y Vega. También estudia cambios significativos ocurridos en la barrera de hielo Larsen y aporta información fundamental sobre la distribución de témpanos antárticos a lo largo de las derrotas de los buques en operación antártica. • En la isla Cerro Nevado se desarrolla el programa Museoantar de arqueología histórica, en especial para la recuperación, conservación y restauración de la cabaña hecha por los suecos. Su objetivo es cumplir con las responsabilidades en materia de conservación del patrimonio histórico, asumidas por nuestro país en el marco del Tratado Antártico, conforme a las Recomendaciones producidas a partir de la primera reunión consultiva celebrada en Canberra, Australia, en 1961. d. Escuela Provincial N.º 38 Presidente Julio Argentino Roca, Base Esperanza, Antártida Argentina: comenzó a funcionar el 11 de marzo de 1997 en la Base Esperanza de la Antártida Argentina, dependiente de la provincia de Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur. Nuestro país es el primero en el mundo en tener una escuela en la Antártida. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Página 32. Modos de conocer Cap 3 La electricidad y los materiales (páginas 34 a 43) Páginas 34–35. Mi lupa de científico En la apertura de este capítulo recurrimos a la utilidad didáctica de la historia de la ciencia. En primer lugar, se apela a la pregunta como necesidad de conocer, de producir un conocimiento. A lo largo del capítulo iremos formulando preguntas que nos conducirán a la búsqueda de información y a la selección de material para responder a nuestras inquietudes. Lo primero que genera la pregunta es la necesidad, el primer requisito para el cambio conceptual. Si la información que ofrecemos se hace necesaria, se presenta como entendible, se la ve como posible y se la encuentra útil, es muy probable que esa información que manejamos, lo que investigamos y descubrimos, se convierta en un conocimiento, a través de un aprendizaje significativo. En este caso, la historia de Benjamin Franklin se presenta como necesaria para la época (no se sabía de qué estaban hechos los rayos). No deja de ser una pregunta. El experimento, con todo el riesgo que conlleva, hace posible y comprensible la constitución de los rayos y la generación de electricidad. Página 37. Observamos y comparamos Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 1. Un buen conductor de la electricidad es un material que permite el pasaje de la corriente eléctrica mientras que el material que dificulta el pasaje se denomina mal conductor o aislante eléctrico. 2. En general, los materiales que son buenos conductores de la electricidad también lo son del calor. Los metales y las aleaciones metálicas tienen una calidad (en estructura y composición) que los hace buenos para conducir tanto la electricidad como el calor. Página 39. Analizamos y relacionamos 3. En el circuito, la batería entrega energía. Esta energía circula por los cables del circuito, se transforma en energía calórica en el filamento de la lamparita y se disipa al entorno como energía lumínica. 4. Si la electricidad entrara por cualquiera de los contactos, la lámpara se encendería igual debido a que solo se requiere que se cierre el circuito para que se encienda. nos digan qué creen que sucederá y por qué. Todos suponemos, porque estamos conectando una lámpara, que se encenderá la lámpara en algún momento. ¿Podemos anticiparnos y decir por qué ocurrirá eso? ¡A trabajar! Ya estamos en condiciones de preguntarnos por qué hacemos lo que estamos haciendo. 1. ¿Por qué es necesario pelar el extremo de los cables? Porque los cables están recubiertos de un material plástico que, como vimos, es un mal conductor de la electricidad o aislante eléctrico. Dentro de la cubierta de plástico están los alambres de metal, buenos conductores de la electricidad. Como necesito armar un circuito por el que circule la electricidad, debo asegurarme de que todos los buenos conductores estén en contacto unos con otros. De este modo, pelando los cables, garantizo que haga buen contacto el alambre metálico del cable con la chapita metálica inserta en el limón. 2. ¿Por qué elijo dos láminas de metales diferentes? Porque iremos probando y registrando el comportamiento de cada lámina. Veremos cuán rápido y cuán intensamente se enciende la lámpara con los distintos metales. Esto nos dará una idea estimativa de cuál de todos los metales seleccionados es mejor conductor de la electricidad. 3. ¿Cómo armo el circuito? ¿Por qué lo armo así? Antes que nada, debo armar la unión entre el alambre del cable y la lámina metálica. Puedo hacerlo con una cinta aisladora (con cuidado de no aislar todo) o puedo hacerle un agujerito a la lámina y pasar los alambres del cable por allí (de este modo me aseguro el contacto permanente). Luego, armo el circuito como está en la imagen. Tengamos en cuenta que “entra” un cable a un limón y “sale” otro cable del mismo limón. 4. Al conectar los cables con la lamparita notaremos que esta se enciende con diferentes intensidades, según la calidad del material conductor que utilizamos en cada lámina. Esto es una evidencia de cuán buen conductor es el metal que utilizamos en cada lámina. ¡A analizar los resultados! Como se plantea en el análisis de resultados, es importante que registren las diferencias y similitudes que tuvieron con las láminas de los distintos materiales. Con esto pondrán en evidencia las diferencias entre los metales utilizados respecto de su capacidad de conducir la electricidad. Página 43. Autoevaluación Página 40. TIC Es muy interesante el video, con consejos útiles y explicaciones entendibles. 5. No pondríamos pulsadores para encender y apagar las luces de la casa ya que los pulsadores interrumpen su acción si dejamos de presionarlos. 6. No usaríamos una llave para hacer funcionar el timbre ya que esta queda fija en su posición y, para que deje de sonar, habría que accionarla nuevamente para llevarla a su posición original. Página 41. Comprometidos con nuestro país 1. Conseguir un material superconductor que funcione sin llegar a fríos extremos significará un gran ahorro energético. 2. Sí, es importante que en nuestro país se produzca conocimiento mediante investigaciones científicas. Si se logran solucionar problemas energéticos, de salud y de vivienda a partir de la producción de conocimientos en la Argentina, entonces, se dependerá menos de lo que se produce en otros países, es decir, seremos más autónomos. Página 42. Modos de conocer Lo primero que nos preguntamos es si es posible fabricar una pila con uno o varios limones (también podemos hacerlo con papas). Seguimos las instrucciones pero les pedimos a los estudiantes que 1. a. Calórica, lumínica. b. Corriente. c. Seis. 2. a. A. b. A. c. C. d. A. e. C. 3. a. Falsa. Para hacer su experimento con el barrilete, Franklin debió haber puesto una punta de metal. b. Verdadera. c. Falsa. Si enfriamos lo suficiente, ciertos materiales malos conductores se vuelven buenos conductores. d. Verdadera. e. Verdadera. 4. Cuando el circuito se interrumpe, la electricidad deja de circular. 5. Debería ser de madera, que es el peor de los conductores, de goma o de cualquier material aislante, para que no siga circulando corriente eléctrica. Página 43. TIC 2.a. El SEDICI existe desde el año 2003. b. Hay 16.742 artículos publicados en ese sitio. c. Sí, nos parece importante porque pone al alcance de todos los interesados los documentos de producción del conocimiento de una unidad académica de prestigio, con trabajos de investigación, 29 Cap 4 El magnetismo y los materiales (páginas 44 a 57) Páginas 44–45. Mi lupa de científico Las manifestaciones del magnetismo en nuestras vidas no siempre son evidentes. Es otro concepto intangible que se hace evidente a través de sus manifestaciones en situaciones de la vida cotidiana. A medida que avanzamos en los capítulos vamos desarrollando conceptos cada vez más abstractos que se ponen en evidencia a través de las manifestaciones de sus acciones. Página 47. Leemos, relacionamos y experimentamos 1. Los imanes naturales se extraían de una roca llamada “magnetita”, que es fuente del hierro. La roca se extraía de una región de Grecia llamada Magnesia. Distintas hipótesis acerca del magnetismo tenían que ver con espíritus que vivían en la roca y que, con tentáculos invisibles, sujetaban algunos objetos. 2. “Cuenta la historia que en una región de Grecia vivía un hombre llamado Magnes, a quien le gustaba mucho caminar y pasear por los prados. El hombre se había mandado a fabricar unos zapatos resistentes que le permitieran comodidad en sus largas caminatas. Tenían las suelas clavadas con clavos de metal, de hierro. Cierta vez, paseando por un sendero rocoso, sus zapatos quedaron adheridos al suelo, como si la roca lo estuviera atrapando, sujetando. El hombre se sorprendió por lo vivido y, cuando regresó al poblado, le contó a la gente del pueblo que en esa roca había un espíritu que trataba de atraparlo. La gente comenzó a llamar ‘magnetita’ a la roca que tenía avidez por Magnes y, con el correr del tiempo y los comentarios de los poblados vecinos, llamaron Magnesia a la región donde vivió Magnes. Pasaron muchos años y las personas olvidaron a Magnes pero hoy día llaman magnetismo al fenómeno de atracción de un imán a un objeto de hierro”. 3. El bronce no es atraído por los imanes. Una amiga que buscaba comprar una antigua cama de bronce, salió a recorrer casas de antigüedades con un imán en la mano. Decía que, muchas veces, son camas de hierro, con revestimientos delgados de bronce. ¡Y no pueden tener el mismo precio que una verdadera cama de bronce! Mi amiga evitó la estafa con un imán. Página 48. TIC [El enlace no es directo, conviene realizar la búsqueda con la siguiente frase: Barañao inauguró nuevo laboratorio en la Fundación Instituto Leloir]. Mediante la adquisición de un complejo aparato de medición (que funciona con magnetismo) la Fundación del Instituto Leloir mejorará el conocimiento sobre el funcionamiento de sustancias biológicas, como proteínas. Esto permitirá avanzar en el estudio de las enfermedades con vistas a generar nuevos fármacos. 30 Página 49. Leemos, organizamos y comparamos 4. Cuadro con propiedades Propiedad Característica Posee dos polos. La acción es más fuerte en la zona de los polos. La ubicación de los polos depende de la forma del imán. Se generan nuevos imanes. Al cortar un imán en dos, se generan dos imanes (uno por cada parte) con sus respectivos polos. Cada polo es de tipo distinto. Si se enfrentan dos imanes por sus polos iguales, se rechazan. Si se enfrentan por sus polos opuestos, se atraen. Los polos se identifican. Por convención, los polos tienen nombre: norte y sur. También se los identifica con color: el polo norte, rojo y el polo sur, azul. El magnetismo se transfiere. Un imán puede convertir en imanes a otros objetos metálicos que atrae. El magnetismo se conserva. Al retirar el imán, los objetos conservan el magnetismo por un tiempo. El magnetismo atraviesa superficies delgadas. El efecto del magnetismo puede atravesar superficies delgadas, como papel, cartón o seda. El magnetismo atraviesa líquidos. El efecto del imán puede atravesar líquidos, atrayendo objetos a través del agua. 5. Observamos los cuadros de los compañeros Página 51. Leemos y analizamos 6. No, en Venus no podríamos usar una brújula porque su funcionamiento se basa en el magnetismo que posee la Tierra. La aguja de la brújula se dirige hacia un polo gracias al magnetismo terrestre. 7. No, polo magnético y polo terrestre no coinciden. El polo norte magnético se encuentra aproximadamente a 2.400 km del polo norte terrestre. 8. Debido a que los polos opuestos se atraen, el polo sur de la brújula será atraído por el polo norte magnético terrestre. Página 52. Leemos y relacionamos 9. Diseñamos un experimento basándonos en todas las propiedades del cuadro anterior. En lugar de acercar el imán a los objetos de hierro, podemos dejar un pequeño imán quieto y acercarle objetos de hierro para observar cómo se desplaza el imán por atracción magnética. Otra cosa que podemos hacer es poner un imán y un objeto de hierro con un papel interpuesto entre ambos. Si movemos el objeto de hierro, observaremos que el imán se desplaza en la dirección y el sentido en que movemos el objeto debido a la atracción que ejerce el objeto sobre el imán. Página 53. Comprometidos con nuestro país 1. Que una nave espacial viaje sin tripulación significa que a bordo va una serie de aparatos de medición y computadoras que son controlados a distancia, desde la Tierra. 2. a. El proyecto adolescente de Bertucci era “fabricar una perforadora que pudiera penetrar la superficie del planeta Marte y llegar hasta las napas de agua, congeladas, que allí pudiera haber”. b. Bertucci es astrónomo, egresado de la Universidad Nacional de Córdoba. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) tesis doctorales y de maestrías que han sido debidamente evaluados por prestigiosos profesionales y que permiten el libre acceso del conocimiento a la comunidad interesada. Página 54. Modos de conocer Como cada vez que realizamos experimentos, alentamos a los estudiantes a que predigan los resultados de las experiencias y que describan minuciosamente lo observado. Es este caso, recordemos anticiparnos a los resultados con las conjeturas. 1. Completamos la tabla Objeto Material ¿Es atraído por el imán? ¿Atrae al imán? Llaves Chapitas Latas Alambres de cables Caños Monedas Medallas Pulseras Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 2. Observaremos que habrá objetos que no serán atraídos por el imán, seguramente algunos objetos de bronce y otros metales. 3. La realización minuciosa de los ensayos lleva tiempo y será importante preparar previamente todo el material para poder realizar los experimentos simultáneamente con el equipo de compañeros, en orden y registrando lo observado en esquemas y en textos. 4. Para la realización de este ensayo, corten previamente los trozos de piolín. Todos los trozos deben tener la misma longitud a fin de que los ensayos con diferentes materiales puedan reproducirse, es decir, arrojen los mismos resultados con cada material. ¡A analizar los resultados! En este punto es relevante la descripción de los ensayos realizados y el registro pormenorizado de los resultados obtenidos. Página 55. Autoevaluación 1. a. Polos. b. Rechazan, atraen. c. Magnetismo. d. Norte, sur. e. La Tierra 2. a. La brújula se orienta en la dirección Norte–Sur. b. Al cortar un imán en dos partes cada una de ellas se convierte en un nuevo imán con dos polos. 3. a. Falsa. Los imanes atraen los metales que contienen hierro. b. Falsa. La acción magnética de un imán atraviesa superficies delgadas como papel, cartón o seda. c. Verdadera. 4. La persona podría resolver su duda con un imán ya que si el picaporte fuera íntegramente de bronce, el imán no lo atraería. En cambio, si fuera de hierro y estuviera recubierto en su superficie, sí se vería atraído por el imán. Página 55. TIC 2. La Fundación Instituto Leloir es un centro de investigación y formación de recursos humanos en ciencias de la vida. Allí se forman investigadores en biología, biotecnología, biofísica y otras disciplinas relacionadas con la biología. El objetivo de la Fundación es realizar investigaciones científicas que conduzcan a crear herramientas para la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades, y a aportar soluciones a los sectores productivos de la agricultura y la industria. 3. Apoya a los investigadores brindándoles laboratorios y equipamiento. 4. La Fundación Instituto Leloir fue creada en el año 1947 bajo la dirección del Dr. Luis Federico Leloir, Premio Nobel de Química en 1970, con el asesoramiento del Dr. Bernardo Houssay, Premio Nobel de Medicina en 1947, y gracias al apoyo económico del industrial Jaime Campomar, a quien luego se sumaron otros benefactores. BLOQUE 2 Los seres vivos En este bloque estudiaremos los seres vivos, sus características distintivas y sus similitudes, algunas curiosidades, su diversidad y variabilidad. Para facilitar su estudio, durante muchos años se intentó clasificar a los seres vivos según características evidentes. Actualmente, los criterios de clasificación están relativamente unificados y dependen de tecnologías bastante evolucionadas, como la biología molecular, por ejemplo. En términos estrictos, la comunidad científica considera que son seis los reinos en que se clasifican los seres vivos: animales, vegetales, moneras, protistas, hongos y arquebacterias. En esta sección, veremos que se utiliza una clasificación en cuatro grupos. A los fines didácticos, esta clasificación facilita la comprensión, ya que los criterios son el tamaño (microorganismo o macroorganismo) y los modos de nutrición. Y es correcto que a esos grupos no los llamemos “reinos”. La apertura hace referencia a los museos de Ciencias Naturales en la Argentina. Por cierto, es una buena ocasión para programar una visita a un museo cercano. Allí, podrán valorar las características del contenido del museo y también dialogar con los guías y solicitarles información. Cap 5 Los seres vivos sus características y diversidad (páginas 58 a 67) Páginas 58–59. En este capítulo se conocen los seres vivos con sus atributos. El objetivo de este capítulo es reconocer las características de los seres vivos e identificar los aspectos que distinguen a los seres vivos de lo que no está vivo y constituye el ambiente en que vivimos. En la sistematización del conocimiento científico, clasificamos, definimos y caracterizamos los sistemas en estudio, como, en este caso, los seres vivos. En esta búsqueda de definiciones, reconocemos atributos. Los docentes otorgaremos jerarquía a esos atributos, distinguiendo los “atributos críticos” de los “atributos variables”. Los atributos críticos de los seres vivos son METABOLISMO y AUTOPERPETUACIÓN, dos características ineludibles que distinguen a los seres vivos de los sistemas abióticos. Las otras características son atributos variables, consecuencias derivadas de estos dos atributos críticos, que sirven para comprender el dinamismo y funcionamiento de los seres vivos, su adaptación a los ecosistemas y sus modos de vida. Seguiremos atendiendo a estas características en los capítulos siguientes: La clasificación de los seres vivos (capítulo 2), El sostén y el movimiento de los seres vivos (capítulo 3) y Reproducción y desarrollo en plantas y animales (capítulo 4). Aclaramos y reconocemos que las observaciones se realizarán “a simple vista” o, como decimos en ciencias, “a ojo desnudo”, ya que algunas de nuestras descripciones y análisis podrían variar si utilizáramos, por ejemplo, un microscopio. Sobre esta base se analizarán las informaciones, las observaciones y los registros, con la intención de sistematizar la información, de encontrar características comunes y relacionarlas con las funciones adaptativas de cada proceso. La pregunta que cabe y necesita hacerse en Ciencias Naturales, como en cualquier ciencia, es “¿cómo lo supieron?”. Esta pregunta abre la puerta a la historia de la ciencia como herramienta didáctica y es un modo de conocer necesario y pertinente. Página 60 ¿Cómo son los seres vivos? La actividad central que se propone alienta a la observación detallada y a la enunciación de atributos que los estudiantes deberán decidir sobre la base de sus observaciones o de sus recuerdos de ellas. Se orientará ampliando las preguntas para que hagan conscientes sus evocaciones y sus observaciones: ¿Respira? ¿Cuál es la evidencia? ¿Cómo te das cuenta de que lo hace? ¿Cómo se manifiesta la respiración en tus observaciones? ¿Podés observar algún cambio que indique que lo está haciendo? Pondremos el énfasis en las características observables de 31 1. Respiración “Se mueve el pecho cuando respiramos”, “se infla la panza y se mueve el pecho”, “en las plantas, no me doy cuenta de que respiran”. 2. Nutrición “Como verduras, carne y frutas”, “mi pececito come alimento”, “yo riego las plantas para que se nutran”. 3. Excreción “Vamos al baño”, “mi mamá junta el excremento del perro”, “mis gatitos hacen en las piedritas”, “los sapos ¡dejan restos de bichos!”. 4. Crecimiento y desarrollo “Me quedan cortos los pantalones”, “veo cómo crecen las plantas”, “la huerta se llenó de maleza que crece rápido”, “mi mascota no entra más en la caja, le cambié la cucha”. 5. Reproducción “Mi tía va a tener un bebé”, “vi cómo nació un potrillito”, “los conejos tienen muchos hijitos”, “las gallinas ponen huevos”. 6. Movimiento “Los ciempiés caminan”, “los mosquitos vuelan”, “¡vi que hacen carreras de avestruces!”, “los caracoles dejan una huella”. 7. Reacción ante estímulos “Mi perro se asusta con los cohetes”, “los bichos van a la luz”, “una vez toqué la plancha caliente y saqué la mano muy rápido”. Componentes Componentes bióticos Características abióticos adaptativas Vegetales Animales Clima seco Suelo arenoso Suelo pedregoso Suelo seco Lagos Ríos de deshielo Nieve Suelo rocoso Arbustos Tola Cardón Ciprés Alerce Araucaria o pehuén Llama Vicuña Guanaco Escasa vegetación. Arbustos que acumulan agua. Animales: mimetismo y grandes dientes. Huemul Pudú Ciervo colorado Árboles de hojas finitas. Hojas reducidas en extensión. Animales con pelaje grueso y dedos con pezuñas. Las características adaptativas surgen del vínculo establecido con los componentes abióticos del entorno; ambos componentes constituyen el ecosistema. El mimetismo, por ejemplo, es un rasgo adaptativo de las 1 Curtis, H., Barnes, S., Schnek, A. y Massarini, A. (2008), Biología, 7ª edición en español, Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires, p. 907. 32 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) EVIDENCIA Región de la Puna PROCESO (provincias de Salta, Jujuy y Catamarca) Siete procesos que caracterizan a los seres vivos Se ponen de manifiesto siete procesos que caracterizan a los seres vivos. ¿Cuáles son las evidencias que tenemos de esos procesos? ¿Cómo nos damos cuenta de tales manifestaciones? La pregunta sistemática nos ayudará a reconocer cada evidencia y hará necesaria la adquisición de nueva información si no podemos responder a tales inquietudes. En el caso de los vegetales, donde el proceso de respiración no se hace evidente a simple vista, se genera la necesidad de realizar el experimento de cierre, donde se pondrá en evidencia este proceso. Así, podemos realizar un cuadro en el pizarrón con las respuestas de los estudiantes a las preguntas anteriores: Adaptaciones a los ambientes aeroterrestres “Los consorcios, asociaciones, sociedades, simbiosis y competencias en la interacción entre organismos se extienden a escala global. La materia viva y no viva, el sí mismo y el entorno están delicadamente interconectados” (Dorian Sagan y Lynn Margulis).1 En esta sección trabajaremos cuatro conceptos: cambio, diversidad, unidad e interacción, que ponen en evidencia una característica emergente de los seres vivos: la adaptación. Proponemos la lectura del texto y la observación de las imágenes para la elaboración de un cuadro como el que se sugiere, que nos va a permitir comparar y distinguir conceptos referidos a la diversidad. 4. Describimos y comparamos. Bosque andino patagónico Página 61 Páginas 62 y 63 (norte de la provincia de Neuquén hasta Tierra del Fuego) Ahora comparamos Pudimos observar las manifestaciones de los sistemas anteriores a simple vista, pero no podemos hacerlo con los mohos debido a que son microscópicos. Si nos preguntamos de qué otras maneras podríamos poner en evidencia que los mohos son seres vivos, podemos responder: “Viendo cómo se extiende el moho sobre el pan o la fruta”. De este modo, estamos haciendo notar que hay varias maneras de buscar evidencias de la manifestación de la vida. Por otra parte, notamos que algunas manifestaciones podemos observarlas a ojo desnudo y otras necesitan de algún instrumento que amplíe nuestra visión. Esos instrumentos, tan útiles a las Ciencias Naturales, son la lupa y el microscopio. Observamos y comparamos 1. Si bien las características distintivas de los seres vivos respecto de los sistemas abióticos son el metabolismo y la autoperpetuación, estas se manifiestan en los procesos vitales: respiración, nutrición, excreción, crecimiento y desarrollo, reproducción, movimiento y reacción ante estímulos. 2. Algunas relaciones entre sistemas bióticos y abióticos: 1) Los residuos derivados de los vegetales, como cáscaras de papas, de zanahorias o de frutas (provenientes de sistemas bióticos) son procesados en la tierra por las lombrices, que los comen y los transforman con su metabolismo en un desecho llamado humus (sistema abiótico), un material muy fértil del que se nutren las plantas. 2) Los vegetales captan gases del aire (sistema abiótico) y los transforman en sus hojas. 3) El excremento de las gaviotas (proveniente del sistema biótico) sobre las piedras del mar se convierte en un mineral del sistema abiótico. 3. Componentes bióticos: son los sistemas que tienen vida. 4. Componentes abióticos: son los sistemas que no tienen vida. Región aeroterrestre cada uno de los ejemplos que se citan en el párrafo, de manera de orientar la observación minuciosa y poner en evidencia que no todos percibimos con igual atención los mismos fenómenos. Tampoco todos lo hacemos con las mismas intenciones. En relación con las características que se evidencian, instamos a que distingan los atributos críticos de los seres vivos de los sistemas abióticos: metabolismo y autoperpetuación. especies. El camuflaje con el entorno les permite eludir a sus depredadores. En las ciudades también se observa mimetismo: por ejemplo, cuando hay mucho smog, los troncos de los árboles y las paredes de los edificios se ennegrecen. La mayoría de las poblaciones de mariposas también son oscuras en estos ambientes. Por el contrario, si en una ciudad hay cantidad de mariposas de colores claros, eso indica bajos niveles de smog. Página 64 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) La biodiversidad En esta sección, se plantea la biodiversidad o diversidad biológica como una introducción a la necesidad de establecer una clasificación de tanta variedad, tema que se retomará en el capítulo 2. Por otra parte, también vamos a hacer hincapié en valores relacionados con la responsabilidad del cuidado del medio ambiente y de las especies en extinción. Otro aspecto relacionado con el cuidado de la biodiversidad es el traslado de especies de un sitio en el que son autóctonas a otro en el que no están adaptadas. Aves exóticas, animales tropicales, peces, plantas como las orquídeas y otras especies trasladadas voluntaria o involuntariamente de su ambiente natural alteran la diversidad biológica y modifican los equilibrios de los ecosistemas en donde son introducidos. Según la Fundación Vida Silvestre Argentina, hay unas 985 especies de aves, 345 de mamíferos, 248 de reptiles, 145 de anfibios y 710 de peces. De todas ellas 529 están en peligro de extinción (http://www. peligrodeextincion.com.ar). En esta página de internet los estudiantes encontrarán fichas de las especies amenazadas en las que se detallan sus características y las razones por las que se hallan en esa situación, por ejemplo, el caso del tatú carreta. TATÚ CARRETA En el país se considera que es un animal en peligro de extinción. Características: mide aproximadamente 1,5 m de longitud total, de los cuales 50 cm corresponden a la cola, y está recubierto de un gran caparazón. Habita en ambientes chaqueños, en especial en la zona del “Impenetrable”. El hombre es su peor enemigo, lo captura para comer su carne o por su fama de “fósil viviente”. Página 65. Comprometidos con nuestro país Al leer este artículo con los estudiantes, pensamos en la especialidad de la investigadora, en su tema de interés y en las características históricas y regionales que le otorgó a su investigación. Además, desde el punto de vista de la producción del conocimiento, nos preguntamos si es posible realizar hoy, en otros sectores del país, investigaciones de estas características, ya sea de la flora o de la fauna regional. Desde el punto de vista actitudinal, nos preguntamos cómo debió haber sido la trayectoria de la investigadora: ¿qué pasos siguió para convertirse en investigadora? Por último, desde el punto de vista procedimental, recomendamos que ayuden a los estudiantes a realizar un esquema de la guía en cuestión: ¿cómo la ordenarían?, ¿cómo la redactarían? Se busca, de este modo, una aproximación a la sistematización de la información y a la clasificación, tema que se abordará en el próximo capítulo. Leemos e investigamos 1. La botánica es una rama del estudio de la biología que se ocupa específicamente de las plantas, su clasificación, características, usos y orígenes, entre otras cosas. 2. En la guía realizada por la Lic Nora Duzevich encontraremos una amplia información que incluye una descripción detallada de las plantas, con sus nombres científicos y mapuches, y la historia y utilidad de cada especie para los lugareños. 3. Investigamos: los mapuches también fueron llamados araucanos por los españoles. Son un pueblo originario sudamericano que habita el sur de Chile y el sudoeste de la Argentina. La denominación de “mapuches” incluye a todos los grupos que hablan o hablaban la lengua mapuche. Página 66. Modos de conocer La actividad experimental planteada como cierre permite desarrollar importantes habilidades cognitivo–lingüísticas y se propone, asimismo, acceder a un conocimiento de un orden superior, como son la descripción y el registro, la comparación, el análisis y la elaboración de conjeturas explicativas derivadas de las observaciones. En términos de valores, contribuye al desarrollo de la paciencia, al esperar la evolución del experimento para la observación de los resultados, y a la honestidad en el informe de los resultados observados. Nos ayuda al análisis de los resultados y, si obtuviéramos un resultado inesperado, el experimento nos ayuda a revisar minuciosamente el procedimiento en busca de las causas que pudieron influir en ese resultado. Por último, nos acerca una respuesta a la pregunta “¿cómo lo supieron?”; estos son los modos de conocer en Ciencias Naturales. Otra característica de la actividad en ciencias es el trabajo en equipo. A diferencia del “grupo”, que es un conjunto de personas, el equipo es un conjunto de personas que se reúne tras un objetivo en común. Y eso favorece la actividad ya que las observaciones, los conocimientos y la comunicación se potencian. En el experimento podrán elaborar conclusiones a partir de la comparación y de la puesta en juego de conocimientos previos, como la conciencia de la propia respiración. En la primera etapa del experimento se pone de manifiesto, a través del cambio de coloración de una sustancia indicadora colocada en el agua, la disolución de gases derivados de la respiración de los estudiantes. Al soplar con el sorbete en el agua, lo que ocurre es que el dióxido de carbono proveniente de la espiración se disuelve en el agua, convirtiéndose en ácido carbónico. Como el azul de bromotimol es una sustancia indicadora (esto significa que cambia de color cuando hay un cambio en la acidez del líquido en el que está disuelta) se produce un cambio en la coloración del agua. Esto es una evidencia empírica de que el agua se acidificó debido a los gases de la respiración. Análogamente, en la segunda etapa, se espera algún tipo de manifestación en la coloración del indicador, luego de 60 minutos, que se relacionará con las observaciones de la primera etapa, para concluir si la manifestación observada se relaciona o no con las realizadas anteriormente. Si los resultados fueran similares, esto es: si el cambio de coloración se da en igual sentido que el previo, podría estimarse que se trata del mismo tipo de gas, emitido por la Elodea, disuelto en el agua. En investigación científica se dice: “Es una fuerte evidencia de que podría tratarse de gases provenientes de la respiración de la planta” ya que no “comprobamos que se trata del mismo gas”. Esto es importante en la construcción del conocimiento científico ya que da una idea de la provisionalidad del conocimiento y de la necesidad de indagaciones posteriores. ¿Qué pasa si los equipos obtienen resultados diferentes? Puede suceder que, en lugar de dar coloración que indica acidez, dé una coloración que indique basicidad (lo contrario). En este caso, pudo haber ocurrido que el recipiente (frasco de vidrio o plástico) estuviera “contaminado” con el detergente con que fue lavado por no haber sido bien enjuagado. Debido a que las soluciones jabonosas son básicas (lo contrario de ácido), es posible que el resultado que se manifieste no sea el esperado. Esto se resuelve enjuagando muy bien el recipiente y repitiendo el experimento. Cuando nuestros estudiantes comunican sus resultados, podemos hacer hincapié en el lenguaje utilizado, que, sin ser rigurosamente científico, se verá favorecido con la utilización de la menor cantidad de términos ambiguos e inespecíficos. A través de preguntas, podemos guiar a los estudiantes a ser más específicos y pertinentes en lo que están comunicando. 33 1. a. Bióticos, abióticos. b. Procesos, características. c. Adaptaciones. d. Biodiversidad. 2. Aclaración: en la consigna debería decir: Anoten debajo de cada oración la característica de los seres vivos que corresponda: crecimiento, nutrición, reacción a estímulos, reproducción, respiración. a. Respiración. b. Nutrición. c. Crecimiento. d. Reproducción. e. Reacción a estímulos. 3. a. Falsa. Los seres vivos tienen movimiento pero no todos se desplazan, por ejemplo, las plantas. b. Falsa. Los seres vivos pueden alimentarse de otros organismos o convertir los componentes abióticos en nutrientes. Ejemplo: las plantas. c. Falsa. Los seres vivos son muy diversos. d. Verdadera. 4. a. Comprobar si respira, comprobar si crece. b. Comprobar si se reproduce, comprobar si responde a estímulos, comprobar si excreta. 5. Un ser vivo es un sistema que posee las características de reproducirse y realizar procesos vitales, como la respiración, nutrición, excreción, responder a estímulos, moverse, crecer y desarrollarse. Los seres vivos se adaptan a diferentes ambientes, los hay muy diversos y, algunos de ellos, están en vías de extinción. Página 67. TIC En relación con la actividad de búsqueda, es importante que los estudiantes puedan identificar palabras que no conocen, interpretar el significado en el contexto de la biodiversidad y relatar con sus palabras los hallazgos. De qué trata cada artículo, cuál es su propósito y qué opinión les merece la designación de una fecha con esas características. Esta es una actividad que se sustenta en los contenidos conceptuales, pero también contribuye al desarrollo de habilidades como la lectura comprensiva, la búsqueda de significado de palabras y su utilización, así como el desarrollo en valores, respetando la opinión de sus compañeros y argumentando con opiniones propias. 2. a. El proyecto se proponía lograr, para el año 2010, una reducción de la tasa de pérdida de la biodiversidad a nivel mundial, regional y nacional. Trataba de contribuir a disminuir la pobreza y beneficiar la vida sobre la tierra. b. El 22 mayo es el Día Internacional de la Diversidad Biológica. Cap 6 La clasificación de los seres vivos (páginas 68 a 83) Páginas 68–69. Mi lupa de científico En este capítulo estudiaremos la clasificación de los seres vivos. El planteo inicial es el desafío de clasificar las mascotas, esto es, de desarrollar un criterio que permita encontrar características comunes bajo las cuales puedan agruparse un conjunto de seres vivos familiares a los estudiantes. Esta es una excelente ocasión para introducir la historia de las ciencias como estrategia didáctica, con el objetivo de poner en evidencia la condición provisoria del conocimiento científico. Por otro lado, el desarrollo de las inteligencias múltiples pone en juego la inteligencia naturalista, que es la capacidad para resolver problemas y poner en acción conocimientos relacionados con la naturaleza. El desafío de clasificar elementos en función de uno o más criterios es un problema antiguo. El escritor y pensador Aristóteles creó un sistema de clasificación allá por el año 330 antes de nuestra era cuyo criterio era si los organismos tenían sangre o no, si caminaban sobre tierra firme, volaban o 34 nadaban. También se clasificó a las plantas de acuerdo con su tamaño y utilidad. Al desafío de clasificar las mascotas de Tito respondemos que podemos clasificarlas de acuerdo con sus formas, sus modos de vida y su reproducción. Así, tendremos a los cuadrúpedos (perro y gato), los peces y las aves. Página 70 ¿Qué significa clasificar? Si bien clasificar es ordenar un conjunto de elementos de determinada manera, para desarrollar criterios de clasificación también es necesario contemplar la utilidad de la clasificación y la posibilidad de predecir, esto es: ante un nuevo elemento incorporado al conjunto, que pueda ser incluido en alguno de los grupos establecidos en la clasificación. Si ordenamos toda la ropa clasificándola por color, es probable que no nos resulte útil, ya que podrían quedar las servilletas en el mismo grupo que las remeras y las sábanas junto con la ropa interior. En esta sección es interesante remontarse al pasado, instando a que los estudiantes pregunten: “¿Y cómo lo supieron?”. Un sistema de clasificación de los seres vivos en la Edad Media distinguía a los animales de las plantas. Los animales eran clasificados en mansos, feroces y pequeños. Según esta clasificación, animales tan parecidos como el perro y el lobo pertenecían a grupos distintos, mientras que la vaca compartía el grupo con el perro. Por otra parte, a medida que los animales crecían, cambiaban de grupo. Este sistema no resultó útil y cayó en desuso. La gran división entre animales y vegetales es muy antigua y ha permanecido hasta nuestros días y, aunque hay algunas excepciones, los animales tienen la característica de alimentarse de materia orgánica y son capaces de desplazarse, mientras que los vegetales se alimentan de materia inorgánica, producen su propio alimento y no se desplazan. Pero no solo existen animales y vegetales tal como los vemos a simple vista; hay seres vivos que no vemos, como las bacterias. Recién las vemos cuando son ¡muchísimas! Al observar las imágenes, ayudamos a nuestros estudiantes a detenerse no solo en la forma y el tamaño, sino en el modo de vida, de alimentación y de reproducción que tienen estos seres vivos. La ciencia que estudia los sistemas de clasificación se denomina taxonomía. Y la sistemática es la disciplina científica que estudia la diversidad de los seres vivos en un intento de construir un sistema ordenado de clasificación de los organismos. Página 71 La clasificación de los seres vivos Carl Linneo nació en Suecia en 1707 y trabajó como médico y profesor de botánica (la ciencia que estudia las plantas). Estaba fascinado con las plantas y descubrió multitud de especies. Además, muchos exploradores le enviaban plantas y animales que recogían por todo el mundo. Linneo trabajó en una nueva clasificación de los seres vivos. Su sistema consistió en organizar grupos y subgrupos. En lugar de reunir a las especies según el sitio donde vivían o el uso que tenían para los seres humanos, Linneo observó sus formas y sus modos de vida y de reproducción. Recogió este sistema en un libro, El sistema de la naturaleza, que se publicó por primera vez en 1735. En el año 1770, su clasificación ya contemplaba más de 12.000 especies. Si bien a los fines didácticos, para el contexto de enseñanza, se estudiarán cuatro agrupamientos biológicos (a los que de manera inespecífica llamaremos “grupos”), por vigilancia epistemológica, no debemos perder de vista que los reinos biológicos son seis: animales, vegetales, hongos, moneras, protistas y arquebacterias. En nuestro agrupamiento didáctico, reunimos a los tres últimos reinos mencionados en el grupo de los microorganismos. Quedan así cuatro grupos donde se distingue a las especies por el tamaño y por su modo de nutrirse. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Página 67. Autoevaluación Definimos, comparamos y clasificamos 1. Clasificar significa ordenar o disponer por clases. 2. Existen diferentes criterios para clasificar los componentes de un conjunto. Por ejemplo, la utilidad, el tamaño, la composición, el sitio donde se encuentra, etc. 3. Hemos clasificado a los seres vivos en cuatro grandes grupos de acuerdo con su tamaño y forma de nutrirse. Grupo Tamaño Tipo de animal Visibles a simple vista. Se alimentan de otros seres vivos. Plantas Visibles a simple vista. Producen su propio alimento (productores). Hongos En su mayoría, visibles a simple vista. Descomponen otros seres para alimentarse (descomponedores). Invisibles a simple vista. Descomponedores, productores o se alimentan de otros seres vivos. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Página 73. Describimos y organizamos 4. El criterio de clasificación es la presencia de columna vertebral o de esqueleto interno, que puede ser un conjunto de huesos articulados formando una columna vertebral o un esqueleto interno formado por un tejido más blando que el hueso, el cartílago. 5. Características distintivas de los 5 subgrupos de animales con esqueleto interno a) Peces. Cuerpo: cubierto de escamas, forma alargada y comprimida, varios pares de aletas. Respiración: branquias, respiran oxígeno disuelto en el agua. Esqueleto: óseo, cartilaginoso. Reproducción: huevos. b) Anfibios. Cuerpo: piel desnuda. Respiración: al nacer, branquias; cuando crecen, respiración a través de la piel. Reproducción: huevos blandos y húmedos. c) Reptiles. Cuerpo: cubierto de escamas duras o placas. Respiración: pulmones. Reproducción: huevos con cáscara dura. d) Aves. Cuerpo: cubierto de plumas, pico, extremidades superiores: alas. Respiración: pulmones. Reproducción: huevos con cáscara dura. e) Mamíferos. Cuerpo: cubierto de pelos, las hembras tienen mamas. Respiración: pulmones. Reproducción: fecundación interna (no ponen huevos). Cuerpo Respiración Reproducción Cubierto de escamas. Forma alargada y comprimida. Varios pares de aletas. Esqueleto: óseo o cartilaginoso. Branquias: respiran oxígeno disuelto en el agua. Anfibios Piel desnuda. Al nacer tienen branquias. Huevos blandos Cuando crecen, y húmedos. respiran a través de la piel. Reptiles Cubierto de escamas duras o placas. Pulmones. Huevos con cáscara dura. Aves Cubierto de plumas. Pico. Extremidades superiores: alas. Pulmones. Huevos con cáscara dura. Nutrición Animales Microorganismos 6. Cuadro sinóptico. A partir de las diferencias y similitudes de los animales podemos ir construyendo un sistema de clasificación como el que sigue. Peces Cubierto de pelos. Mamíferos Las hembras tienen Pulmones. mamas. Huevos. Fecundación interna (no ponen huevos). Página 74 [Nota de la editora: el título “Los invertebrados” no remite en la actualidad a un verdadero grupo taxonómico. Bajo esta denominación se presentan grupos de animales (poríferos, cnidarios, equinodermos, moluscos, etc.) que no tienen columna vertebral. Ello no significa que estos seres vivos tengan más parecidos entre sí que con los vertebrados. Se trata de una denominación antigua que aún persiste en los diseños curriculares, seguramente, por un criterio de utilidad.] 35 Página 75. Comparamos y clasificamos 7. Otros animales se distinguen de los vertebrados por no poseer un esqueleto interno óseo ni cartilaginoso. 8. Podemos distinguir las características de estos animales en un cuadro como el siguiente: Principales características Ejemplos Poríferos Cuerpo en forma de saco. Se alimentan a través de poros en sus cuerpos. Todos son acuáticos. Esponjas. Cnidarios También llamados celenterados. Acuáticos. Medusas: animales móviles con forma de paraguas y largos filamentos. Corales y anémonas: animales sésiles, inmóviles, adheridos a rocas o al suelo marino. Equinodermos Cuerpo cubierto de placas duras y espinas que funcionan como esqueleto externo. Estrellas de mar, erizos, pepinos de mar. Anélidos Cuerpo blando segmentado en anillos iguales entre sí. Lombriz de tierra, sanguijuelas. Moluscos Cuerpo blando protegido por una cubierta dura (valva o concha, en número de una o dos). Calamares y pulpos no tienen valva. Caracoles, mejillones, almejas, calamares. El grupo más numeroso y diverso del planeta. Cuerpo segmentado protegido por un esqueleto externo (no es hueso). Patas articuladas. Incluye cuatro subgrupos: Aguas vivas. Arácnidos Arañas, garrapatas, escorpiones. Insectos Subgrupo muy diverso. Tres pares de patas, número variado de antenas. Algunos tienen alas y vuelan. Mariposas, escarabajos, moscas, hormigas. Crustáceos Al menos cinco pares de patas y dos pares de antenas. Algunos, modificadas a pinzas. Algunos acuáticos, otros de tierra firme. Langostino, cangrejo, bicho bolita. Miriápodos Viven en ambientes muy húmedos. Se clasifican subgrupos según el número de patas de cada segmento. Página 80. Leemos y respondemos 15. La clave dicotómica es una herramienta que se utiliza para clasificar a los seres vivos en base a sus características. Consiste en realizar preguntas acerca de la presencia o no de determinadas características. Las respuestas orientan hacia el nombre del grupo o subgrupo al que pertenece el ser vivo en cuestión. 16. ¿Es microscópico? Si No ¿Produce sus propios nutrientes? Si No Animal ¿Tiene esqueleto interno de sostén? Si Ciempiés, milpiés. Página 77. Comparamos, describimos e investigamos 9. La diferencia fundamental entre las plantas y los animales es que estas producen sus propios nutrientes a partir de un gas que se encuentra en el aire llamado dióxido de carbono y de la energía que proviene de la luz 36 12. Los hongos obtienen sus nutrientes de la descomposición de otros seres vivos. Primero utilizan unas sustancias que ablandan y transforman la materia de otros seres vivos en sustancias más pequeñas y luego absorben estas sustancias para nutrirse. 13. Algunas bacterias son capaces de producir sus propios nutrientes a través de los gases de la atmósfera y la energía del Sol y otras, como los hongos, son capaces de descomponer otros seres vivos para obtener sus nutrientes. 14. Los probióticos o alimentos probióticos son alimentos que contienen cierto tipo de microorganismos vivos que son beneficiosos, por ejemplo, para algunas funciones de los intestinos. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, la definición de probióticos es: “Microorganismos vivos que, cuando son suministrados en cantidades adecuadas, promueven beneficios en la salud del organismo huésped” (o sea, en la salud de quien consume ese alimento). No Vertebrado Pez Si ¿Posee branquias? No Página 81. Comprometidos con nuestro país 1. El problema que se presentaba con las embarcaciones era que los moluscos y mejillones se pegaban a la pintura de los barcos, dañándola y haciendo que estos se desplazaran más lentamente y gastaran más combustible. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Página 79. Comparamos y definimos Cuatro pares de patas y dos ganchos cerca de la boca (quelíceros). Artrópodos del sol. En este proceso, que se llama fotosíntesis, las plantas convierten el gas de la atmósfera en materia para hacer sus propias hojas y las otras partes de su cuerpo. 10. Partes principales de una planta: raíces, tallo, hojas. No todas las plantas tienen raíces y tallos; algunas, como los musgos, absorben agua a través de sus minúsculas hojuelas. 11. El zapallito es el fruto de la planta. La zanahoria es la raíz de la planta. El repollo es el conjunto de las hojas de la planta. 2. La Dra. Norma Nudelman y su equipo de investigación solucionaron el problema creando una pintura que hacía que los mejillones y moluscos no se adhirieran a los cascos de los barcos. De este modo, se conservaban pintados por más tiempo, ahorrando esfuerzo y dinero a las compañías navieras. 3. Sin embargo, luego de un tiempo se descubrió que la nueva pintura producía daños a los moluscos. Se sigue buscando resolver el problema. Página 82. Modos de conocer 1. Esqueleto externo, apéndices articulados. Comparamos dos animales pertenecientes a grupos muy diferentes, por ejemplo, un ave y un insecto. Las preguntas cuyas respuestas están disponibles en el texto nos pueden llevar hasta este punto de la clave dicotómica. Buscar mayor especificidad puede resultar incomprensible para los estudiantes de esta etapa escolar. 2. Hacemos un listado de las características de cada grupo de artrópodos Cuatro pares de patas y dos ganchos cerca de la boca (quelíceros). Arañas, garrapatas, escorpiones. Insectos Subgrupo muy diverso. Tres pares de patas, número variado de antenas. Algunos tienen alas y vuelan. Mariposas, escarabajos, moscas, hormigas. Crustáceos Al menos cinco pares de patas y dos pares de antenas. Algunos, modificadas en pinzas. Algunos son acuáticos y otros de tierra firme. Langostinos, cangrejos, bichos bolita. Viven en ambientes muy húmedos. Se clasifican subgrupos según el número de patas por cada segmento. Ciempiés, milpiés. Arácnidos Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Miriápodos 5. ¿Es microscópico? Si No ¿Produce sus propios nutrientes? Si No Animal ¿Tiene esqueleto interno de sostén? Si No Vertebrado ¿Tiene el cuerpo cubierto de plumas? Si No ¿Tiene el esqueleto de sostén externo? Si No Artrópodo Ave ¿Tiene cuatro pares de patas? 3. Escribimos preguntas que ayudarán a la clave dicotómica ¿Tiene cuatro pares de patas? Sí ARÁCNIDO No ¿Tiene tres pares de patas? Sí INSECTO No ¿Tiene al menos cinco pares de patas? Sí CRUSTÁCEO No ¿Tiene un par de patas por cada segmento? Sí MIRIÁPODO No 4. Camarón: vive en el mar o en aguas dulces, mide 10–15 mm de longitud y tiene patas pequeñas. Los bordes de sus mandíbulas son fibrosos, su cuerpo es comprimido y su cola es bastante larga respecto del cuerpo. Escorpión: es un arácnido que tiene un par de apéndices en forma de pinza y una cola terminada en aguijón. Hay muchas especies. Los escorpiones más pequeños miden unos 9 mm pero los hay de hasta 21 cm. Habitan en terrenos arenosos o rocosos. Algunos, sin embargo, viven en árboles. Unas muy pocas especies son venenosas mortales. Ciempiés: es un miriápodo. Su cuerpo es alargado y estrecho y está segmentado en anillos. Los ciempiés tienen un par de patas en cada segmento y pueden medir hasta 10 cm. Son carnívoros y capturan a sus presas con unas piezas bucales. Viven en ambientes muy variados, como desiertos, humedales y suelos polares. Tijereta: es un insecto de color rojizo y con antenas largas. De su abdomen salen unas pinzas hacia la parte de atrás del cuerpo. Estas pinzas le sirven para protegerse de sus predadores y para atrapar presas. Si Arácnido ¿Tiene tres pares de patas? Si Insecto No ¿Tiene cinco pares de patas? Si Crustáceo No No ¿Tiene al menos un par de patas por segmento? Si No Miriápodos Elaboremos conclusiones Esta clave responde apropiadamente a las consignas 6 y 7, aunque pueden presentarse variantes en relación con diferentes preguntas que pudieran formular los estudiantes. 8. a. La variedad de preguntas que se realicen estará en función de la 37 Página 83. Autoevaluación 1. a. Clasificación. b. Microorganismo. c. Animales. d. Hongos. 2. a. Falsa. Los poríferos no tienen esqueleto y se alimentan a través de los poros de sus cuerpos. b. Falsa Los hongos descomponen la materia en compuestos más simples y absorben estos compuestos para nutrirse. c. Verdadera. d. Falsa. No todas las plantas tienen flores. 3. a. Esponjas. b. Crustáceos. c. Hongos. d. Anfibios. e. Plantas. 4. a. Mamíferos: animales vertebrados cuyas hembras tienen mamas. b. Plantas vasculares: seres vivos que producen sus propios nutrientes y poseen conductos vasculares en sus tallos, hojas y raíces. c. Equinodermos: animal cuyo cuerpo está cubierto por unas placas duras que forman un esqueleto externo. Además tienen espinas. d. Peces: animales vertebrados de vida acuática que respiran a través de branquias. 5. [Nota de la editora: donde dice “crustáceo” debe decir “bicho bolita” y donde dice “arácnido” debe decir “ciempiés”. La pregunta b se insertó por error]. La respuesta a la pregunta a es: se trata de un bicho bolita (crustáceo) porque su cuerpo es duro al tacto. Página 83. TIC ¿Cómo se estudian los microorganismos? a. Los microorganismos se denominan así porque miden menos de un décimo de milímetro. Como la vista humana no puede ver objetos tan pequeños, para poder observarlos, necesitamos microscopios, que son instrumentos ópticos que aumentan el tamaño de la imagen. b. A finales del año 1600, un óptico holandés llamado Zacharias Janssen, que vivió entre los años 1580 y 1638, inventó un microscopio con una especie de tubo con lentes en sus extremos. Las imágenes que obtenía eran borrosas porque las lentes eran aún de mala calidad. Estos primeros microscopios aumentaban la imagen 200 veces. En la actualidad se fabrican microscopios que amplían las imágenes hasta 100 millones de veces. c. Un comerciante holandés, muy curioso e inquieto, llamado Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723), perfeccionó el microscopio usando lentes pequeñas, potentes y de mejor calidad que las utilizadas por Janssen. Cap 7 El sostén y el movimiento de los seres vivos (páginas 85 a 97) Páginas 84-85. Mi lupa de científico A través de la observación y el análisis, interrogando a la naturaleza en sus diversos paisajes, en este capítulo nos proponemos estudiar las estructuras de sostén y conducción de las plantas, y los tipos de esqueleto de animales y su relación con el movimiento y el sostén. 38 Un modo de enseñar los conceptos en Ciencias Experimentales es ir de la teoría a la práctica para, luego del análisis de la práctica, retomar la teoría. Sin embargo, otra manera de generar el interés por los conceptos es ir de las preguntas a las respuestas y, a partir de estas, volver a generar preguntas. De este modo, se minimiza la dicotomía y escisión entre teoría y práctica. Es lo que hacen Tito y sus amigos, con su lupa de investigador. ¿Sabías que existía tanta diversidad de plantas? En esta sección apelamos a algunas habilidades cognitivas básicas como observar, reunir datos, comparar y relacionar. Por otra parte, vamos a traer a la memoria algunos conceptos aprendidos en los capítulos anteriores que son los que nos permiten preguntarnos acerca de las plantas pues las sabemos reconocer como tales. De modo que una primera aproximación a la respuesta es el reconocimiento de esos seres vivos como plantas. Luego observamos que las características, es decir, la altura, la forma de las hojas, el aspecto de los tallos, las flores, etc. difieren en unas y otras plantas. Si notamos que son diferentes, es debido a que estamos haciendo comparaciones entre unas y otras. Por último, podemos seleccionar diferentes criterios (presencia de flores, dureza del tallo) para clasificar la diversidad encontrada. Página 86 Sostén y transporte de sustancias en las plantas Los seres vivos presentan adaptaciones respecto al entorno en que viven. Los musgos se desarrollan cubriendo la mayor superficie posible y captan el agua a través de sus hojuelas. Las plantas acuáticas, en cambio, desarrollan tallos esponjosos (con aire) que les permiten flotar en la superficie de lagos y esteros. Las plantas terrestres de gran altura, como los árboles, poseen un tallo resistente y duro que les sirve de sostén. Vemos así que una de las funciones de los tallos es el sostén de las plantas. Página 87. Investigamos, describimos y clasificamos 1. Los tallos de las plantas tienen dos funciones principales: sostén y transporte de sustancias. Los árboles, que tienen tallos leñosos, rígidos, pueden crecer altos pues resisten a los vientos. Las plantas acuáticas tienen el tallo esponjoso, aireado, que les permite flotar en la superficie del agua. La función de transporte de sustancias se realiza en el interior de los tallos, mediante un sistema de tubos por donde circulan sustancias nutricias que se trasladan de un sitio a otro de la planta. 2. Uno de los criterios para clasificar las plantas es su tamaño. Así, estas se clasifican en árboles, arbustos y plantas herbáceas. También se clasifican de acuerdo con su desarrollo en herbáceas, leñosas, semileñosas y suculentas. Esto depende de si han desarrollado o no estructuras leñosas más o menos rígidas y resistentes en sus tallos. 3. La cutícula de las plantas terrestres es una capa cerosa externa a los órganos que los protege de la deshidratación, además de proveer una barrera para la entrada de bacterias y hongos. De modo que si le sacamos la cutícula a una planta, esta se moriría por pérdida de agua y de nutrientes y se descompondría por infección con hongos y bacterias. Página 88 Los animales y el movimiento Los animales se mueven y se desplazan. Los que poseen extremidades tienen extremidades anteriores y posteriores. Las extremidades pueden estar modificadas. En las aves, las extremidades anteriores son las alas, en los humanos las extremidades posteriores son las piernas. En esta sección, también a partir de la observación desarrollamos habilidades cognitivas básicas ya que reunimos datos, comparamos y relacionamos. Página 89 ¿Cómo se mueven los animales? Si nos detenemos a observar cómo se mueven los animales, podemos estudiarlos de acuerdo con este criterio: los que nadan, los que reptan, los que saltan, los que caminan y los que vuelan. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) importancia que otorguen los estudiantes a las características que distinguen a los grupos. Algunos pueden detenerse en características del cuerpo (morfológicas), otros pueden darle importancia al tipo de respiración, a la forma de reproducirse, etc. Comparar los diferentes criterios para establecer clasificaciones es una habilidad cognitiva compleja que demandará tiempo y ejercitación. b. Seguramente clasifiquen a los artrópodos de la misma manera pero con algunas diferencias según las características distintivas que tengan en cuenta. Una de las ideas centrales en biología es tener en cuenta la relación que se establece entre las estructuras (alas, patas, aletas) y sus funciones (volar, caminar, nadar). Definimos y comparamos 4. Las extremidades son extensiones del cuerpo de los animales que cumplen la función de desplazamiento. Las que están próximas a la cabeza se llaman anteriores y las que se encuentran cercanas a la cola, posteriores. 5. Los cuadrúpedos se desplazan con sus cuatro patas. Los bípedos, como los seres humanos, se desplazan con dos. 6. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Cuadrúpedos Perro Vaca Jirafa Zorro Gato Ciervo Elefante Tatú Aguará guazú Oso hormiguero Bípedos Gallina Martineta Mono carayá Ñandú Ser humano Tero Flamenco Cigüeña Canguro Oso Página 90. ¿Cuál es la función de los músculos en el movimiento? Los músculos son fibras elásticas que, al contraerse y estirarse, permiten el movimiento. Los animales poseemos músculos que son de contracción voluntaria y otros de contracción involuntaria. Página 91. Explicamos y comparamos 7. Los músculos, junto con el esqueleto y las articulaciones, permiten los movimientos corporales de los vertebrados, tanto los voluntarios como los involuntarios. 8. Además de los vertebrados, también tienen músculos las lombrices y los moluscos. Los músculos, en estos casos, forman parte de las paredes de sus cuerpos y permiten que estos animales se desplacen por contracción y relajación de estos músculos. 9. El esqueleto es un conjunto de elementos que sirve de sostén a los músculos y de protección a otras partes del cuerpo. Estos elementos están unidos entre sí por articulaciones que son sostenidas, a su vez, por músculos y tendones. Si el esqueleto es interno, se llama endoesqueleto; si es externo, exoesqueleto. Página 93. Analizamos y organizamos la información 10. FICHA ENDOESQUELETO Características: • presente en vertebrados; • da forma, sostén y protección al cuerpo; • formado por huesos (contienen calcio: lo ingerimos, por ejemplo, con lácteos); • calcio: ofrece dureza y resistencia a los huesos; • cartílago: en los extremos de crecimiento de los huesos y otras partes del cuerpo; • algunos animales tienen esqueleto de cartílago; • en estrellas y erizos de mar: placas de calcio en forma de espinas. FICHA EXOESQUELETO Características: • presente en los artrópodos; • da protección contra los predadores, sostén y evita la deshidratación; • cubierta rígida, recubierta de cera que le da color; • no se estira; cuando el organismo crece, produce nuevo exoesqueleto y “muda”. 11. Durante el proceso de muda, los artrópodos se desprenden de su exoesqueleto mientras generan uno nuevo, más grande. En ese momento son más vulnerables al ataque de los predadores porque su cuerpo está blando y tienen menos posibilidades de defenderse. Página 94. Investigamos y formulamos hipótesis 12. Las perlas se forman cuando una partícula extraña ingresa dentro del cuerpo blando de los moluscos, especialmente en los bivalvos. El molusco reacciona cubriendo lentamente la partícula con una mezcla de cristales de carbonato de calcio y una proteína llamada conchiolina. Así, se forma la sustancia conocida como nácar, que recubre las paredes interiores de las valvas. Luego de un tiempo la partícula queda cubierta por una o más capas de nácar formando una perla. Las perlas tardan unos 10 años en formarse. 13. El Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (http://www.icm.csic. es/bio/outmed_s.htm) ofrece los siguientes consejos ante el contacto con una medusa común: No frotar la zona afectada con arena ni con la toalla. No limpiar la zona de la picadura con agua dulce, usar siempre agua salada. Aplicar frío sobre la zona afectada durante 15 minutos usando una bolsa de plástico que contenga hielo. Nunca aplicar hielo directamente a no ser que sea de agua marina. Si el dolor persiste conviene aplicar de nuevo la bolsa de hielo durante otros 15 minutos. Extraer cualquier resto de tentáculo que permanezca adherido a la piel, usando guantes. El vinagre hace que los aguijones dejen de inyectar veneno. Página 95. Comprometidos con nuestro país 1. La caña de azúcar tiene dos usos principales: del jugo que circula por su tallo se extrae el azúcar que usamos para nuestro consumo hogareño y del tallo se extrae etanol, que es un alcohol que se utiliza como combustible mezclado con nafta o gasoil. 2. Esa mezcla forma parte de un grupo de combustibles llamados “biocombustibles” porque tienen componentes que se obtienen de seres vivos. 3. La nafta es un combustible que se extrae del petróleo, proveniente de pozos profundos en la tierra o en el mar. Son reservas que se forman por la descomposición lenta de organismos vivos (animales y plantas muy antiguos). Estas reservas de petróleo pueden agotarse en algún momento. Los biocombustibles se obtienen de plantas que se cultivan actualmente; esas plantas pueden volver a plantarse. Por eso se dice que los biocombustibles son recursos renovables, que protegen el medio ambiente porque no se extinguen. Página 96. Modos de conocer 1. Vamos a trabajar en equipos. Necesitaremos una estructura y recursos humanos. En cuanto a la estructura, serán los pupitres de los estudiantes del equipo, que protegeremos con papel para evitar ensuciar el salón. En cuanto a los recursos humanos, recordemos armar los equipos de trabajo de manera tal que queden representados estudiantes que tengan desarrolladas las diferentes inteligencias (IM), por ejemplo: quien tome notas y redacte informes, inteligencia lingüística; quien haga los esquemas y modelos, inteligencia espacial; quien clasifique, inteligencia naturalista; quien organice y lidere el equipo, inteligencia interpersonal, etc. 2. En este punto de observación, descripción y esquematización, alentemos a nuestros estudiantes a realizar una descripción minuciosa y detallada de todos y cada uno de los aspectos observados. En este paso, la labor del equipo es enriquecedora ya que no todos observamos lo mismo ni les damos relevancia a los mismos elementos. 3. a. Se observan 10 tentáculos. b. No todos los tentáculos tienen el mismo largo. Los tentáculos propiamente dichos son más largos (dos) y los otros son los brazos (ocho). 4. La boca del calamar tiene una especie de pico que utiliza para matar y cortar a sus presas en piezas más digeribles. 5. La estructura puntiaguda se llama” pluma” y le brinda sostén interno al calamar. 39 Página 97. Autoevaluación 1. a. Esqueleto, exoesqueleto, endoesqueleto, movimiento, protección, músculos. b. Extremidades, anteriores, posteriores. c. Tallo. 2. a. Falsa. La valva de los moluscos es una clase de exoesqueleto. b. Falsa. Las plantas acuáticas poseen tallos flexibles y esponjosos (con aire) que les facilitan la flotación. c. Falsa. Los tiburones y las mantas raya poseen un esqueleto formado principalmente por cartílago. d. Falsa. El exoesqueleto de los artrópodos es rígido y no crece a medida que el animal aumenta de tamaño. e. Verdadera. f. Falsa. Los cuadrúpedos son animales que utilizan cuatro extremidades para desplazarse. g. Falsa. En los animales nadadores las extremidades están transformadas en aletas. 3. a. Equinodermos. b. Musgos. c. Paramecios. d. Medusas. e. Aves. 4. Porque al quebrarse el tallo no solo se quebró el sostén de esa parte de la planta sino que también se interrumpió la circulación de agua y nutrientes desde las raíces hasta las hojas. Así, al no llegarles el agua, se deshidratan y se secan. Página 97. TIC 2. Videos interesantes: Arrecifes en México y Explorando el arrecife con Jean–Michel Cousteau. 3. Los corales son animales marinos, parientes de las medusas y anémonas de mar. Tienen forma de pólipo. Este pólipo forma paredes de carbonato de calcio que le dan forma y solidez. A medida que mueren, otros pólipos se desarrollan sobre esas paredes rígidas. Así se forman los arrecifes. 4. Los seres humanos modifican los arrecifes cuando retiran piezas de coral. También lo hacen cuando provocan el calentamiento global del planeta por uso excesivo de combustibles. Cuando sube la temperatura del planeta, sube la temperatura del agua de mar. Por el aumento de la temperatura mueren las zooxantelas, unos microorganismos de los que se alimentan los pólipos coralinos. Cap 8 Reproducción y desarrollo en plantas y animales (páginas 98 a 113) Páginas 98–99. Mi lupa de científico En este capítulo, trataremos el desarrollo y la reproducción en plantas y animales. Además, abordaremos la conservación de la biodiversidad. Si bien la propuesta de estudio es la observación y la comparación, la lectura y la experimentación, se trata de una excelente oportunidad, en la medida de lo posible, para desarrollar una huerta. La preparación de una 40 huerta estimula la laboriosidad, una de las instancias fundamentales en la construcción de la voluntad en los individuos. Página 101. Definimos y comparamos 1. La reproducción es la capacidad que tienen todos los seres vivos de formar otros individuos semejantes. 2. La reproducción puede ser sexual o asexual. Esta última se produce cuando un nuevo individuo surge de una porción de otro ser vivo. Esto significa que en la generación del nuevo individuo participa un solo progenitor. En cambio, en la reproducción sexual, la generación del nuevo individuo se produce con la participación de un individuo masculino y otro femenino. La hembra aporta gametos femeninos llamados óvulos y el macho aporta gametos masculinos llamados espermatozoides. 3. De la unión de ambos gametos se forma el huevo o cigoto, que genera el nuevo ser vivo. La fusión del óvulo con el espermatozoide se conoce con el nombre de fecundación. 4. Una vez formado el huevo o cigoto, este comienza a desarrollarse y a crecer. El crecimiento es el aumento del tamaño y el desarrollo se produce cuando el individuo adquiere nuevas capacidades. Cuando un individuo adulto se desarrolla, adquiere transformaciones que lo hacen apto para la reproducción. Página 103. Leemos y reflexionamos 5. En las plantas con flores, estas son los órganos sexuales. Los órganos reproductores masculinos son los estambres y el órgano reproductor femenino es el ovario. Dentro del ovario hay óvulos. Los granos de polen y los óvulos se unen, fecundándose y dando origen a una nueva planta. [N. de la E.: en sentido estricto, las gametas masculinas son dos núcleos que están adentro del grano de polen y la gameta femenina es una célula que está adentro del óvulo]. 6. Una vez producida la fecundación, el óvulo fecundado se transforma en semilla y el ovario se transforma en fruto. La semilla dará origen a la nueva planta. 7. El fruto cumple la función de proteger a las semillas y suele ser apetitoso para los pájaros e insectos. 8. Los frutos serán transportados por el viento o por animales desde el lugar de origen hasta otros lugares distantes diseminando las semillas. Página 104. TIC P1. A. P2. C. Página 105. Relacionamos e intercambiamos ideas 9. Hay plantas que no tienen flores ni semillas y que se reproducen sexualmente. Son los musgos y los helechos, por ejemplo. En los musgos también se produce la fecundación, por la fusión de los gametos masculinos, llamados anterozoides, y los gametos femeninos, llamados oosferas. Una vez fecundados se desarrollan unas formaciones denominadas esporofitos, que contienen esporas. Estas esporas germinarán, dando lugar a gametofitos, que son las plantas que volverán a producir gametos. En los helechos, se forma un tallo subterráneo de donde salen unas estructuras llamadas frondes. Son formaciones que tienen forma de hojas. Detrás de estas especies de hojas hay unos puntos negros llamados soros, que contienen esporas. 10. El hombre aprovecha la reproducción vegetativa para garantizar la producción de individuos de igual calidad que sus progenitores. Si consigue buena variedad de frutillas, de papas o de uvas, recurre a la reproducción vegetativa. 11. Las plantas de las imágenes son la papa y la frutilla. Ambas pueden reproducirse asexualmente. La papa, que es un tubérculo, es un tallo subterráneo reservorio de nutrientes. En ambientes húmedos la papa brota, genera hojas, raíces y tallo gracias a las reservas acumuladas. De esta manera se generan individuos nuevos, idénticos a la papa que les dio origen. La frutilla, en cambio, se reproduce por fragmentación. La planta produce tallos aéreos horizontales que crecen al ras del suelo. Se llaman estolones. Los estolones desarrollan raíces. De cada lugar donde se desarrollan raíces se genera una planta. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 7. El calamar macho tiene un órgano copulador llamado “hectocótilo”, que es un brazo modificado que puede tener forma de cuchara. Se le llama “pico de loro” a la boca del calamar, que posee mandíbulas rígidas que permiten cortar y desmenuzar sus presas. Los calamares son carnívoros. Se alimentan principalmente de peces pequeños, gusanos marinos, camarones, y otros crustáceos. Se desplazan con mucha rapidez. El calamar deja entrar agua en su cuerpo y luego la expulsa a través de su sifón. Así se propulsa. También tiene unas aletas en la parte superior del cuerpo que lo ayudan a controlar la dirección del movimiento. Página 107. Relacionamos y averiguamos 12. El proceso de fecundación se da cuando se fusionan un espermatozoide y un óvulo. Este proceso puede llevarse a cabo en el interior de la hembra o en el exterior, en ambientes acuáticos. En el primer caso, se trata de una fecundación interna; en caso contrario, se trata de una fecundación externa. En este caso, la hembra deja sus óvulos en un ambiente, generalmente acuático, y el macho también deposita allí sus espermatozoides. Así se produce la fecundación. 13. Brotación es un proceso por el cual en el cuerpo se desarrolla un brote que crece, se desprende y desarrolla un nuevo individuo, como es el caso de la hidra. 14. La fragmentación se da cuando una parte del cuerpo del animal se desprende, generando un nuevo individuo a partir de allí; ejemplos de animales que se reproducen asexualmente por fragmentación son las esponjas, los corales y algunos gusanos. Página 109. TIC 2. Según el desarrollo del embrión hasta el nacimiento, los animales se clasifican en: vivíparos, ovovivíparos, ovíparos y ovulíparos. 3. La metamorfosis es el proceso de transformación por el que pasan los individuos desde que nacen hasta que alcanzan su madurez. Página 110. Describimos y reflexionamos Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 15. Durante el cortejo, la hembra del mono carayá realiza gestos con la boca, proyectando los labios hacia adelante y moviéndolos hacia arriba y hacia abajo, luego a los costados y sacando la lengua. Si el macho es conquistado, repite lo que hizo la hembra. 16. El cuidado de las crías humanas. Los humanos recién nacidos son muy indefensos y dependen de sus progenitores para su total cuidado. Tanto la alimentación como la higiene son cuidados que deben brindar los adultos. Cuidar de su seguridad, protegerlos de agentes externos como el frío, el calor, el sol, los golpes, los ruidos es función de los adultos. Solamente en el caso de los humanos, el cuidado de las crías implica tareas de prevención realizadas por los adultos, como la vacunación. Página 111. Relacionamos y averiguamos 1. Los pichones de cóndor son criados lejos del contacto con los seres humanos para que puedan reconocer a los adultos como sus padres cuando los encuentran y establecen comunicación con ellos. 3. Los cóndores son carroñeros pues se alimentan de animales ya muertos. Cumplen una función de “basurero natural” en el ecosistema andino porque evitan la acumulación de cadáveres, lo que previene los focos de infección. Con su poderoso pico, abren los cueros de los animales grandes permitiendo el acceso de otros carroñeros menores al recurso alimenticio. Página 112. Modos de conocer Esta es una actividad ideal para el desarrollo de habilidades cognitivas básicas, como observar, reunir datos, comparar y relacionar, ordenar, clasificar y resumir. Además, podemos ayudar a nuestros estudiantes a desarrollar también habilidades cognitivas complejas, como planificar, predecir, comprobar y verificar, e interpretar y valorar. Por otra parte, dado que la experiencia es sencilla pero requiere cuidados en la manipulación del material, también estamos ayudando a los estudiantes a desarrollar habilidades manuales. Dentro de las habilidades científicas que vamos a desarrollar está la justificación de los procedimientos. Podemos conducir a los estudiantes a que se pregunten cuál es el fundamento de cada una de las prácticas y a que fundamenten cada paso y cada decisión tomada. Al trabajar con la estrategia constructivista POE (predecir, observar, explicar) alentamos a los estudiantes a que predigan qué esperan que ocurra en cada uno de los casos y por qué creen que puede ocurrir lo que ellos predicen. Esto no es más que la enunciación de hipótesis fundamentadas, una habilidad cognitiva compleja que ayudamos a construir. Al observar, les podemos solicitar el relato pormenorizado de la descripción de lo observado. Notaremos que para que la descripción se comunique apro- piadamente, los estudiantes deberán buscar palabras, con lo que ampliarán su vocabulario específico en esta área de conocimiento. Página 113. Autoevaluación 1. a. Reproducción. b. Fecundación. c. Crecimiento. d. Desarrollo. e. Polinización. 2. a. Dos. b. Crecimiento limitado. c. El viento, el agua y los animales. d. Vivíparos. e. Esporas, brotes y fragmentos. 3. a. Falsa. El óvulo es la célula sexual femenina. b. Falsa. Los animales ovíparos tienen fecundación interna y desarrollo externo dentro de un huevo. c. Verdadera. d. Verdadera. 4. a. Sucedió que las cebollas, como bulbos que son, brotaron. b. Dado que tienen reservorios de nutrientes y abundante agua en sus tejidos, esto les permitió desarrollar hojas y raíces en un ambiente húmedo. c. Si a esas cebollas con brotes las pusiéramos en agua y a la luz, se desarrollaría una planta entera. Página 113. TIC 1. La misión de PCCA es asistir a la conservación de estas aves y su ecosistema a todo lo largo de la cordillera de los Andes. 2. Podemos contactarnos con esta fundación a través de su correo electrónico. Bloque 3 El mundo físico En este bloque estudiaremos fenómenos físicos, que son fenómenos macroscópicos; esto es, que podremos observarlos a ojo desnudo. Podremos experimentar con fuerzas y observar los fenómenos de la naturaleza en relación con los efectos de las fuerzas en los cuerpos. Cap 9 Las fuerzas (páginas 116 a 127) Página 116–117. Mi lupa de científico En este capítulo estudiaremos las fuerzas y sus acciones, los efectos de las fuerzas y sus consecuencias. Los ejemplos están a la vista y son múltiples. De hecho, la actividad de juego incluye, la mayoría de las veces, conjuntos de fuerzas en acción. Este análisis de las fuerzas en los juegos, o en la simple acción de caminar, nos puede conducir a las primeras preguntas sobre qué son las fuerzas y qué implican sus efectos. En la apertura vemos niños jugando, poniendo en evidencia la fuerza que hace cada uno en su participación en el juego. También vemos que el agua se mueve. El agua se mueve por la fuerza que ejerce el viento sobre su superficie. El viento es aire en movimiento. Como vemos, hay una relación de fuerzas y movimientos en todo nuestro entorno. Esta es la ocasión de analizarla, estudiarla y experimentarla. Página 119. Observamos, reflexionamos y representamos 1. La acción de una fuerza puede tener varios efectos: a) poner en movi- 41 La dirección en que debe ejercerse la fuerza sobre la bolita para lograr el objetivo. El sentido que deberá tener esa fuerza. La intensidad que necesita tener la fuerza para que la bolita llegue “justo” al hoyo y no más allá o se quede “corta”. La intensidad que debe tener la fuerza si lo que quiero no es llegar al hoyo sino desplazar las bolitas de las proximidades del hoyo. La intensidad que debe tener la fuerza si las bolitas que quiero desplazar son de vidrio, de cerámica o de acero. La fuerza de rozamiento que ejerce la tierra sobre el desplazamiento de mi bolita hasta llegar al hoyo. El sentido y la dirección en que saldrá disparada la bolita que desplace con el choque de mi bolita. Es interesante aquí hacer un esquema de un “partido de bolitas” y, sobre él, realizar el esquema de las fuerzas en juego. Se recomienda, antes de la realización de esta ficha, hacer un breve partido experimental donde tanto jugadores como observadores estén atentos a los desplazamientos que se producen. De los contenidos puestos en juego en el partido de bolitas hay algunos evidentes y otros no evidentes. En relación con las fuerzas y sus acciones, las fuerzas causan desplazamientos y transferencia de movimientos, rompen la inercia de algunas bolitas y transfieren total o parcialmente el movimiento de una bolita a otra. En relación con las fuerzas no evidentes, todos y cada uno de los objetos están siendo afectados por la fuerza de gravedad, de modo que cuando hacemos el esquema de fuerzas, no solo debemos contemplar la fuerza ejercida sobre la bolita por nuestros propios dedos, sino también la fuerza de gravedad, que afectará a la inercia que debemos vencer para desplazar una bolita de lugar. Página 121. Conversamos y explicamos 3. No es posible el movimiento continuo porque siempre hay rozamiento. La fuerza de rozamiento frena al objeto que se mueve hasta que este se detiene. Si no existiera rozamiento, sería posible el movimiento continuo. 4. Fuerzas que cambian la dirección del movimiento: el golpe de una raqueta de tenis sobre la trayectoria de la pelota y un manotazo a una pelota de fútbol por parte de un arquero que evita un gol en su arco. Fuerzas que deforman: un automóvil que choca contra una columna. La fuerza deforma la chapa de la carrocería del auto. Lo mismo ocurre cuando comprimimos una lata de gaseosa para disminuir su volumen antes de desecharla. Página 123. Comparamos y reconocemos 5. La característica que diferencia a las fuerzas a distancia de las de contacto es que las primeras no necesitan estar en contacto con el objeto sobre el cual se ejerce la fuerza. Las fuerzas a distancia pueden ser de atracción o de repulsión. Ambas fuerzas pueden producir movimiento y ambas se ven afectadas por la fuerza de rozamiento. 6. a. Falsa. b. Falsa. Página 124. Reflexionamos y evaluamos 7. a. Verdadera. b. Verdadera. c. Falsa. 8. La fuerza de gravedad hace que todos los objetos sean atraídos hacia el centro de la Tierra. Página 125. Comprometidos con nuestro país 1. La física forense es una rama de la física que colabora, en un equipo interdisciplinario con médicos, psicólogos y especialistas en armas, en investigaciones judiciales que se llevan a cabo cuando ocurre un accidente. 2. Los conceptos físicos que se tienen en cuenta en un accidente de tránsito son, por ejemplo: velocidad a la que se desplazaba el vehículo, intensidad de las fuerzas que produjeron el choque, peso de los objetos y cuerpos que intervinieron en el choque y distancia que recorrió el vehículo antes de frenar. 3. Acciones a tener en cuenta para evitar accidentes viales: abrocharse los cinturones de seguridad, respetar las velocidades máximas de circulación, respetar las distancias entre vehículos y conducir a menor velocidad cuando llueve. Página 126. Modos de conocer Es una excelente oportunidad para aprender jugando porque se trata de experimentar, aplicar los conceptos aprendidos y explicar a otros compañeros cómo actúan las fuerzas. Este será un aprendizaje en contexto y tiene características muy eficaces a la hora de enseñar los conceptos, ya que los contextos traen la ciencia a la vida cotidiana, motivan, dan sentido a los conceptos y abren la posibilidad de establecer vínculos con otros contenidos. 42 En esta etapa podemos repartir el trabajo de los estudiantes y asignarles tareas en la organización de la kermés, la ejecución, la observación y la redacción de informes para completar las fichas de cada juego. También puede asignarse un equipo encargado de cada juego que dará un informe a sus compañeros, a manera de relato deportivo de los detalles ocurridos, por ejemplo: “Manuel no pudo lograr el premio porque, si bien lanzó su bolita con una fuerza de suficiente intensidad, había una hormiga en la trayectoria de la bolita que incrementó el rozamiento y, además, la desvió de la trayectoria. Manuel solo consiguió el segundo puesto”. De esta manera, además de apropiarse de los contenidos conceptuales, estamos ayudando a los estudiantes a adquirir lenguaje específico. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Reglas del juego Puede participar un número variable de jugadores. No más de 6 y, al menos, 2. Se dispondrá de una “cancha” que será de tierra de superficie lisa y donde se puedan hacer agujeros, que será el sitio ganador. Cada jugador tirará, por orden, sus bolitas hasta aproximarse lo más posible al hoyo objetivo o introducir la bolita en él. El jugador que introduzca la bolita en el hoyo gana y se lleva de premio las bolitas de los contrincantes que estén a un palmo de distancia del hoyo. Es válido desplazar sus bolitas de las proximidades del hoyo a fin de no perderlas. Lo que con ciencia sabrás Ficha del juego Nombre del juego: Bolitas Esquema de fuerzas b. Fuerzas que tienen igual intensidad y distinta dirección. Por otra parte, hay un objetivo social y lúdico, lo que estimula el trabajo en equipo y la organización. Comentarios miento un objeto como una pelota, por ejemplo; b) modificar la dirección de un movimiento; c) detener un movimiento y d) producir deformación en algún objeto. 2. a. Fuerzas de igual dirección e intensidad pero de sentidos opuestos Solucionario Multibloc Página 127. Autoevaluación 1. a. Pegar con la paleta a una pelota de tenis de mesa. C Cap 1 Familias de materiales fabricados (páginas 5 a 8) Ficha 1 b. Hacer un bollito de papel. D c. Atajar un objeto que se está cayendo. B d. Patear una pelota contra la pared. A Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 2. A distancia. Por contacto. A distancia 3. a. Cuando empujamos una caja hay más de una fuerza en acción (la que ejercemos nosotros sobre la caja y la de gravedad). b. Volvemos a caer al suelo luego de dar un salto porque la fuerza de gravedad nos atrae hacia el suelo. c. Cuando amasamos y le damos forma a la masa estamos aplicando una fuerza de contacto. d. Los imanes que ponemos sobre la puerta de la heladera quedan sostenidos por una fuerza a distancia llamada fuerza magnética. 4. Esquema 1: Fuerza perpendicular al papel, en sentido hacia abajo, representa a la fuerza de gravedad que atrae el papel hacia abajo. Esquema 2: Fuerza perpendicular al papel, de igual intensidad que la anterior, en igual dirección pero en sentido opuesto: hacia arriba. Anula a la fuerza de gravedad y detiene al papel. Página 127. TIC www.mpc.org.ar 1. Se llama “Prohibido no tocar” porque es un museo participativo y tiene exhibiciones interactivas. 2. Queda en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Funciona en el Centro Cultural Recoleta, Junín 1930, 1º y 2º pisos. 3. En las salas “Fuerzas de la Naturaleza” y “Mecánica” se pueden ver videos y leer comentarios acerca de las fuerzas, sus efectos y consecuencias 1. Táctiles, lisos, ásperas. Transparentes, opacos. 2. Oxidar: producir óxido al reaccionar con una sustancia. Soldadura: acción y efecto de soldar. Soldar: pegar y unir sólidamente dos cosas (o dos partes de una cosa) con alguna sustancia igual o semejante a ellas. Conductor: que conduce. Dicho de un cuerpo. Que conduce el calor o la electricidad. Las actividades que proponen que los alumnos rastreen sus ideas previas, para compararlas luego de haber interactuado con los textos, persiguen el objetivo de pasar de los saberes intuitivos e informales a un proceso de sistematización del saber. Es el camino que tiende a la alfabetización o enculturación científica. Club de ciencias Refractario: material que resiste la acción del fuego y del calor sin alterarse. Bloquear: interceptar, obstruir. Dificultar la realización de un proceso. Torno: máquina giratoria que da vueltas sobre su propio eje. Arqueología: ciencia que estudia las artes, los monumentos y los objetos de la antigüedad a través de sus restos. Impermeable: impenetrable al agua o algún otro fluido. Abrasivo: que sirve para desgastar o pulir, por fricción, sustancias duras. Reciclar: someter materiales usados a diversos procesos para volver a utilizarlos. Poroso: que tiene poros. Aislante: que aísla. Dicho de un cuerpo: que impide la transmisión del calor, la electricidad, el sonido, etc. Ficha 2 1. Plástico: material que mediante una compresión más o menos prolongada puede cambiar de forma y conservarla de manera permanente. Petroquímica: perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas para obtener productos químicos. Tóxico: que intoxica, que daña la salud. 2. Petroquímica, plásticos, tóxicos. 3. Trabajo personal de los alumnos. Ficha 3 2. a. Extracción: acción y efecto de extraer. Extraer: sacar, obtener. b. En las minas subterráneas la explotación se realiza en el interior de la corteza terrestre a través de túneles. En las minas a cielo abierto la extracción se realiza con grandes máquinas a nivel de la superficie de la corteza. Cap 2 El calor y los materiales (páginas 9 a 14) Ficha 4 Orden de las oraciones: 2, 1, 4 y 3. Ficha 5 • Materia, partículas, energía. • Temperatura. • Termómetros clínicos Ficha 6 3. • Líquido. • Forma. • adquieren (la forma del) recipiente. 43 Ficha 7 A modo de ejemplo: “Como el mercurio es un material tóxico, se aconseja restringir el uso de los termómetros que contengan este metal. El mercurio daña el sistema nervioso central, la piel, los riñones, el corazón y los pulmones”. Club de ciencias 1. [Realización de los alumnos: dibujo de los cinco pasos de la experiencia.] 2. La experiencia relatada se relaciona con la propiedad de los materiales de ser buenos o malos conductores del calor. Club de ciencias Calor: una de las formas de energía. Conductor: material que permite el paso del calor o de la electricidad. Meteorológico: un tipo de termómetro. Termómetro: instrumento que permite medir la temperatura. Líquido: uno de los estados de la materia. En este estado los materiales adquieren la forma del recipiente que los contiene. Gaseoso: estado de la materia en que el material se escapa si no está encerrado herméticamente. Sólido: estado en que la materia tiene forma definida. Mercurio: metal tóxico presente en los termómetros. Aislante: material que no permite el paso del calor o de la electricidad. Cap 3 La electricidad y los materiales Cap 4 El magnetismo y los materiales (páginas 21 a 24) Ficha 13 1. 1. Los materiales magnéticos 2. Las propiedades de los imanes 3. Brújula y polos magnéticos 4. El magnetismo, una fuerza a distancia 2. a., b., c., y d. A modo de ejemplo: “Los alumnos inferirán que estudiarán las fuerzas magnéticas, los imanes y los metales. El magnetismo es una fuerza que actúa a distancia”. 3. a. En la página 50, porque allí está el título “La brújula de los chinos”. b. En la página 46, porque el título refiere a la Antigüedad. c. Si bien todo el capítulo trabaja el tema de los imanes, en la página 47, porque se explica el funcionamiento de los mismos. d. En la página 53, en la sección “Comprometidos con nuestro país” se hace referencia a la investigación sobre el magnetismo en Saturno. e. En la página 52 se hace referencia al uso de los imanes. Ficha 14 Ficha 10 a. 50, brújula, dirección, norte. b. 46, magnetita, Magnesia. c. 47, el hierro, el cobalto, el níquel. d. “Comprometidos con nuestro país”, magnetismo, Saturno. e. 52, imanes, los parlantes, los discos rígidos de las computadoras, las tarjetas de crédito. Ficha 11. Club de ciencias 1. Imán 2. Brújula 3. Magnesia 4. Distancia 5. Gilbert 6. Magnetita 7. Hierro 8. Interacción 9. Polos Ficha 12 Cap 5 Los seres vivos (páginas 17 a 20) 1. Los elementos de un circuito eléctrico ¿Qué son los circuitos eléctricos? Las pilas Los cables La lamparita Los circuitos de más de una pila y las redes eléctricas La corriente de la red domiciliaria 1. a. Mi lupa de científico Las cargas eléctricas b. En el primer caso se hace referencia a la relación de la electricidad y el agua. En el segundo caso, a las cargas eléctricas. 2. Materiales conductores: metales (especialmente el oro, la plata y el cobre), las aleaciones, grafito, agua con minerales. Materiales aislantes: goma, madera, porcelana, plástico y aire. 1. A modo de ejemplo: “Un circuito eléctrico es un recorrido continuo por el que circulan cargas eléctricas. Para que la electricidad circule debe haber una conexión de elementos. Además, debe haber entrega de energía, por ejemplo, a partir de pilas”. 2. A modo de ejemplo: 1. Tener en cuenta el voltaje de la red. 2. No manipular objetos eléctricos enchufados con las manos mojadas ni con los pies descalzos. 3. Tapar los enchufes para evitar que los niños puedan tocarlos. 4. No tirar del cable cuando se desenchufa un aparato. 5. No conectar varios aparatos a un mismo enchufe. 44 Club de ciencias Conductores: materiales que permiten el paso de la electricidad. Pila: elemento que contiene energía almacenada. Franklin: apellido del científico estadounidense que estudió la electricidad. Cables: elemento de los circuitos eléctricos que conecta sus partes (plural). Tungsteno: metal utilizado en los filamentos de las lamparitas. Aleación: mezcla de metales. Aislantes. Materiales que bloquean el paso de la electricidad. Volta: apellido del científico italiano inventor de la pila. (páginas 25 a 28) Ficha 15 1. Los cuadritos hacen referencia a características de los seres vivos. En ellos se enumeran y explican las funciones de lo seres vivos. Las imágenes son ejemplos de seres vivos. 2. Respiran, nutren, excreción, crecen, desarrollan, reproducirse, mueven, reacción. Ficha 16. 1. • La puna andina. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) • Gaseoso, recipiente, escapan. 4. Los materiales pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso. Cada estado tiene características propias: los sólidos tienen forma determinada, los líquidos y los gases adquieren la forma del recipiente. Los gases, además, se escapan si no están en recipientes cerrados. • Vegetación - seco, arenoso y pedregoso. • Hay gran disponibilidad de agua - el ciprés, el alerce y el pehuén o araucaria. • El bosque andino patagónico. Ficha 17 1. Ambiente/ Bosque andino Características patagónico Temperatura Fría Disponibilidad de Hay disponibilidad agua de agua; lagos y ríos de deshielo. Gran cantidad de Vegetación árboles: cipreses, alerces y araucarias. Huemul, pudú y Fauna ciervo colorado. Puna andina Alta de día y baja de noche. Escasa, es una zona desértica. No hay árboles, hay arbustos y plantas capaces de acumular agua en su interior. Ficha 21 1. Clases Son organismos sencillos. Sus cuerpos tienen forma de sacos. Son acuáticos. También son llamados celenterados. Algunos Cnidarios son móviles y otros sésiles (inmóviles). Tienen el cuerpo cubierto de Equinodermos placas duras que actúan como esqueleto externo. Poríferos Llama, vicuña y guanaco. 2. Creación personal de los alumnos. Se evaluará la pertinencia del epígrafe con la imagen elegida y la síntesis de la información. (páginas 29 a 34) Ficha 19 1. a. Clasificar es ordenar elementos de una determinada manera. Los criterios de clasificación para agrupar se establecen por características en común. b. Los grupos que quedan establecidos son: animales, plantas, microorganismos y hongos. 2. Seres vivos Animales Casi todos pueden ser observados a simple vista. Se alimentan de otros seres vivos. Ficha 20 Plantas Hongos Producen Son organismos descomponedores. sus propios nutrientes. Microorganismos La mayoría no pueden observarse a simple vista. Algunos son descomponedores, otros producen su alimento y otros se alimentan de seres vivos. 1. a. Cuando el criterio de clasificación es la presencia de columna vertebral se establece el grupo de los vertebrados. b. Peces, anfibios, reptiles, aves, mamíferos. c. El cuerpo de los peces es alargado y comprimido. Están cubiertos de escamas y tiene aletas. Estas características le permiten desplazarse en el agua. La respiración es branquial y toman el oxígeno disuelto en el agua. d. Los anfibios tienen piel desnuda: sin pelos, ni escamas ni plumas. Sufren grandes modificaciones durante su crecimiento: nacen en el agua, se desarrollan y, luego, viven en la tierra. Su respiración es branquial en el agua y pulmonar en la tierra. e. Una de las diferencias de los reptiles, en comparación con los anfibios, es que los reptiles tienen el cuerpo cubierto de escamas o placas. Esponjas Medusas, corales, anémonas. Estrellas de mar, erizos y pepinos de mar. Sus cuerpos tienen forma de gusano y están segmentados. Moluscos Son animales con un cuerpo Caracoles, blando generalmente cubierto mejillones, almejas, pulpos y calamares. por una valva o concha. Arácnidos Artrópodos Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 1. La actividad variará según las palabras desconocidas para los estudiantes. 2. Se citan virus, bacterias (estafilococos) y moho. Ejemplos (subrayado con lápiz rojo) Anélidos Ficha 18 Cap 6 Los seres vivos Características (subrayado con lápiz negro) Insectos Lombriz de tierra y sanguijuela. Tienen cuatro pares de patas y Arañas, garrapatas dos quelíceros (ganchos). y escorpiones. Mariposas, Tienen tres pares de patas escarabajos, y un número variado de moscas, mantis, antenas. Algunos poseen alas. hormigas. Tienen al menos cinco pares de patas y dos pares de Crustáceos antenas (que a veces tienen forma de pinzas) Langostinos, cangrejos, bicho bolita. Habitan ambientes aeroterrestres muy húmedos. Miriápodos Se clasifican de acuerdo al número de patas. Ciempiés, milpiés. Ficha 22 1. Raíces Absorbe agua y minerales. Además, fijan la planta al suelo. Hojas A la luz, producen nutrientes para toda la planta. Tallos Sostienen a las hojas y transportan el agua, las sales y los nutrientes producidos por la planta. 2. Musgos Helecho Pino Naranjo Son plantas sin conductos vasculares. Tienen conductos y no producen semillas. Produce semillas pero no tiene frutos. Produce semillas dentro de frutos. Ficha 23 1. Los hongos son organismos descomponedores que degradan la materia para obtener nutrientes. Los mohos y las levaduras son ejemplos de hongos. 2. Bacterias: son organismos muy pequeños que habitan en casi todos los lugares del planeta, incluso en el interior de nuestro cuerpo. Algunas tienen efectos benéficos y otras son perjudiciales. Protozoos: si bien son un poco más grandes que las bacterias, no pueden ser observados a simple vista. Son ejemplos de esta clase las amebas y los paramecios. 45 Cap 7 El sostén y el movimiento de los seres vivos Cap 8 Reproducción y desarrollo en plantas y animales (páginas 35 a 40) (páginas 43 a 48) Ficha 24 Ficha 31 1. Musgos: agua. / Acuáticas: aire. / Terrestres: tallo. 1. Reproducción asexual 1. Extremidades: anteriores. / Posteriores: próximas a la cola. 2. Tipos de desplazamiento: nadar, volar, caminar, reptar, saltar. Ficha 26 1. Movimientos voluntarios: son aquellos que hacemos porque tenemos la voluntad de hacerlos. Ejemplos: tomar una pelota, patearla. Movimientos involuntarios: son los que se realizan sin que intervenga nuestra decisión. Un ejemplo es el funcionamiento del corazón. 2. A modo de ejemplo: “Se llama esqueleto al conjunto de elementos que dan sostén y forma a un ser vivo. También sirve de protección a otras partes del cuerpo. Los seres humanos poseemos un endoesqueleto con partes óseas y otras que sirven para articularlo”. 3. A modo de ejemplo: “El sistema osteoartromuscular está formado por los huesos, cartílagos, articulaciones y músculos que posibilitan el sostén y la movilidad de los seres vivos”. 1. a. El titanio también es utilizado en la industria aeronáutica. b. Recibió este nombre en honor a los titanes. En la mitología griega, los titanes eran dioses poderosos. c. Se encuentra titanio en la zona de Bahía Blanca, en algunos lugares de Catamarca, Córdoba, Santa cruz y Tierra del Fuego. Ficha 28 1. Sobre los tallos: a. V b. F. Como la cutícula es impermeable, permite los tallos conserven el agua. c. F. Las plantas vasculares tienen vasos conductores. Sobre los animales y el movimiento: d. V e. F. Si clasificamos a los animales por su forma de desplazamiento quedan determinados cinco grupos (por volar, nadar, caminar, reptar, saltar). f. F. Todos los animales voladores tienen alas pero no todos los animales con alas pueden volar. Sobre los músculos y el esqueleto: g. F. No todos los músculos realizan movimientos voluntarios. Por ejemplo, el músculo cardíaco realiza movimientos involuntarios. h. F. El cangrejo tiene exoesqueleto. i. F. Las partes más duras y resistentes de los esqueletos son los huesos. C P M 46 2. Parte de la flor Corola I D E L T O I D E S A S T R A G A L O E Y U N Q U F E M U R R O H U M E T O R A L E R O N E M A S E T E R R I F O M E T O Función Atraen a los insectos. Es a parte más llamativa de las plantas. Protege a la flor. Carpelo Parte reproductora femenina. Estambre Parte reproductora masculina. 3. a. Los estambres son la parte reproductora masculina. Contienen granos de polen. b. El órgano reproductor femenino es el ovario. Produce óvulos. 4. Una flor es hermafrodita cuando posee en sí misma partes masculinas y femeninas. Un ejemplo es la flor del duraznero. Ficha 33 Fecundación interna Fecundación externa Sucede cuando la fecundación se Sucede cuando la fecundación da en el cuerpo de la hembra. se produce fuera del cuerpo de la hembra. Se da principalmente en Se da principalmente entre ambientes aeroterrestres. animales de ambientes acuáticos. Los animales que tienen este tipo Los animales que tienen este tipo de fecundación son, por ejemplo, de fecundación son, por ejemplo, sapos y ranas. tigres, elefantes, seres humanos y aves. 2. Fragmentación: partes, genera, individuos. Gemación: brote, desprende, individuo. Ficha 34 Club de ciencias 1. E Ficha 32 Cáliz Ficha 27 P Reproducción sexual Los nuevos seres se originan Los nuevos seres se originan a a partir de dos individuos de partir de una parte de otro ser vivo. diferente sexo. Hay dos sexos: uno masculino y Hay un solo padre o progenitor. otro femenino. Un ejemplo es cuando de una Un ejemplo es la reproducción hojita salen raíces y se forma otra del león. planta completa. 1. Los ovulíparos tienen fecundación y desarrollo externos (se forman y desarrollan fuera del cuerpo de la madre). Los huevos suelen ser blandos y necesitan permanecer en zonas húmedas para no secarse. Pertenecen a esta clase sapos, ranas y algunos peces. Los ovíparos tienen fecundación interna pero desarrollo externo (dentro del huevo). Los progenitores incuban los huevos hasta que la cría rompe el cascarón y nace. Pertenecen a este grupo aves, reptiles e insectos que viven fuera del agua. Los ovovivíparos tienen fecundación y desarrollo internos. Los embriones se desarrollan dentro del cuerpo de la madre pero en huevos. Por ejemplo: el tiburón. 2. Huevos, renacuajo, sapo joven, sapo. Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) Ficha 25 Fichas 35 y 36 Estas fichas son para el registro de las observaciones que deben realizarse en la experiencia propuesta en la página 112. El objetivo es comprobar la reproducción asexual de algunos vegetales y averiguar si la luz afecta el crecimiento de las plantas. Con el registro sistemático de las observaciones se inicia a los estudiantes en un aspecto de la metodología científica de investigación. Cap 9 Las fuerzas (páginas 49 a 52) Ficha 37 1. c. Una fuerza es cualquier acción capaz de modificar el reposo, el movimiento o la forma de un objeto. d. Las fuerzas, de acuerdo con la relación que tengan con el objeto, pueden ser por contacto o a distancia. Ficha 38 Kapelusz editora S.A. Prohibida su fotocopia. (Ley 11.723) 1. a. Las flechas utilizadas para representar las fuerzas se llaman vectores. b. Las características de las fuerzas son: dirección, sentido e intensidad. c. La dirección se indica por la recta sobre la que se aplica la fuerza. El sentido está indicado por la punta de la flecha. La intensidad está representada por la longitud de la flecha. d. Creación personal de los alumnos. Ficha 39 1. a. También pueden llamarse fuerzas sin contacto. b. Las fuerzas sin contacto citadas son: magnética, electrostática y de gravedad. c. La fuerza en la que intervienen imanes es la fuerza magnética. Los imanes producen un efecto de atracción con los objetos que contienen hierro. Esta propiedad se conoce desde la Antigüedad. d. La fuerza que ejerce la Tierra es la fuerza de gravedad o de atracción gravitatoria. Su descubridor fue Isaac Newton. e. Creación personal de los alumnos. Club de ciencias 1. Clip metálico, aro para carpeta. 2. Creación personal de los alumnos. • No pueden ser sometidos a maltratos de ningún tipo. • Debe asegurarse que cada animal viva en el hábitat que le es propio. • No tener como mascotas domésticas especies salvajes. • No comerciar especies. • Proteger a las especies en vías de extinción. • Proteger los ambientes naturales en que se desarrollan las especies. • Cuidar la alimentación de las mascotas. • Aquellos animales que sean utilizados con fines laborales deben tener una jornada de trabajo limitada. • Deben prohibirse los espectáculos que se generen en base al detrimento de los derechos de los animales. 22 de mayo: Día Internacional de la Diversidad Biológica 1. Creación colectiva por parte de los alumnos. 2. y 3. Creación grupal por parte de los alumnos. En este grado es importante que los alumnos adquieran una mayor autonomía a la hora de hacer los trabajos grupales. Para ello es importante que la intervención docente vaya andamiando este tránsito. Se deben dar pautas precisas y orientar la tarea. Quizás al principio pueda ser el docente quien distribuya los roles teniendo en cuenta que estos deben ser rotativos de manera que todos los alumnos vayan pasando por las distintas tareas. De forma implícita se trabajan también situaciones relativas a la convivencia, al respeto, al compromiso con la tarea. 29 de agosto: Día del Árbol 1. Creación personal de los alumnos. La misma dependerá de la zona en que se encuentre la escuela. 2. Investigación sobre el ceibo: El ceibo es un árbol originario de América del Sur. Se halla en Bolivia, Brasil, Paraguay, Argentina y Uruguay. Es de pequeño porte: mide entre 5 y 8 metros. El tallo es leñoso e irregular y forma una copa que suele ser indefinida. Las flores perduran de octubre hasta abril y son de color rojo. Las raíces son pivotantes con nudosidades. Se desarrolla en suelos inundados o muy húmedos y sus semillas se dispersan con el agua. Tiene valor medicinal y ornamental. 3. Leyenda de Anahí y la flor del ceibo: Anahí era una indiecita que vivía a orillas del Paraná. Su voz, dulce y melodiosa, deleitaba a la tribu de los guaraníes. Un día, es tomada cautiva por invasores españoles. Por la noche intenta escapar pero un guardia la descubre. Ella mata al guardia y huye perseguida por los conquistadores. Pero estos la capturan nuevamente. Una vez apresada le dan muerte en una hoguera. En el sitio donde fue quemada, crece un árbol que la representa. Es el ceibo, que nació para demostrar la valentía y fortaleza ante el sufrimiento. Fechas para no olvidar (páginas 53 a 60) 22 de marzo: Día Mundial del Agua 1. La propuesta persigue el objetivo de concientizar a los alumnos acerca de cuán limitada es el agua dulce en el planeta. También puede orientarse el tema a otros tópicos como, por ejemplo, condiciones de vida de las comunidades que no acceden al agua. 2. Proporciones: agua dulce: 3%, agua salada: 97 %. Condiciones de potabilización: 0,3% agua que puede potabilizarse 99,7% agua subterránea o congelada 29 de abril: Día del Animal 1. Creación personal de los alumnos. Puede orientarse la investigación hacia la participación de animales en el cuidado y la protección de personas discapacitadas. 2. b. A modo de ejemplo: • Todo animal debe ser respetado. 47 ¡Nos vemos en 5º! CC 29004212 ISBN 978-950-13-0455-8