ACTIVIDAD 6

SON FOTOS DEL PRIMER GRADO DE LA SECUNDARIA TECNICA No. 53

UBICADA EN EL ZACATON, VILLA DE RAMOS, S.L.P., ELABORARON UN COLLAGE EN SU CLASE DE CIENCIAS:

El cambio, las interacciones y los materiales

Los estados del agua

El agua es un compuesto muy simple que forma parte de todos los seres vivos, tanto de sus células como de la sangre, la linfa y otros líquidos corporales.

Sus múltiples y especiales propiedades la hacen una sustancia excepcional.

El agua se puede presentar en los tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso, según la temperatura a la que se encuentra.

El agua sólida forma el hielo, la nieve, el granizo y la escarcha.

El agua líquida se encuentra en los mares, lagos y ríos, así como en las aguas subterráneas, y forma las nubes, para luego caer en forma de lluvia.

El agua gaseosa se encuentra como vapor de agua en el aire.

El punto de fusión del agua, es decir la temperatura en que pasa del estado sólido (como hielo) al líquido, es 0°C. El punto de ebullición del agua, es decir la temperatura en que el agua líquida hierve y se transforma en gas o vapor de agua, es 100°C.

Averigüen si es posible que una sustancia pase directamente del estado sólido al gaseoso, o viceversa, sin pasar por el estado líquido. ¿Es posible con el agua en condiciones naturales?


VIDEO:

PLANEACIÓN

BLOQUE II. LA NUTRICIÓN
Tema 2. La nutrición de los seres vivos: diversidad y adaptación

Subtema 2.3. VALORACIÓN DE LA IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS COMO PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA Y COMO BASE DE LAS CADENAS ALIMENTARÍAS

PROPÓSITO: Que los alumnos comparen diversas formas de nutrición de los seres vivos y las relacionen con la adaptación.

APRENDIZAJES ESPERADOS
Al final del estudio del subtema, el alumno:
Explica el proceso general de la fotosíntesis mediante modelos.
Identifica la relación entre la fotosíntesis y las estructuras celulares donde se lleva a cabo: los cloroplastos.
Reconoce la importancia de la fotosíntesis como base de las cadenas alimentarías.

Conceptos y palabras clave: Fotosíntesis, cadenas alimentarías, cloroplastos.
Habilidades: Observación, comparación, análisis, modelación, comunicación.
Actitudes: Participación, interés, iniciativa.

Tiempo estimado: 5 a 6 horas

ACTIVIDAD 1. “A plantear ideas acerca de las plantas”

Organizar al grupo en equipos y a cada uno entregar una caja con materiales diversos: tarjetas, plastilina, papeles de colores, cartón, alambre, pedacitos de tela, entre otros. Indicar que con esos materiales elaboren un modelo de planta con todas sus partes. Indicar en cada una de las partes, con una tarjeta, la función que realiza (si pueden contar con algunas plantas reales en el aula pueden usarlas como referente).
Una vez terminados los modelos con sus tarjetas, los colocarán en el aula a manera de exposición y cada equipo los comparará. Posteriormente, en el grupo comentar lo siguiente:
· ¿Qué tan parecidos fueron sus modelos con algunas plantas reales?
· ¿Todos los equipos incluyeron las mismas partes?, ¿cuáles?
· ¿Están de acuerdo con la información que se incluyó en las tarjetas?, ¿qué faltó o qué sobró?
· ¿Qué partes de la planta intervienen en su nutrición?
· ¿Qué necesitan las plantas para poder realizar esa función?
Pueden anotar en el pizarrón aquellas respuestas que sean comunes y las que sean diferentes.

Buscar información en Internet para enriquecer su trabajo.

ACTIVIDAD 2. “Dióxido de carbono y agua, mas luz, igual a… fotosíntesis”

Con todo el grupo, hacer una lectura comentada del siguiente texto:
Los orígenes de nuestros conocimientos sobre la fotosíntesis se remontan a mediados del siglo XVII, cuando el médico y químico belga Jan Baptista van Helmont, tuvo curiosidad de saber si las plantas realmente llevan a cabo toda su alimentación a partir del suelo, e hizo crecer un pequeño sauce llorón en una mac eta, agregando al suelo únicamente agua a medida que el árbol iba creciendo. Cinco años más tarde encontró que el árbol había ganado unos 75 kilos mientras que el suelo había perdido sólo unos 60 gramos. Van Helmont dedujo acertadamente que las plantas no ganan la mayor parte de su masa a partir del suelo. Sin embargo, hizo otra suposición parcialmente incorrecta de que su sauce había ganado la mayor parte de la masa a partir del agua que le iba suministrando.
Aproximadamente cien años después, el químico y sacerdote inglés Joseph Priestley descubrió que una vela se apagaba dentro de un recipiente cerrado, pero si colocaba una rama viva de menta dentro del recipiente, la vela continuaba ardiendo. En ese entonces Priestley no conocía el O2, pero correctamente dedujo que la rama de menta “reponía” el aire que la vela encendida había consumido. Priestley notó además que su resultado no era repetible todas las veces; ya que en algunos de sus experimentos la planta no “reponía” el aire.
Un médico holandés, Jan Ingenhouz fue quien más tarde en esa misma década descubrió que las plantas pueden restaurar el aire sólo cuando sus partes verdes están expuestas a la luz, y aunque no lo señaló directamente, él comprendió que Priestley no había proporcionado suficiente luz a sus plantas en los experimentos fallidos.
Van Helmont, Priestley e Ingenhouz establecieron las bases para el conocimiento de la fotosíntesis, pero fue hasta bien entrado el siglo XX que los detalles del proceso se conocieron finalmente. Las plantas verdes sólo necesitan de la energía solar, dióxido de carbono del aire y agua del suelo para producir glucosa. El otro producto principal de la fotosíntesis, el oxígeno, se elimina como producto secundario. [Campbell, N. A., L. G. Mitchell y J. B. Reece, Biología: conceptos y relaciones, Pearson Educación, México, 2001, pp. 108 y 109].

Para guiar la lectura se pueden considerar las siguientes preguntas:
· ¿Cuál fue el problema que se quería resolver desde el principio?
· ¿Qué evidencias fueron determinante s en los resultados y qué nuevos problemas surgieron?
· ¿Cuál de los experimentos podrían reproducir en clase?
· ¿Cómo usarían estos ejemplos para explicar que la ciencia es un proceso de cambio constante?
· Revisen sus respuestas a las últimas dos preguntas de la actividad anterior, ¿harían algún cambio en esas respuestas para mejorarlas?

Solicitar a los alumnos que escriban una conclusión respecto a la importancia de los experimentos realizados para conocer el proceso de fotosíntesis de las plantas.

ACTIVIDAD 3. “Hagamos algunas pruebas”

A partir de la información analizada y de la revisión de otras fuentes, solicitar a los alumnos que se organicen en equipos para realizar la siguiente actividad experimental.

Producción de oxígeno durante la fotosíntesis
Material:
· Ramas de Elodea (planta de acuario)
· Vaso de precipitados o recipiente de vidrio de ½ litro
· Embudo de vidrio
· Tubo de ensayo
· Bicarbonato de sodio al 0.25%
· Fuente de luz (foco o lámpara)

Construcción de dispositivos:
– Se sumergen las ramas de Elodea en el recipiente de vidrio lleno de agua.
– Sobre las plantas se coloca un embudo con el extremo ancho hacia abajo (todo el embudo debe quedar sumergido).
– El tubo de ensayo se coloca invertido en el pie del embudo (también debe quedar completamente sumergido, como se muestra en la figura).
Diferentes equipos procurarán que su dispositivo quede en alguna de las siguientes condiciones y durante un tiempo de 20 a 30 minutos.
A. Colocado bajo la luz solar intensa u otra fuente de luz.
B. Colocado en la oscuridad.
C. Agregando el bicarbonato al agua y colocado bajo la luz.
D. Agregando bicarbonato al agua y colocado en la oscuridad.
Una vez transcurrido el tiempo establecido, cada equipo registrará si ocurrió algún cambio en su dispositivo y en que consistió. Dependiendo de los resultados obtenidos se pueden plantear preguntas como las siguientes:
· ¿Qué cambios notaron en las plantas o el agua?
· ¿Por qué en presencia de luz se producen burbujas y en su ausencia no?
· ¿Por qué se producen más burbujas cuando se agrega bicarbonato al agua?
· ¿Qué sucedió con el nivel de agua en el tubo de ensayo?
· ¿A qué se debe que varíe el nivel?
· ¿Qué desplaza al agua dentro del tubo?
· ¿Cómo relacionan este experimento con lo que hicieron Van Helmont, Priestley e Ingenhouz?
Sugerir que compartan sus respuestas y escriban sus conclusiones en su cuaderno.

Notas: Dependiendo del tiempo y el interés de los alumnos se les puede entregar el material y pedirles que ellos mismos busquen la manera (con algunas orientaciones del docente) de armar el dispositivo para observar la fotosíntesis.
Una forma de comprobar que el gas acumulado en el tubo es oxígeno, es retirando con cuidado el tubo de ensayo sin cambiar su posición e introducir un cerillo apagado pero todavía incandescente para observar lo que sucede.

ACTIVIDAD 4. “La cocina de las plantas: el cloroplasto”

Para revisar los organelos celulares que participan en la fotosíntesis se puede solicitar a los alumnos que recuerden lo que saben de las células. Realizar un dibujo comparativo de una célula animal y una vegetal para después contrastarlos con la información de algún libro o de internet. Es conveniente centrar la atención, principalmente, en la presencia de los cloroplastos en las células de las plantas. Posteriormente, sugerir que en equipo comenten el esquema y la información del cuadro siguiente:

Todas las partes verdes de una planta poseen cloroplastos y pueden llevar a cabo la fotosíntesis, aunque en la mayoría de las plantas las hojas poseen la mayor parte de los cloroplastos y son los sitios principales del proceso. El color verde de las plantas proviene de los pigmentos de clorofila en los cloroplastos. La clorofila absorbe la energía solar que el cloroplasto pone a trabajar para fabricar las moléculas de alimento. La figura se adentra en la hoja de un sauce para mostrar los sitios reales de la fotosíntesis. El dibujo del centro superior es una sección transversal (rebanada) de una hoja como si se viera con un microscopio óptico. Los cloroplastos se concentran en las células del tejido verde en el interior de la hoja. El dióxido de carbono penetra en la hoja, y el oxígeno sale de ella, a través de pequeños poros llamados estomas. Cada célula posee numerosos cloroplastos.
En el interior del cloroplasto se fabrican los carbohidratos a partir del dióxido de carbono. Localizadas en las membranas de los tilacoides están las moléculas de clorofila que capturan la energía luminosa. Campbell, N. A., L. G. Mitchell y J. B. Reece, Biología: conceptos y relaciones, Pearson Educación, México, 2001, p. 111.

Guiar el intercambio de ideas con preguntas como las siguientes:
· ¿Qué partes de las plantas son las que pueden tener cloroplastos?
· ¿Cuál es la importancia de la clorofila?
· ¿Por qué en el cuadro se hace referencia a los poros de las hojas, llamados estomas?
· ¿En general, cuál es la importancia de los cloroplastos para las plantas?
· ¿Qué tendrían que hacer para observar cloroplastos reales en células de las plantas?

Nota: Orientar a los alumnos para que valoren el impacto de los adelantos tecnológicos, en los descubrimientos científicos, como el desarrollo del microscopio estudiado en el bloque I.

ACTIVIDAD 5. “Observación de cloroplastos”

Se sugiere organizar una sesión práctica para observar cloroplastos y otras estructuras de las plantas.
Material:
· Microscopio óptico
· Portaobjetos y cubreobjetos
· Navaja o bisturí
· Agua
· Hojas frescas (pueden ser de las ramas de Elodea utilizadas en la actividad 3 o de otras plantas).

Procedimiento:
– Si las hojas son delgadas se puede cortar un fragmento pequeño y colocarlo en un portaobjetos, agregar una gota de agua, colocar el portaobjetos y observar al microscopio.
– Si las hojas son un poco gruesas, se puede intentar hacer cortes transversales o rebanadas lo más delgadas que sea posible y observar al microscopio siguiendo la indicación anterior.
– Es importante que las observaciones al microscopio se inicien con el objetivo de menor aumento para ubicar una zona que se quiera observar con más detalle y entonces cambiar al siguiente objetivo.
– También es conveniente que los alumnos cuenten con libros, fotografías o esquemas que les sirvan de referente para identificar estructuras como estomas y los cloroplastos dentro de las células, así como que puedan comparar estas estructuras en diferentes hojas, haciendo referencia a la diversidad biológica

Retomar el trabajo de la actividad 3 y solicitar a los alumnos que respondan en su cuaderno las siguientes preguntas:
· ¿Qué relación existe entre las burbujas observadas en los dispositivos de la actividad 3, los cloroplastos de la Elodea y la luz del sol?
· Además de oxígeno, ¿qué otros productos se obtienen en el proceso de la fotosíntesis?
· A partir de lo observado en las dos actividades, ¿por qué se dice que las plantas son productores?
· ¿Cuál es la importancia de la fotosíntesis?

Nota: Es importante abrir un espacio en la clase para que los alumnos intercambien su ideas respecto a los trabajos prácticos que han realizado y que reflexionen en torno a las habilidades y actitudes que pusieron en juego y cómo podrían mejorar. Para ello se puede elaborar una rúbrica como la utilizada en el subtema 1.1 del primer bloque, enfatizando el manejo de materiales, el trabajo colaborativo en equipo, el intercambio de ideas, la comparación y la comunicación.

ACTIVIDAD 6. “Donde come uno… ¿comen todos?”

Material:
· Libros de la biblioteca escolar o de aula
· Tarjetas
· Marcadores de agua
· Un pliego de papel
Para valorar la importancia de los organismos productores y del proceso de la fotosíntesis en las cadenas alimentarías, se sugiere organizar a los alumnos en equipos y pedirles que elijan un ecosistema: selva, bosque, desierto o alguno acuático. Pueden consultar varios libros para observar animales y plantas de cada lugar.
Primero individualmente, cada alumno usa cinco tarjetas para representar una cadena alimentaría que corresponda al ambiente seleccionado y que incluya los siguientes elementos: un productor, tres consumidores y un descomponedor (el docente puede hacer sugerencias para evitar muchas repeticiones en los elementos, por ejemplo, que no todos incluyan serpiente y ratón).
Posteriormente en equipo, los alumnos comparan sus cadenas y comentan si le parecen adecuadas o las pueden corregir. En el pliego de papel colocan las tarjetas de todos tratando de encontrar todas las posibles formas en que se relacionarían los elementos de las cadenas uniéndolos con líneas y formando una red.
Cada equipo presenta su red al grupo y comentan algunas situaciones como las siguientes:
· En su red, ¿dónde se ubica el proceso de fotosíntesis?, ¿Por qué?
· ¿Qué pasaría con la red si desapareciera uno, dos o tres de los consumidores?
· ¿Qué pasaría si se eliminan todos los descomponedores?
· ¿Y se eliminan todos los productores?
· ¿Por qué se les da el nombre de productores a las plantas y por qué siempre se ubican al inicio de las cadenas alimentarías?

Solicitar a los alumnos que elaboren un texto breve en el que describan el ecosistema y la red que construyeron, indicando la importancia de la fotosíntesis como base de la alimentación de los seres vivos.

Nota: Esta actividad puede dar cierre a la secuencia, sin embargo, opcionalmente se puede pedir a los alumnos que a partir del modelo que elaboraron al inicio, traten de incorporarle algunos elementos que les permitan explicar el proceso de fotosíntesis (dibujos, esquemas, modelos del corte de una hoja, entre otros). A partir de estas mejoras puede organizar una nueva exposición que se presente a la comunidad escolar.

EVALUACIÓN

Las matrices de valoración son útiles para evaluar el trabajo de los alumnos en las actividades prácticas, el siguiente es un ejemplo que puede ser útil en este caso:

Criterios
1 Deficiente
2 Básico
3 Satisfactorio
4 Sobresaliente