Progr. Aula

CIENCIAS DE LA NATURALEZA1.º ESO NATURALIAPROGRAMACIÓN DIDÁCTICA

UNIDAD 1: La diversidad de los seres vivos

INTRODUCCIÓN

A pesar de que todos los seres vivos tienen una estructura celular y realizan las mismas funciones vitales, existe una asombrosa diversidad que emana de su adaptación a la gran variedad de medios existente. Se presentan en esta unidad los modelos básicos de organización celular, nutrición, relación y reproducción que han servido para organizar la diversidad de formas vivas en cinco grandes reinos. Los alumnos, familiarizados con la agrupación de los seres vivos en animales y plantas, se enfrentan al mundo "invisible" de los microorganismos, lo que supone una dificultad conceptual más.

Esta unidad es muy adecuada para el aprendizaje de dos procedimientos que caracterizan la biología, el manejo del microscopio y la clasificación de organismos, y para fomentar el interés y el respeto por el mundo de los seres vivos

OBJETIVOS

▪ Conocer las características básicas de los seres vivos, que servirán de criterios para su clasificación en cinco reinos.

▪ Iniciarse en el procedimiento de clasificar y adquirir una noción básica del sistema de clasificación de los seres vivos.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

1. Definir las funciones comunes de los seres vivos y distinguir algunas modalidades básicas de nutrición, relación y reproducción.

2. Reconocer las partes de una célula y los tipos celulares existentes.

3. Indicar las características de los cinco reinos y señalar analogías y diferencias entre ellos.

4. Clasificar los seres vivos en los cinco reinos.

COMPETENCIAS BÁSICAS

▪ El uso de claves para la clasificación de objetos, organismos, etc., permite comprender mejor la realidad y organizar la información (C1).

▪ Llevar a cabo observaciones microscópicas usando correctamente el material sirve para conocer el mundo de los microorganismos y, a la vez, para motivar y aprender desde una autonomía e iniciativa personal (C7, C8).

▪ Conocer los microorganismos implicados en la fabricación de productos alimenticios y la búsqueda, selección y tratamiento de la información ayuda al dominio de un lenguaje específico y a desarrollar destrezas para la comunicación (C1, C4).

– 1 – PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA


CONTENIDOS

Conceptos

▪ Tipos de nutrición: autótrofa y heterótrofa.

▪ Tipos de reproducción: sexual y asexual.

▪ La célula como unidad estructural de los seres vivos.

▪ Niveles de organización pluricelular: tejidos, órganos y sistemas.

▪ Organización celular básica: membrana, citoplasma, núcleo y orgánulos.

▪ Tipos de células: procariota y eucariota.

▪ Los virus.

▪ Características de los reinos Monera y Protoctista.

▪ Características de los reinos Animal, Vegetal y Hongo.

▪ Concepto de especie.

Procedimientos

▪ Observar y describir organismos.

▪ Manejar el microscopio óptico y la lupa.

▪ Realizar una preparación microscópica.

▪ Clasificar un grupo de objetos según distintos criterios.

▪ Elaborar una clave sencilla.

▪ Manejar una clave sencilla.

Actitudes

▪ Curiosidad por explorar el mundo viviente.

▪ Toma de conciencia del valor de la diversidad.

▪ Toma de conciencia de la necesidad de coexistir pacíficamente con las demás especies que pueblan la Tierra.

▪ Admiración y asombro por la belleza de toda forma de vida.

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

▪ Puedes encontrar actividades de refuerzo y actividades de ampliación relativas a los contenidos en el cuaderno de atención a la diversidad, páginas 4 y 36.

▪ También existen más actividades clasificadas por grados de dificultad en el CD Banco de actividades.

MATERIALES DIDÁCTICOS

▪ Material de laboratorio: microscopio, lupa, vasos, placas de Petri, portaobjetos y cubreobjetos, cuentagotas, pinzas, agujas enmangadas.

▪ Material bibliográfico: revistas de naturaleza, guías visuales, enciclopedias, La enciclopedia de los animales, de Ediciones SM.

▪ Material audiovisual: vídeo La Tierra, un planeta con vida. Col. Ciencia en Acción, Ediciones SM.




- Al mostrar experimentalmente las diferentes características y comportamientos de sólidos, líquidos y gases, así como su utilidad práctica, se busca lograr una mayor curiosidad e interés de los alumnos (C3 y C7).

- La clasificación de los diferentes tipos de materia plantea una visión analítica de la realidad, por medio de la cual se logra obtener la máxima información del entorno (C3).

- Al trabajar con los diferentes métodos de separación, se desarrollan habilidades en el empleo tanto de herramientas como de conocimientos para lograr algún fin práctico (C3 y C7).

- El obtener información a partir de otras fuentes acostumbra al alumno a emplear más fuentes de información, y permite crear interés en ampliar sus conocimientos (C1 y C4).

INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD

Como introducción al tema de la unidad lo que más puede motivar a los alumnos es llevar a clase un organismo representativo de cada reino: una placa de Petri con colonias bacterianas, un frasco con algas verdes de una fuente, una caja con pan enmohecido, una planta cualquiera y un animal invertebrado vivo en una placa de Petri.

Preguntas relacionadas con la imagen

▪ El rico contenido de la fotografía de la entrada representa muy bien la idea de diversidad y da pie a una sesión de preguntas abiertas que ayuden a los alumnos a expresar sus ideas sobre la variedad y características de los seres vivos. Por ejemplo:

–¿Cuántas especies distintas de seres vivos hay en este lugar?

Se van escribiendo en la pizarra las aportaciones de los alumnos que, seguramente, se referirán, en primer lugar, a especies vegetales.

–¿Podría haber organismos de otras especies que por alguna razón no conseguimos ver en la fotografía?

Es probable que esta pregunta desconcierte a nuestros alumnos. Para orientarles podemos preguntar: ¿Qué otros organismos suele haber en lugares como este? Es probable que alguien haga referencia a los insectos polinizadores de estas flores. A través de las relaciones tróficas se podrá ampliar por deducción la lista inicial.

–Preguntas como ¿qué otros seres vivos puede haber en el suelo que es asiento de estas plantas? O ¿adónde van a parar los organismos que se mueren? pueden seguir enriqueciendo nuestra lista de organismos y funciones comunes a todos los seres vivos.

Información adicional

Los bosques son fundamentales para el mantenimiento de la biodiversidad del planeta. Cuando un bosque desaparece, también lo hacen las especies que viven en él. En los últimos diez años se han perdido más de 125 millones de hectáreas arboladas en todo el mundo (aproximadamente, dos veces y media el tamaño de España).

Las praderas, como la que aparece representada en la fotografía, son ecosistemas que no pueden competir en biodiversidad con otros, como los bosques tropicales o los arrecifes coralinos. Sin embargo, se puede decir de ellos que son muy productivos y fundamentales para el abastecimiento alimentario del ser humano. Cereales como el trigo, la cebada o el arroz y el pasto para ganadería productora de leche y carne provienen de ecosistemas de pradera.



RECUERDA

▪ Los alumnos deberían recordar las características básicas de animales y vegetales:

– Los animales se alimentan de otros seres vivos, tienen órganos de los sentidos y órganos para desplazarse por la tierra, el agua o el aire.

– Los vegetales no se alimentan de otros seres vivos, poseen clorofila, necesitan luz para crecer y viven fijos al terreno.

▪ Los alumnos relacionarán los hongos con los vegetales por su falta de movimiento. Con el apoyo de las fotografías se puede llevar a cabo una observación guiada mediante las siguientes preguntas:

– ¿Qué organismos tienen la capacidad de desplazarse?

– ¿Qué organismos son en parte o en su totalidad de color verde?

– ¿Qué organismos necesitan luz para crecer?

– ¿Qué organismos se alimentan de otros seres vivos o de sus restos?

Animales Vegetales Hongos

Se desplazan Sí No No

Son verdes No Sí No

Necesitan luz para crecer No Sí No

Se alimentan de otros seres vivos

Sí No Sí

– A la vista de la tabla, a qué grupo se parecen más los hongos, ¿a los animales o a los vegetales?

SOLUCIÓN A LAS PREGUNTAS REFLEXIONA

▪ Todos los organismos que aparecen en la página tienen en común el realizar las mismas funciones vitales. Se alimentan y crecen, se relacionan con su entorno y se reproducen originando nuevos individuos de su misma especie. También tienen en común el estar formados por células.

▪ Pueden verse con ayuda de un microscopio, por lo que se llaman microorganismos. La ameba, el paramecio y otros protozoos lo son. Las bacterias también son microorganismos.

▪ Nuestro cuerpo está formado por células. La célula es la parte más pequeña de un organismo que tiene vida.

▪ En los lugares con suciedad habrá microbios. En el polvo hay ácaros. Puede que haya carcoma en algún mueble viejo.



1. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS

CONTENIDOS DEL EPÍGRAFE 1

Clasificación de los seres vivos según el modo de nacimiento.

Tipos de nutrición: autótrofa y heterótrofa.

Descripción de la fotosíntesis.

Definición de herbívoro, carnívoro y omnívoro.

Tipos de estructuras respiratorias.

Tipos de reproducción: sexual y asexual.

Definición de hermafrodita.

SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

▪ Organizar la información contenida en el epígrafe en una tabla. Si los alumnos tienen práctica con este procedimiento, sabrán poner un título adecuado a las filas y a las columnas. Si aún no saben hacerlo, habrá que darles la tabla ya confeccionada para que la rellenen.

Animales Vegetales Hongos

Nacen de...Huevos (ovíparos)

La madre (vivíparos)

Semillas

EsporasEsporas

Se alimentan de...Otros seres vivos

(heterótrofos)Alimentos que elaboran

(autótrofos)Otros seres vivos

(heterótrofos)

Se reproducen...

Sexualmente con separación de sexos

Sexualmente con individuos hermafroditas *

Asexualmente*Asexualmente en

invertebrados inferioresAsexualmente de forma

generalizada

NOTA (*): El hermafroditismo en animales se restringe casi exclusivamente a gusanos; en vegetales es más común el hermafroditismo (de individuos y de flores) que la separación de sexos.

▪ Aunque la energía y sus transformaciones se estudian en el próximo curso, conviene resaltar que los alimentos son sustancias ricas en energía y que los vegetales son transformadores de energía solar en energía química.

▪ Es frecuente que se confundan los términos individuo y especie. Para ayudar a diferenciarlos es bueno hacer ver que la reproducción es una función necesaria para la especie pero no para el individuo, mientras que con las funciones de nutrición y relación sucede lo contrario.

▪ También sería conveniente insistir en que el hermafroditismo es la forma habitual, y en muchos casos única, de reproducción sexual de muchísimas especies, y no una singularidad o rareza de algunos individuos.

▪ Para abordar la relación de los seres vivos es interesante indagar en las ideas previas que tienen nuestros alumnos sobre la función de relación, pidiéndoles ejemplos.



2. LOS SERES VIVOS ESTAMOS FORMADOS POR CÉLULAS


Descubrimiento de la célula.

Observación de células con el microscopio.

Concepto de unicelular y pluricelular.

Organización pluricelular en tejidos, órganos y sistemas.


▪ Los alumnos no están familiarizados con las unidades de medida características de los objetos microscópicos y en muchos casos dentro de esta categoría no diferencian entre lo molecular y lo celular. Por ello, es aconsejable hacer algunos ejercicios del tipo: ¿cuántas células de diez micras caben en fila india en un centímetro?

▪ Muchos organismos unicelulares forman colonias de individuos iguales. Si las disgregamos, los individuos siguen viviendo. Puede ser interesante plantear a nuestros alumnos la siguiente situación: una célula se divide y las dos células hijas permanecen unidas; ¿es unicelular o pluricelular ese organismo?

▪ Relacionar los niveles de organización pluricelular con la idea de división del trabajo y especialización. Preguntar a los alumnos a qué creen que se dedica una célula ósea.

3. ORGANIZACIÓN BÁSICA DE LA CÉLULA


Partes básicas de una célula: membrana, citoplasma y núcleo.

Diferencias entre célula animal y vegetal.

Diferencias entre célula procariota y eucariota.


▪ Se puede organizar la información en una tabla comparativa:

Elementos celulares

Tipo de célula

Animal Vegetal Procariota

Membrana Sí Sí Sí

Citoplasma Sí Sí Sí

Núcleo Sí Sí No

Cloroplastos No Sí No

Pared celular No Sí Sí

▪ Una diferencia importante entre las células procariota y eucariota es el tamaño, unas diez veces mayor las primeras. Por ello sería interesante trabajar sobre una imagen de un protozoo fagocitando bacterias para que asimilen la relación de tamaños.



4. LOS CINCO REINOS DE SERES VIVOS


Características de los reinos Animal y Vegetal.

Características del reino Hongo.

Diferencias entre los distintos tipos de organismos unicelulares.


▪ Para dejar bien claros los conceptos puede organizar la información de estos dos epígrafes en una tabla, incluyendo, además, ejemplos de cada reino:

Leyenda:

Plur.: Pluricelular Euc.: Eucariota

Unic.: Unicelular Proc.: Procariota

5. EL REINO MONERA Y LOS VIRUS


Características y utilidad de las bacterias.

Características de los virus.


▪ Dado que las bacterias son menores que el poder de resolución de los microscopios escolares normales, una forma muy sencilla de ver bacterias es con un medio de cultivo sólido en placas de Petri (pueden comprarse ya preparadas o preparar el medio en una olla a presión y verterlo en las placas en ebullición para mantener la esterilidad). En estos cultivos, lo que se ven son colonias bacterianas y su aumento de tamaño conforme pasan los días.

▪ Este es un recurso muy poderoso para trabajar contenidos de educación para la salud relacionados con la higiene personal y en el hogar. Además, es el procedimiento habitual de trabajo de la microbiología.


Animal Vegetal Hongo Monera Protoctista

Tipo de célula Euc. Euc. Euc. Proc. Euc.

Número de células Plur. Plur.

Plur.

(en general)Unic. Unic. y Plur.

Tejidos y órganos

Sí Sí No No No

EjemplosInsecto

Pez

Helecho Judía

ChampiñónSargazo

Diatomea Paramecio

Bacteria intestinal


6. EL REINO PROTOCTISTA


Características del reino Protoctista.

Características y clasificación de los protozoos.

Características, utilidad y clasificación de las algas.

Las algas pluricelulares no tienen la organización de los vegetales.


▪ Este epígrafe es el más adecuado para observar al microscopio agua de una charca o de una fuente, ya que la mayoría de los organismos que podrán verse pertenecen al reino Protoctista. Para ello se pueden seguir las indicaciones que se dan en la sección de “Técnicas de trabajo” del libro del alumno.

▪ Elaborar una clave sencilla de clasificación del reino Protoctista, a partir de la información del epígrafe:

1 Tienen nutrición autótrofa………………. 2

Tienen nutrición heterótrofa……………. 4

2 Formados por una sola célula………….. Algas unicelulares

Formados por muchas células iguales... 3

3 Con pigmentos fotosintéticos "verdes"... Algas verdes

Con pigmentos fotosintéticos "pardos"... Algas pardas

Con pigmentos fotosintéticos "rojos"….. Algas rojas

4 Se desplazan mediante seudópodos….. Amebas

Se desplazan mediante cilios………….. Ciliados

Se desplazan mediante flagelos……….. Flagelados

▪ Para poder ver de manera práctica algunos protozoos se pueden realizar diversas observaciones. Se podrán tomar diferentes muestras dependiendo de donde se encuentre el centro:

–Si el centro se encuentra en una zona costera se podrán recoger diferentes algas pluricelulares con diferentes tipos morfológicos y cromáticos.

–Si hay próximo al centro un río, se podrían tomar muestras de agua. Estas contendrán organismos del fitoplancton (responsable de casi toda la producción primaria de los ecosistemas acuáticos), en su mayoría diatomeas.

–Si el centro se encuentra en la ciudad, se pueden tomar muestras de algún estanque o lago y observar los microorganismos presentes, así como las algas filamentosas que pueda haber.



7. PONIENDO ORDEN


Fundamento del sistema jerárquico de clasificación de los seres vivos.

Concepto de especie.


▪ Para que los alumnos se den cuenta de que los criterios pueden ser más o menos relevantes, útiles, etc. se les puede proponer que realicen una clasificación de botones, clavos, tornillos, vehículos..., según diferentes criterios Por ejemplo, en el caso de los tornillos, todos constan de cabeza y vástago, pero la cabeza puede ser ancha o estrecha, plana o curva, con ranura o con estrella, etc., y el vástago puede ser largo o corto, de paso largo o corto, fino o grueso, etc.

▪ Por otro lado puede someterse a la crítica de nuestros alumnos alguna clasificación anterior a la de Linneo (que es la que se utiliza actualmente), por ejemplo, la de Aristóteles que intentó clasificar los organismos entonces conocidos. Aristóteles clasificó las plantas en árboles, arbustos y hierbas, y los animales en los que tenían sangre y los que no la tenían. Ambos grupos los subdividió a su vez según la manera de reproducirse en ovíparos y vivíparos.

▪ Mediante claves sencillas se pueden clasificar organismos o partes de los mismos como conchas recogidas en una playa, hojas, semillas o artrópodos.

▪ La clasificación del gato que aparece en el epígrafe puede servir de ejemplo para hacer lo mismo con el ser humano, lo que obligará a los alumnos a analizar las características más relevantes de nuestra especie.

8. ¿SIEMPRE HAN EXISTIDO LOS MISMOS SERES VIVOS?


Los fósiles dan testimonio de la evolución de las especies.

Los seres vivos no se adaptan al medio, sino que son seleccionados por él.


▪ Analizar las fotografías de fósiles.

▪ Traer una fotografía del fósil de Archaeopterix, que representa bien la transición de reptiles a aves, para analizar sus características.

▪ Pedir a los alumnos que apliquen el ejemplo de selección natural para interpretar el conocido caso del cuello de la jirafa. Si hay dificultades, proponer las dos hipótesis explicativas clásicas, la lamarckiana y la darwiniana, para que seleccionen razonadamente una.

▪ Poner otros ejemplos sencillos de cómo el medio ha seleccionado a los mejor dotados, por ejemplo, la evolución de las extremidades del caballo, la trompa del elefante, la dentición de los felinos, la reducción de las hojas en las plantas de medios áridos, etc.

▪ Resaltar que la selección se ejerce sobre la población y que para que sea posible es necesario que sus individuos sean diversos.



9. IMPORTANCIA DE LA DIVERSIDAD DE LOS SERES VIVOS


Algunas causas de la pérdida de biodiversidad.

Importancia de la biodiversidad.


▪ Ilustrar con ejemplos paralelos la utilidad de la diversidad tecnológica y de la biodiversidad:

– instrumentos de cocina y picos de aves y/o aparatos bucales de insectos.

– herramientas y extremidades de animales, picos de aves y/o denticiones de animales.

– medios de locomoción y extremidades de animales y/o frutos y semillas.

▪ Ilustrar con ejemplos la riqueza que para la humanidad representa la biodiversidad: diversidad de alimentos, de medicamentos, de maderas, de tejidos, etc.

▪ Indicar cómo también en el plano cultural la diversidad es riqueza: diversidad de músicas, de costumbres, de lenguas, etc.

▪ Buscar ejemplos de fauna y flora en peligro de extinción o ya extinguidos indicando las causas: noticias de prensa sobre pérdida de biodiversidad, carteles de animales y plantas amenazados (delegaciones de medio ambiente y ONG), etc.

REPASO DE LA UNIDAD

▪ Se les podrá pedir a los alumnos que realicen un mapa conceptual propio y luego compararlo con el propuesto en el libro del profesor. Otra propuesta de trabajo es irlo realizando conjuntamente con toda la clase en la pizarra, tomando como referencia el mapa aquí presentado.

▪ Como recopilación se pueden realizar algunas cuestiones y trabajar los conceptos clave de la unidad:

–¿Qué tienen en común todos los seres vivos? Están formados por células y realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción.

–El modo de reproducción asexual o sexual, ¿se ha utilizado como criterio para clasificar organismos en los distintos reinos? ¿Por qué? No se ha utilizado porque en todos los reinos existen los dos tipos de reproducción.

–Escribe el nombre de los cinco reinos donde corresponda en los conjuntos indicados.

Animal

Unicelulares Monera Protoctista Vegetal Pluricelulares

Hongo



TÉCNICAS DE TRABAJO: UTILIZAMOS EL MICROSCOPIO

OBJETIVO DE LA TÉCNICA DE TRABAJO

–Iniciar a los alumnos en el manejo del microscopio y en la preparación de material necesario para la observación.

SUGERENCIAS METODOLÓGICAS

▪ La técnica que se presenta puede aplicarse para mostrar células (epígrafes 2 y 3) u organismos del reino protoctista (epígrafe 6).

▪ Los grupos no deben mayores de dos o, a lo sumo, tres alumnos por microscopio. Durante la observación es importante recordarles que son ellos los que se deben mover y no el microscopio.

▪ Puede ayudar que los alumnos marquen las partes del microscopio, ilustradas en la imagen y descritas en el texto, con etiquetas adhesivas donde se ha rotulado el nombre. Y luego retirarlas y dejar limpio el microscopio para el resto de los alumnos del centro.

▪ Los alumnos suelen coger demasiada cantidad de muestra para observar y, además, se les suele olvidar extenderla bien. Se debe insistir en que, en el microscopio, el material que se va a observar debe ser atravesado por la luz.

▪ En las primeras sesiones, los alumnos suelen confundir las burbujas de aire con células. Lo mejor es hacer una preparación con burbujas para que reconozcan su aspecto al microscopio y, después, enseñarles el modo de evitarlas.

▪ La cantidad de agua entre el porta y el cubre no debe ser excesiva. El microscopio no debe nunca llegar a mojarse.

EN EL LABORATORIO: OBSERVAMOS MICROORGANISMOS

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

–Obtener, observar e identificar microorganismos de diferentes tipos.


▪ Las burbujas de aire en las preparaciones son lugares donde se suelen concentrar los protozoos.

▪ Es conveniente utilizar las fotografías y dibujos del libro de texto para identificar los microorganismos que se observen en la práctica. A los alumnos que muestren mayor interés se les puede proporcionar guías de microorganismos.

MATERIALES

▪ Las mejores muestras para ver la máxima diversidad de organismos se obtienen cogiendo algas de las paredes de estanques y pilones de fuentes. Se pueden conservar frescas cierto tiempo en un acuario y observar la evolución del ecosistema creado.

▪ También se pueden coger muestras de las masas de cianobacterias que suelen formarse en charcas y lagunas eutrofizadas.

▪ El agua de un florero de varios días es una buena fuente de protozoos, pero suele carecer de autótrofos. Lo mismo sucede con las infusiones de hojas secas puestas a incubar varios días.

▪ Todos estos materiales "caducan" pronto, porque los microorganismos se reproducen, descomponen la materia orgánica y agotan el oxígeno disuelto, iniciándose procesos de putrefacción. No obstante,



durante este proceso se forma una película bacteriana en la superficie del agua donde abundan sus depredadores, los protozoos.



LA INTERPRETACIÓN

a) Lo normal será encontrar algas filamentosas, amebas, paramecios y algún invertebrado, como rotíferos.

b) Hay que diferenciar si estos pequeños puntos son burbujas de aire; de no ser así, se corresponderán con microorganismos que no pueden verse con esos aumentos, como las bacterias.

CIENCIA SORPRENDENTE

ORIENTACIONES METODOLÓGICAS

Los tres textos tienen a las bacterias en común y son muy adecuados para acercar a nuestros alumnos al desconocido reino Monera y mostrar el extraordinario interés teórico y práctico de estos omnipresentes campeones de la supervivencia. En cierto sentido, se podría afirmar que la vida visible no es más que “la punta del iceberg” de la biosfera.

Un almacén de vida

Las formas más simples de vida son capaces de sobrevivir a la congelación y deshidratación prolongadas. También se conservan de este modo semillas, esporas, espermatozoides, óvulos y embriones. Estos bancos de vida son útiles para la conservación de la biodiversidad.

La carga genética de los microorganismos cambia a mayor velocidad que la de los organismos pluricelulares. El siguiente dato lo ilustra bien: en un día se pueden haber sucedido 24 generaciones de una bacteria cualquiera.

Este texto permite trabajar cuestiones relativas a la educación moral y cívica (los límites y aspectos éticos de la ciencia y de la tecnología), y a la educación ambiental.

Domesticar el oxígeno

La vida surgió en ausencia de oxígeno. Hoy abunda la vida bacteriana en lugares sin oxígeno, por ejemplo, nuestro propio intestino. Muchas de esas bacterias mueren en presencia de oxígeno.

Es interesante trabajar con los alumnos cuestiones como por qué hay oxígeno en el aire, por qué era un veneno para la vida primitiva y por qué es hoy esencial para la biosfera.

La investigación de las formas más simples de vida tiene un gran valor para el conocimiento del origen de la vida y para descubrir sustancias que contienen y que pueden tener aplicaciones prácticas.

Depredadores de cine

Se pueden plantear a los alumnos las siguientes preguntas: ¿qué tipo de nutrición tienen los organismos referidos en el texto?, ¿qué es la gelatina y cuál es el uso práctico que se le da en este caso? y ¿qué soluciones se les ocurren a los alumnos para conservar las películas de cine?



UNIDAD 2: Los vegetales

INTRODUCCIÓN

Los vegetales son unos grandes desconocidos siempre presentes en nuestra vida cotidiana. Su presencia es silenciosa e inmóvil, al contrario de lo que ocurre con los animales, por lo que a menudo se les presta menos atención de la que merecen si tenemos en cuenta que son un componente fundamental del paisaje y la base de nuestra alimentación.

Esta unidad es un recorrido muy visual por el reino Vegetal, una invitación a la observación serena de la organización, modo de vida y diversidad de las plantas. Comienza con una exposición de sus características generales para adentrarse después en los grandes grupos que constituyen el reino, describiendo los órganos que los caracterizan y los aspectos más relevantes de su adaptación al medio.

En el transcurso de este recorrido, esencialmente descriptivo, surgen referencias a otros aspectos del mundo vegetal, tales como el ecológico y medioambiental, que van dotando de significado al estudio morfológico de las plantas.

OBJETIVOS

▪ Conocer las características comunes a todos los vegetales y los órganos típicos de las plantas.

▪ Conocer los diferentes grupos de vegetales y las características que los definen.


1. Enunciar las características del reino Vegetal.

2. Describir la morfología y la función de raíz, tallo y hojas, reconociendo algunos de sus tipos.

3. Indicar las características principales de angiospermas y gimnospermas, y poner ejemplos de plantas pertenecientes a estos grupos.

4. Indicar las características principales de helechos, equisetos, musgos y hepáticas.


▪ Conocer las especies vegetales de nuestros paisajes forestales, su comportamiento frente a hechos provocados por el hombre, como los incendios, permite una mejor comprensión de los sucesos y su predicción (C3).

▪ Buscar información sobre las condiciones ambientales de especies vegetales contribuye a la habilidad de procesar y comunicar información (C1, C4).

▪ La organización de información para discriminar características permite identificar especies en claves dicotómicas, y significa aprender estrategias con las que desarrollar capacidades intelectuales (C7, C8).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Características generales de los vegetales.

▪ Principales grupos de vegetales.

▪ Función y tipos morfológicos de raíz, tallo y hojas.

▪ Características de las angiospermas.

▪ La flor típica: sus partes. Tipos de flores.

▪ Transformación de la flor en un fruto con semillas.

▪ El fruto y la semilla: sus partes.

▪ Características de las gimnospermas.

▪ Características de los helechos y los equisetos.

▪ Características de los musgos y las hepáticas.

Procedimientos

▪ Observación y descripción de plantas diversas y partes de las mismas.

▪ Clasificación de plantas y partes de las mismas.

▪ Manejo de claves dicotómicas sencillas.

▪ Observación de la germinación de semillas.

Actitudes

▪ Adquisición de hábitos de cuidado y respeto a las plantas.

▪ Toma de conciencia de la importancia ecológica y económica de las plantas.

▪ Curiosidad por profundizar en el conocimiento del mundo vegetal y su diversidad.


▪ Material de laboratorio: lupa binocular y de mano, microscopio, pinzas, aguja enmangada, escalpelo, portaobjetos y cubreobjetos, tiestos, tierra, semillas, papel de filtro, algodón, vasos, prensa para herborizar. Cámara digital.

▪ Material audiovisual: vídeo Un mundo verde de la serie "La vida y sus formas" de Ediciones SM. CD-ROM Flora amenazada y protegida en el Parque Natural del Alto Tajo, Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Comunidades de Castilla- La Mancha.

▪ Material bibliográfico: guías visuales diversas (leñosas, herbáceas, criptógamas); El árbol y el bosque, Col. Biblioteca Interactiva de Ediciones SM, n.º 5; El planeta de las plantas, Col. Biblioteca Interactiva de Ediciones SM, n.º 24.

ATENCION A LA DIVERSIDAD






Para hacer una evaluación inicial de los conocimientos del alumnado sobre este tema y centrar su atención en los vegetales, se puede realizar una observación.

Si hay un parque o un río con chopera cerca del centro educativo, sería idóneo realizar una salida para recoger hojas, frutos y semillas, especialmente en otoño. En caso contrario, podría llevarse a clase una buena selección de estos. Se pueden plantear cuestiones en relación con las hojas: ¿reconoces de qué árbol es? ¿Es simple o compuesta? ¿Es un órgano o un tejido? ¿Para qué sirven las hojas? En cuanto a los frutos y semillas: ¿reconoces de qué planta son? Separa los frutos de las semillas. ¿Para qué sirven? ¿Están siempre en la planta?


▪ Sobre la imagen de la entrada se puede trabajar más desde una perspectiva de conjunto, ya que se presenta un paisaje en el que la vegetación es el componente dominante.

▪ Se les puede pedir a los alumnos que expresen términos relacionados con la percepción personal del paisaje: colores, luz, formas dominantes, sonidos, calidad del aire (húmedo o seco, frío o cálido), impresión personal del lugar, etc.

▪ Por otro lado, se pueden plantear preguntas abiertas sobre la composición y el funcionamiento del bosque: ¿qué estación del año es? ¿Qué plantas se pueden reconocer? ¿Habrá plantas que no podamos distinguir? ¿Cómo es el aire dentro del bosque? ¿Cómo es la luminosidad? ¿Cómo es el suelo y qué hay en él? ¿Habrá seres vivos que no sean plantas?


Se estima que una hectárea de bosque libera anualmente diez toneladas de oxígeno a la atmósfera y absorbe de ella otras tantas de dióxido de carbono. Asimismo, se ha calculado que una hectárea de bosque de hayas llega a retener hasta setenta toneladas de polvo atmosférico al año.

En un bosque, las temperaturas mínimas son unos 4 ºC más altas, las máximas, unos 6 ºC más bajas, y la humedad relativa del aire un 9 % mayor que fuera de él.

RECUERDA

Los alumnos deben recordar las características fundamentales de los vegetales:

– Los vegetales son organismos pluricelulares que no tienen capacidad de desplazarse.

– La célula vegetal posee núcleo (es una célula eucariota) y en su citoplasma hay cloroplastos.

– Los vegetales son seres autótrofos, es decir, tienen la capacidad de elaborar su alimento a partir de sustancias sencillas y de la energía de la luz.

– Los vegetales más conocidos están formados por raíz, tallo y hojas y se reproducen mediante flores.

Pueden plantearse algunas preguntas sobre las fotografías de la página: ¿es la flor un órgano presente en las plantas durante todo el año o durante toda la vida de la planta? ¿Cuándo florecen las plantas? ¿Para qué sirven las flores? ¿Existen plantas que no florecen nunca? ¿Cómo se reproducen estas?


▪ Los árboles y arbustos tienen un tallo leñoso y rígido llamado tronco, y las plantas herbáceas tienen un tallo flexible casi siempre verde. Los arbustos suelen tener una altura inferior a los cinco metros y su tronco está ramificado desde la base.

▪ Las plantas herbáceas suelen tener un ciclo de vida anual.

▪ Los vegetales más conocidos se reproducen sexualmente por semillas. Muchos tienen también la capacidad de reproducirse asexualmente.

▪ Los vegetales inferiores se reproducen por esporas.

▪ La flor se transforma en un fruto que contiene las semillas.

▪ Los musgos viven en lugares húmedos y umbríos.



1. CARACTERÍSTICAS DE LOS VEGETALES


Características y órganos de los vegetales.

Función de los cloroplastos.

Principales grupos de vegetales según su sistema de reproducción.


▪ Es poco realista plantearse el aprendizaje significativo de la fotosíntesis en este nivel. No obstante, se puede intentar una aproximación a su comprensión estableciendo un paralelismo entre el esquema fisiológico de una planta y el "esquema fisiológico de una vivienda". En este, las hojas son los paneles de células fotovoltaicas, y la cocina, y los vasos conductores, las cañerías que suben el agua desde la red de abastecimiento, equivalente al suelo.

2. RAÍCES, TALLOS Y HOJAS


Tipos de raíces.

Tipos de tallos.

Tipos de hojas.


▪ Proponer a los alumnos que busquen ejemplos de plantas con los tipos de raíces, tallos y hojas que se presentan en el texto.

▪ Recoger la mayor variedad posible de hojas y realizar ejercicios de clasificación en grupos de dos o tres alumnos.

3. ANGIOSPERMAS


Partes de una flor típica.

Fecundación y transformación de la flor en fruto con semillas.

Tipos de flores e inflorescencias.

Partes de un fruto y de una semilla.




▪ Para ver de forma práctica y clara los contenidos del epígrafe, puede ser interesante realizar la disección de una flor típica, para ello se separan por orden las diferentes partes y se pegan en una cartulina a fin de mostrar la flor "desmontada". Esto puede hacerse con varias flores comunes para ver la variabilidad en las piezas florales.

–Seccionar el ovario con un escalpelo para mostrar los óvulos. Raspar los estambres para que se desprenda el polen, observar con la lupa y comparar óvulos y partículas de polen poniendo atención en su abundancia, tamaño y localización.

–El tubo polínico es una estructura que, al no verse y ser poco duradera, se desconoce en general. Se pueden germinar granos de polen en un portaobjetos de célula o en una cápsula de Petri y observar después los tubos polínicos con la lupa binocular o el microscopio. Es importante que el portaobjetos o la cápsula estén cerrados para que el tubo polínico no se seque.

▪ Es conveniente reforzar la idea de que el fruto procede de la flor transformada. Para ello se les pueden mostrar a los alumnos fotografías de flores en una etapa intermedia de su transformación en fruto. En las leguminosas y las rosáceas se puede ver bien.

▪ Las salidas a la naturaleza son muy recomendables. En primavera, se pueden observar plantas en flor e identificar las especies más comunes en la zona. En otoño, las plantas con frutos. Es recomendable llevar una cámara de fotos para ir creando un banco de imágenes de plantas y de sus órganos más significativos.

▪ Otra opción son las visitas a un jardín botánico, a un invernadero con especies exóticas, a un parque con diversidad vegetal o a una senda botánica.

▪ También puede ser interesante participar en alguna campaña de recogida de frutos y semillas organizada por alguna asociación conservacionista, para su posterior siembra en zonas cuya vegetación necesite ser regenerada. Es particularmente agradecida la recolección, conservación y siembra de bellotas de encina.

▪ Observar con la lupa semillas e identificar sus partes puede servir a los alumnos para fijar bien los conceptos del epígrafe.

▪ Por último, se pueden realizar germinaciones en el laboratorio. Algunos ejemplos de semillas que germinan bien son: trébol, trigo, rábano, manzana, pera, ciruela, albaricoque, granada, aguacate, chirimoya, níspero, ricino, tomate, olmo, castaño, árboles del género Quercus, pinos, olmo, etc.

4. GIMNOSPERMAS


Características de las gimnospermas.

Tipos de gimnospermas.

Ecología de los pinos.


▪ Utilizar una clave sencilla para clasificar los pinos de la comarca o para distinguir pinos, cedros y abetos. Se puede aprovechar este epígrafe para trabajar la práctica propuesta al final de esta unidad en la sección “En el laboratorio”.

▪ También puede ser interesante observar polen de pino al microscopio, así como recoger semillas de pinos y germinarlas.

▪ Tratar la cuestión de por qué se utilizan tanto los pinos para reforestar si arden con facilidad (la actividad 10 de esta página y la 37 del final de la unidad dan pie a ello).

▪ Si en la comarca hay enebros y sabinas, especies pertenecientes al género Pinus o Juniperus, trabajar su clasificación sobre la base de características sencillas de identificar.



5. HELECHOS Y EQUISETOS


Características de los helechos y los equisetos.


▪ La observación de esporas ayudará a los alumnos a comprobar una diferencia muy importante que existe entre esporas y semillas: las esporas son unicelulares, mientras que las semillas son pluricelulares. Por otro lado, las semillas provienen de una fecundación, mientras que las esporas no, por lo que son todas iguales y son una forma de reproducción asexual. (Esta última información excede el nivel de primero, ya que atañe a la alternancia de generaciones). Por ello, se propone la observación con la lupa frondes de helechos con soros. A continuación raspar un soro sobre un portaobjetos, echar una gota de agua, cubrir con un cubreobjetos y observar al microscopio.

▪ Hacer lo mismo con un tallo fértil de equiseto: observar con la lupa los esporangios del ápice. Preparar una muestra microscópica de esporas.

▪ Podría surgir la cuestión de por qué los helechos tienen que vivir en lugares húmedos si poseen raíz, tallo y hojas. Para evitar introducir la alternancia de generaciones, una buena aproximación a la respuesta sería que las esporas son menos resistentes a la desecación que las semillas.

6. MUSGOS Y HEPÁTICAS


Características de los musgos y las hepáticas.


▪ Para trabajar este epígrafe puede ser interesante observar con la lupa plántulas de musgo con esporofito. A continuación, cortar una cápsula sobre un portaobjetos y abrirla con las pinzas y la aguja enmangada. Parte de las esporas que contiene se habrán liberado. Retirar la cápsula, echar una gota de agua, cubrir con un cubreobjetos y observar al microscopio.

▪ Insistir en que una placa de musgo está formada por un gran número de individuos diminutos que crecen apretados formando una estructura esponjosa que absorbe muy bien el agua y la conserva durante un tiempo bastante prolongado.

▪ La dependencia de la humedad de musgos y hepáticas puede justificarse por la ausencia de los verdaderos órganos, raíz, tallo y hojas, que han permitido la adaptación al medio terrestre. Así, se pueden presentar estos grupos como de transición del medio acuático al terrestre y procedentes de la evolución de las algas.

▪ Como comentario a las dos fotografías del epígrafe se puede decir que la primera muestra placas de musgo en una especie de manantial de agua. No se llegan a distinguir los individuos, que son muy numerosos y están apretados unos a otros. En la segunda, se distinguen plantas individuales, formadas por una “hoja” apoyada sobre el suelo de la que sale un órgano reproductor (mide unos dos centímetros), compuesto a su vez por un pedúnculo y un ensanchamiento terminal.



REPASO DE LA UNIDAD

▪ Se propone realizar un mapa conceptual de la unidad para trabajarlo en el aula con los alumnos

▪ Algunas cuestiones para trabajar los conceptos clave de la unidad:

–¿Qué grupo de vegetales depende más del agua? ¿Por qué? Los musgos y las hepáticas, porque carecen de raíz, tallo y hojas verdaderas, y se reproducen por esporas, que son menos resistentes a la desecación que las semillas. Los helechos y equisetos también necesitan ambientes húmedos para vivir, pero ya poseen raíz, tallo y hojas que les permiten resistir mejor a la desecación.

–¿Qué grupos son los mejor adaptados a la vida en todos los ambientes de los continentes? ¿Por qué? Las gimnospermas y angiospermas, porque, aparte de tener raíz, tallo y hojas, se reproducen por semillas.

–¿A qué organismos de otro reino se asemejan mucho los musgos y las hepáticas? ¿Por qué? A las algas verdes. Como ellas, tienen clorofila, no tienen raíz, tallo ni hojas y su organización es muy sencilla. Además, viven en charcas o sobre rocas húmedas.

EN EL LABORATORIO: IDENTIFICAMOS VEGETALES


–Aprender el manejo de una clave dicotómica sencilla y, al mismo tiempo, orientar la observación hacia las características relevantes.


▪ La clave dicotómica ha sido concebida para clasificar algunos árboles pertenecientes a las angiospermas y también a las gimnospermas más conocidas, los pinos. El otoño y la primavera son las estaciones idóneas para llevar a cabo esta actividad, sin embargo se puede también trabajar en invierno con las imágenes del libro.

▪ Se puede trabajar en el aula en pequeños grupos de no más de tres alumnos.

▪ Hay que adaptar la clave al lugar en el que se encuentra el centro, y sustituir las especies que no estén presentes en la zona por otras de las mismas características que sí lo estén. Por ejemplo, el acebo puede sustituirse por la coscoja, el abedul por el álamo y el fresno por la falsa acacia o por la acacia de Japón (árboles muy comunes en bulevares y avenidas).

▪ Es interesante tratar de utilizar la clave para otras hojas, sacar conclusiones sobre su validez y buscar las posibilidades de ampliarla o modificarla.

▪ Algunas dificultades que pueden presentarse son:

- Confundir los foliolos de las hojas compuestas con hojas simples: sirve de ayuda que se fijen en el ensanchamiento del peciolo de la hoja en el punto de inserción en su rama (vaina). Los foliolos no lo tienen, pues son lóbulos profundos que han llegado a "independizarse" de los demás.

- En hojas pequeñas, como la del espino blanco, el borde aserrado puede confundirse con lóbulos pequeños.

MATERIALES

▪ Para identificar detalles menores de las hojas, como pelillos, nervios, etc. puede ser necesaria la lupa binocular.



LA INTERPRETACIÓN

a) a) Acebo. b) Castaño de indias. c) Roble.

b) Dada la variabilidad de la forma del margen, podría haber dificultades. Sí sería posible, dado que algunas hojas de encinas presentan el borde aserrado, de manera que se llegaría al apartado 4. Si las muestras tuviesen el borde liso, la identificación a través de esta clave sería errónea, o no podría concluirse.



Una obra de arte natural

En el texto se contraponen dos valores diferentes, por un lado está el valor de la belleza singular y la edad acumulada por un árbol y por otro el valor económico que, por las razones anteriores, ha adquirido dicho árbol. Quien lo vende valora más lo segundo que lo primero, al contrario de quien lo compra.

Hoy en día abundan las publicaciones sobre árboles singulares y crece el número de personas interesadas en conocerlos. De ahí a considerar un árbol como monumento natural sólo hay un paso. Pero ese paso es fundamental para garantizar la conservación.

Estas cuestiones permiten trabajar la educación ambiental.

Las flores eligen amigos

Debido a vivir fijas a la tierra, las plantas han ido desarrollando, a lo largo de su evolución, toda suerte de procedimientos para defenderse de los animales herbívoros, algunos de ellos basados en sustancias químicas tóxicas. La humanidad, en su faceta herbívora, ha adquirido un amplio conocimiento de estas sustancias, con frecuencia a partir de envenenamientos.

Por otra parte, también en la sociedad humana los colores transmiten mensajes, como en el caso de un semáforo. Para que la comunicación sea efectiva, el código debe ser común a todos.

El reino vegetal es fuente de una inagotable diversidad de comportamientos y sustancias de extraordinario interés en farmacología y otros campos. El texto es muy adecuado para trabajar la educación ambiental y la educación para la salud.

¿Ya es primavera?

El clima ejerce su influencia sobre toda la biosfera. Los cambios en el clima tendrán, pues, todo tipo de repercusiones sobre ella, muchas de las cuales imprevisibles. El texto muestra algunas. Por ejemplo, puede ocurrir que una planta florezca antes de que el insecto polinizador (una mariposa, por ejemplo) haya completado su metamorfosis, o un ave migratoria puede llegar a su destino cuando las larvas del insecto del que se alimenta se hayan transformado en adulto.

La biosfera es una densísima trama de interrelaciones de los seres vivos entre sí y con los factores físicos y químicos del medio. Es muy importante concienciar a los alumnos sobre la gravedad del actual calentamiento climático. Solo así estarán en condiciones de implicarse en su solución o atenuación.



UNIDAD 3: Hongos y líquenes

INTRODUCCIÓN

Los hongos gozan de bastante popularidad, por la afición que hay a recolectar setas en otoño y primavera. Siendo este aspecto importante, el interés de estos organismos va mucho más allá. Su función como descomponedores de los restos de seres vivos los hace necesarios en el ciclo de la materia de los ecosistemas. Son peligrosos cuando colonizan nuestros alimentos o destruyen las cosechas, e indispensables en la industria alimentaria por su intervención en el proceso de elaboración del pan, el vino, la cerveza y muchos quesos.

Con los líquenes, estrecha simbiosis entre hongos y algas que los hace autótrofos, sucede lo contrario, pues su aspecto primitivo los aleja de la noción común de ser vivo y se suelen ignorar. Sin embargo, su capacidad de sobrevivir en climas extremos los hace muy interesantes para la ciencia.

En esta unidad se presentan las características de los hongos y líquenes, su modo de vida y los aspectos más importantes de la relación que los humanos hemos establecido con ellos.

OBJETIVOS

▪ Conocer las características morfológicas, funcionales y ecológicas de los hongos.

▪ Conocer las características generales, el tipo de hábitat y los tipos morfológicos principales de los líquenes.


1. Indicar las características generales que identifican al reino Hongo y reconocer las partes comunes a todos los hongos.

2. Diferenciar las formas de relación de los hongos con otros seres vivos.

3. Identificar las partes de una seta y aplicar algunos principios para evitar la recolección de setas venenosas, desechando creencias sin fundamento.

4. Indicar las características principales de los líquenes y reconocer los tipos morfológicos más usuales.


▪ El conocimiento de las setas debe servirles para adquirir unas actitudes personales ligadas a la aplicación de su aprendizaje y a la capacidad de elección (C5, C8).

▪ Entender la dimensión del descubrimiento de los antibióticos, medicamentos esenciales para la salud, y ser capaces de expresar su importancia son capacidades para formar juicios y comprender sucesos (C1, C3).

▪ Relacionar ambientes no contaminados con la presencia de líquenes permite identificar los lugares donde el aire carece de los contaminantes que produce el hombre (C3).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Características generales de los hongos.

▪ Partes de un hongo: el micelio y los esporangios.

▪ Tipos ecológicos de hongos: saprofitos, simbióticos y parásitos.

▪ La seta y sus partes.

▪ Características de las setas venenosas.

▪ Características de las setas comestibles.

▪ Características generales de los líquenes.

▪ Tipos de líquenes y modo de vida.

Procedimientos

▪ Identificación de setas a partir de la observación microscópica de sus esporas.

▪ Utilización de claves y guías de campo para la identificación de setas.

▪ Construcción e interpretación de esquemas secuenciales.

▪ Realización de observaciones y descripciones de hongos y líquenes.

Actitudes

▪ Toma de conciencia del riesgo de recolección de setas venenosas.

▪ Valoración de la importancia ecológica de los hongos y aplicación de formas de recolección de las setas respetuosas con su biología.

▪ Adquisición de hábitos para evitar enfermedades causadas por hongos.

▪ Valoración de la importancia de los hongos en la industria alimentaria.

▪ Reconocimiento del interés de los líquenes como indicadores de la calidad del aire.





▪ Materiales de laboratorio: lupa binocular, pinzas, plato, vaso o tarro de cristal y placas de Petri.

▪ Material bibliográfico: guías visuales de hongos y líquenes, láminas con imágenes de setas comestibles y venenosas.




Para comenzar la unidad se puede llevar a clase una caja de cartón con una seta, un moho de pan y un liquen y pedir que los alumnos los reconozcan y que expresen lo que saben sobre sus hábitats, nutrición y reproducción.

También se puede coger una noticia de un periódico impreso o digital sobre un caso de envenenamiento por ingestión de setas venenosas y pedir al alumnado que explique lo que sabe sobre cómo reconocer si una seta es comestible o no.


▪ A partir de la observación de la imagen de la entrada de la unidad se pueden plantear una serie de preguntas con el objetivo de tantear los conocimientos de los que parte el grupo:

–¿Qué organismos se observan?

Un grupo de setas. (Más abajo se matiza esta respuesta.)

–¿Dónde se encuentran? ¿Por qué están ahí?

En el hueco del tronco de un árbol viejo donde el ambiente es húmedo y adecuado para la vida de esos hongos.

–¿De qué se nutren?

Se nutren de las sustancias obtenidas en la descomposición de la madera.

–¿Se ve el o los organismos completos?

No. No vemos el micelio, conjunto de filamentos que penetran en la madera y la van descomponiendo. Únicamente vemos un grupo de setas que aparecen sólo en ciertas condiciones y son los órganos reproductores. En realidad es difícil hablar de individuos claramente separados.


En la selva amazónica existe una especie de hormiga cultivadora de unos hongos que son la base de su alimentación. Para ello, actúan así: transportan fragmentos de hojas al interior de su hormiguero. En unas cámaras especiales llamadas "jardines de los hongos" trituran las hojas y depositan la papilla resultante. Sobre ella comienza a desarrollarse un moho que las hormigas utilizan para alimentarse.

El ser humano en la actualidad cultiva varias especies de hongos, entre los que destaca el conocido champiñón de París, del que se producen más de 50 000 toneladas al año en todo el mundo para el consumo directo o en conserva, y para la elaboración de salsas y menestras.

RECUERDA

▪ Los hongos constituyen un reino distinto del de los vegetales por ser organismos heterótrofos, es decir, por alimentarse de otros seres vivos o de sus restos. Los hongos carecen de clorofila, no realizan la fotosíntesis y no necesitan la luz para vivir.

▪ Las dos primeras imágenes pueden aprovecharse para introducir los conceptos de parasitismo (la primera) y de saprofitismo (la segunda).

–En el primer caso, el hongo crece sobre un ser vivo del que está descomponiendo una parte, en este caso la madera (al igual que la setas de la página anterior), su alimento es la madera.

–En el segundo caso, el moho crece sobre el resto de un ser vivo, ahora se trata de una fruta, de la que obtiene los azúcares de su jugo.

▪ Se podría pedir a los alumnos que planteara ejemplos equivalentes a los de estas fotografías. También se les puede preguntar sobre lo que tienen en común morfológicamente ambos hongos.

▪ El segundo par de fotos presenta dos ejemplos de simbiosis entre organismos. La dificultad está en que no es nada evidente que el liquen sea el resultado de una simbiosis. Se puede aprovechar este concepto para mostrar que las relaciones entre los seres vivos no siempre están basadas en la competencia, sino que puede ser biológicamente rentable intercambiar los recursos. En el caso del liquen, el hongo proporciona al alga humedad y fijación al sustrato, y el alga le proporciona alimento a través de la fotosíntesis.




▪ Posiblemente muchos de los alumnos conozcan el níscalo. Tiene un sombrerete de color anaranjado y con forma de embudo. En su parte inferior presenta laminillas radiales. El pie es grueso y corto, sin anillo ni volva.

▪ La seta es el órgano reproductor de bastantes especies de hongos, por lo que la seta solo es una parte del hongo. El resto lo constituye el micelio, normalmente enterrado, por lo que no se ve.

▪ Si los alumnos no conocen ninguno se les puede plantear alguno de los siguientes:

–La flora intestinal de nuestro organismo que protege al intestino y favorece la absorción de nutrientes. A cambio las bacterias encuentran en el intestinos un sustrato y alimentos para desarrollarse.

–La acacia y las hormigas. El árbol segrega una sustancia dulce que alimenta a las hormigas y estas a su vez defienden al árbol frente a al ataque de seres vivos.

1. ¿QUÉ ES UN HONGO?


Los hongos son seres vivos heterótrofos.

El micelio.

Estructuras reproductoras de los hongos: esporangios y setas.


▪ Realizar la experiencia de criar un moho de pan. Pedir al alumnado que tome nota de la fechas de inicio de la experiencia y de aparición del moho y que describa con la máxima precisión las condiciones ambientales del lugar donde se lleva a cabo la experiencia: luminosidad, humedad, temperatura, ventilación, sus variaciones a lo largo del día... Una vez finalizada, preguntar sobre el origen del moho que se ha formado.

▪ Observar un moho con esporangios con la lupa binocular. Coger con pinzas un fragmento y montarlo para verlo al microscopio. Realizar un dibujo de lo que se ve nombrando las diferentes partes.

▪ Se debe insistir en que un hongo tiene una parte permanente, el micelio, y otra estacional, el esporangio. El micelio suele estar enterrado por lo que no se ve. El esporangio, que es la parte reproductora, se forma solo en las estaciones húmedas y suele salir a la superficie.

2. LA VIDA DE LOS HONGOS


Saprofitismo, simbiosis y parasitismo.

Los hongos y el humus.

La micorriza.




▪ Sería interesante pedir a los alumnos que busquen ejemplos de saprofitismo, simbiosis y parasitismo en otros reinos para asentar estos conceptos.

▪ Aprovechando las fotografías y los dibujos que aparecen a lo largo de la unidad, se puede pedir a los alumnos que clasifiquen los hongos en las tres categorías anteriores.

▪ Para reforzar el concepto de descomposición se puede enterrar en el jardín del centro educativo diferentes alimentos en recipientes porosos, como bolsas de papel u hojas de periódico, y desenterrarlos un mes más tarde; se puede hacer lo mismo enterrando hojas de árboles recién caídas.

▪ Una alternativa interesante es la fabricación de compost en un rincón del jardín. En Internet puede encontrarse abundante información al respecto, por ejemplo, en la página: http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/residuos/compost/

▪ Si cerca del centro existe un bosque y es época, se puede plantear una salida para observar y recolectar setas. Levantar con cuidado la capa de hojarasca para observar los sucesivos grados de descomposición.

3. LA OBSERVACIÓN DE UNA SETA


Partes de una seta.

Tipos de sombreros y pies.

Tipos morfológicos de setas.


▪ Hoy en día se pueden encontrar champiñones en el mercado a lo largo de todo el año. Una buena experiencia sería, realizar una observación directa de varias de estas setas: descripción externa y sección longitudinal. Interesaría hacerlo con uno maduro y otro joven para entender el origen del anillo.

▪ Si es posible se puede plantear una salida para observar, reconocer y recolectar y/o tomar fotografías de setas, a ser posible, con algún experto.

▪ Realizar ejercicios de descripción de ejemplares frescos de setas con las debidas precauciones. A falta de setas, se puede trabajar sobre fotografías, como las del libro, o sobre láminas con dibujos de setas comestibles y venenosas.

▪ En el caso de que se hayan recolectado setas obtener la esporada.

▪ Asistir a una exposición de setas de alguna sociedad micológica local.

▪ Las regiones de Navarra y Castilla-La Mancha cuentan con una producción importante de champiñones, puede ser interesante realizar alguna visita a este tipo de cultivos. Si esto fuera posible, se puede pedir a los alumnos que busquen información en Internet de cómo se realiza su cultivo.

4. SETAS VENENOSAS


Características de las amanitas.

Reconocimiento del peligro de la oronja verde.




▪ Se puede pedir a los alumnos que amplíen información sobre las setas tóxicas del epígrafe con una guía de hongos o a través de Internet, para saber más sobre ellas.

▪ Comentar alguna noticia sobre el envenenamiento por ingestión de una seta venenosa. Analizar el caso y extraer conclusiones.

▪ Preguntar a los alumnos sobre "métodos" que ellos conozcan para distinguir las setas venenosas.

▪ Para identificar setas venenosas, se debe indicar a los alumnos que, más que el color, la forma es la característica de las setas que hay que analizar. Además, se debe atender a si el sombrero tiene láminas o poros y si el pie tiene o no volva, anillo y/o velo.

▪ Es importante recordar a los alumnos que, aunque dispongan de algunos conocimientos para saber distinguir las setas venenosas de las que no lo son, nunca hay que tomar ninguna seta de la que tengamos duda y siempre se deben seguir los consejos de algún experto.

5. SETAS COMESTIBLES

CONTENDIDOS DEL EPÍGRAFE 5

Características del níscalo, el rebozuelo y el parasol.


▪ Buscar las tres setas citadas en una guía de hongos para ampliar la información:

–Averiguar si hay alguna seta venenosa que se parezca a alguna de ellas.

–Recoger información sobre su hábitat, el sustrato sobre el que crece, la vegetación que suele haber en su cercanía, etc.

▪ Si se han recolectado ejemplares de estas especies, se puede plantear hacer una “exposición” acompañada de una descripción lo más completa posible.

6. ¿QUÉ ES UN LIQUEN?


Los líquenes: simbiosis de un alga y un hongo.

Los soredios.


▪ Observar a simple vista y con una lupa binocular ejemplares de xantoria y de otros líquenes incrustantes. Practicar una incisión transversal en un borde y observar con la lupa binocular.

▪ Colocar un ejemplar de xantoria o de cualquier otro liquen seco y quebradizo en un frasco con papel humedecido en el fondo y comprobar que después de un día su consistencia se ha vuelto flexible: esta sencilla experiencia ayuda a comprender la capacidad de los líquenes de vivir de forma latente en ambientes de sequedad extrema (como un tejado). Se podría, incluso, pesar el ejemplar antes y después de la experiencia para medir la cantidad de agua absorbida.

▪ Observar y comparar un liquen y un musgo para evitar la frecuente confusión que suele producirse entre ambos organismos.



▪ Reflexionar sobre las diferencias entre liquen y hongo. El hongo es heterótrofo y el liquen autótrofo. Se estudian juntos porque los líquenes son asociaciones de hongos y algas.



7. DIVERSIDAD DE LÍQUENES


Tipos morfológicos de líquenes.

Los líquenes y la contaminación ambiental.


▪ Si se dispone de ejemplares variados se pueden observar líquenes a simple vista, o con lupa binocular, y analizar las características de cada uno de ellos.

▪ Proponer a los alumnos que comprueben si hay líquenes en la corteza de los árboles de un bulevar o de un parque cercanos. Se pueden tomar datos para hacer una estimación de la cantidad de líquenes que hay en esa zona y de la que puede haber en una zona alejada del núcleo urbano. Si este es una ciudad, deberá encontrarse una variación significativa entre ambas cantidades. Es conveniente advertirles de que la observación del entorno debe ir acompañada de un respeto por el medioambiente.

▪ La gente suele confundir los musgos y los líquenes porque crecen con frecuencia sobre los mismos sustratos. Sin embargo, tienen una organización muy distinta: un liquen es un micelio en el que viven algas asociadas, mientras que un musgo es una plantita formada por células vegetales que crece con muchas otras formando una almohadilla.

REPASO DE LA UNIDAD ▪ Algunas cuestiones para trabajar los conceptos clave de la unidad:

–¿Sería correcto llamar fruto a una seta? ¿Por qué?

No es correcto. Una seta produce esporas y no procede de ninguna flor, mientras que un fruto contiene semillas formadas por la fecundación de los óvulos de una flor.

–¿Por qué no se incluyen los líquenes en el reino vegetal?

Porque están formados por el micelio de un hongo y las células del alga, mientras que los vegetales lo están por raíz, tallo y hojas.

TÉCNICAS DE TRABAJO: CONSTRUIMOS E INTERPRETAMOS UN ESQUEMA SECUENCIAL


- Construir e interpretar un esquema secuencial.




▪ Esta técnica ofrece varias posibilidades de aplicación con distinto grado de dificultad:

– Describir los cambios de cada fase de una secuencia ordenada de esquemas.

– Ordenar una secuencia de esquemas desordenada y describir los cambios de cada fase.

– Completar una secuencia ordenada de esquemas en la que faltan una o más fases.

– Construir un esquema secuencial a partir de la descripción del proceso.

Las tres primeras posibilidades son adecuadas como tarea individual. La última es adecuada para trabajar en grupos de dos o tres alumnos. A los que sean reticentes a realizar dibujos, se les puede proponer que comiencen copiando esquemas ya hechos hasta que adquieran confianza.

▪ Esta técnica se puede introducir al comienzo de la unidad. Si se propone que los alumnos formen su propio moho de pan, habrá que pedirles que, en el informe representen el proceso mediante un esquema secuencial.

▪ Si se dispone de cámara digital se pueden construir secuencias fotográficas de los procesos. Previamente habrá que decidir qué fases se quieren fotografiar.

▪ Una vez asimilado el procedimiento, podría aplicarse a otros ciclos de vida como, por ejemplo, los de los principales grupos de vegetales estudiados en la unidad 2.

EN EL LABORATORIO: IDENTIFICAMOS SETAS


– Manejar la lupa binocular y cultivar, observar y describir un moho.


▪ Lo ideal es disponer de una lupa binocular por alumno, o al menos una para cada dos.

▪ Proponer a los alumnos la realización de un informe que recoja todos los aspectos relevantes sobre el cultivo del moho en su casa: fecha de inicio de la experiencia, descripción de las características ambientales del lugar del cultivo (sobre todo la temperatura), número de días que tarda en aparecer el moho y cualquier otro aspecto que consideren importante.

▪ Hacer un seguimiento de la propagación del moho mediante fotografías digitales seriadas.

▪ Los mohos del pan (Mucor) y del tomate (Rhizopus) son los más adecuados para la observación por tener un micelio poco denso (hifas bien diferenciadas entre sí) y esporangios de gran tamaño. Es aconsejable seleccionar este tipo de mohos para evitar que los alumnos se desmotiven observando mohos en los que no se distinguen las hifas y los esporangios.

▪ Recomendar el transporte del moho desde la casa al centro escolar en un recipiente rígido para evitar su aplastamiento.

▪ Si se comprueba que el micelio se deteriora mucho al desprenderlo del alimento con las pinzas, recomendar colocar sobre la platina directamente el alimento con el moho.

▪ Propagar un moho de un pan contaminado a otro transportando las esporas con un pincel y comprobar que el moho que germina es de la misma especie.

MATERIALES

▪ Lupa binocular, pinzas, aguja enmangada, placas de Petri, recipientes de vidrio o de plástico, termómetro.



LA INTERPRETACIÓN

a) El dibujo puede ser semejante a los que aparecen en el epígrafe 1 del libro del alumno.

b) También tienen micelio, pero no lo vemos porque es subterráneo.

c) En el aire que nos rodea hay esporas de hongos, y esto puede demostrarse dejando materia orgánica sin aislar, durante cierto tiempo y con un ambiente húmedo. Como sucede con el material utilizado en la práctica, esta empieza a ser colonizada por las esporas de hongos que existen en el aire.



Autopistas de viento

El texto permite iniciar la visión de la Tierra como sistema formado por subsistemas en interacción (atmósfera, hidrosfera, biosfera y geosfera). Este texto es un ejemplo de interacción entre la atmósfera y la biosfera. La biosfera utiliza el viento para la propagación a distancias intercontinentales de algunas especies de hongos y vegetales.

Se puede mostrar un mapamundi en el que se vea la circulación atmosférica terrestre para conocer las “autopistas” principales, y plantear algunas preguntas para que investiguen: ¿son rutas de ida y vuelta? ¿Cuáles son las vías más importantes de propagación? ¿Qué relación tiene el texto con la actividad 3 de ampliación?

Líquenes vigilantes

Es importante estar informados de los contaminantes que hay en el aire que respiramos. La presencia o ausencia de líquenes en un lugar nos informa del tipo y grado de contaminación atmosférica que hay.

Se puede trabajar el texto a partir de preguntas como estas: ¿qué gases contaminantes se citan en el texto? ¿Cuál es su origen? ¿Qué método se utiliza normalmente para su identificación en el aire? ¿Qué método propone el texto? ¿En qué se basa? ¿Cuáles son sus ventajas?

El texto permite trabajar la educación ambiental y la educación para la salud.

Venenosas pero comestibles

Existen algunas setas que solo son comestibles si se cocinan bien, porque contienen sustancias tóxicas que son destruidas por efecto de altas temperaturas. Es importante transmitir a los alumnos que se trata de un caso particular y que, de ninguna manera se puede generalizar a las setas venenosas.

Este texto sirve para reforzar aún más la idea de que sólo es aconsejable consumir aquellos hongos que conocemos de toda la vida y que son de consumo habitual en la comarca donde vivimos. Ante cualquier duda, debemos anteponer el valor de nuestra salud. Si recolectamos un ejemplar dudoso, debemos someterlo al análisis de un experto.



UNIDAD 4: Animales con esqueleto

INTRODUCCIÓN

Los animales son los actores de la biosfera. Llenan el escenario de la vida macroscópica de movimientos y sonidos que estimulan la sensibilidad de otros animales. En el reino animal, las funciones de relación han alcanzado su máximo grado de sofisticación y diversidad.

Los seres humanos, como animales que somos, sentimos una especial empatía por ellos y un interés especial por conocerlos mejor. Sin embargo, esa proximidad emocional representa un obstáculo, particularmente importante a edades tempranas, para su conocimiento objetivo.

En esta unidad se estudian conjuntamente dos grandes grupos de animales que tienen en común el hecho de tener esqueleto, pero que se diferencian por haber resuelto el mismo problema, el de la sustentación y el desplazamiento, de dos formas muy distintas: los vertebrados, con su esqueleto interno y los artrópodos, con su exoesqueleto.

OBJETIVOS

▪ Conocer las funciones que desempeña el esqueleto y los dos tipos de esqueleto existentes.

▪ Conocer las características comunes a los vertebrados y su clasificación en mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces.

▪ Conocer las características comunes a los artrópodos y su clasificación en arácnidos, miriápodos, crustáceos e insectos.


1. Conocer las funciones que desempeña el esqueleto y los dos tipos existentes.

2. Reconocer las características básicas de los cinco grandes grupos de vertebrados y señalar ejemplos de cada uno.

3. Justificar la pertenencia del ser humano a la clase mamíferos.

4. Reconocer las características básicas de los cuatro grupos de artrópodos.

5. Indicar los criterios por los que los insectos se clasifican en diferentes grupos.


▪ La formulación de hipótesis en relación a la migración de las aves y el análisis de su validez contribuyen a disponer de habilidades para aprender a aprender (C7).

▪ Identificar estos grupos de seres vivos con elementos próximos del entorno y permitir así un mayor conocimiento del mundo físico desde sus aspectos naturales (C3).

▪ Conocer los orígenes del ser humano y las capacidades desarrolladas a partir de su evolución debe hacer posible comprender la realidad de la interculturalidad, como un hecho diferencial derivado de un origen biológico común (C7).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Funciones del esqueleto.

▪ Esqueleto interno de los vertebrados y exoesqueleto de los artrópodos.

▪ Características generales de mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces.

▪ Los seres humanos como mamíferos primates.

▪ Características generales de los artrópodos.

▪ Características generales de arácnidos, miriápodos, crustáceos e insectos.

▪ Grupos más importantes de insectos.

Procedimientos

▪ Observación, descripción e identificación de ejemplares.

▪ Manejo de claves dicotómicas y guías de campo.

▪ Formulación de hipótesis.

▪ Identificación de animales a partir de los restos y las huellas de su actividad.

▪ Interpretación de diagramas secuenciales del movimiento de animales.

Actitudes

▪ Curiosidad e interés por la vida de los animales.

▪ Conciencia de la importancia de cada especie en la naturaleza.

▪ Rechazo de la caza y tráfico de especies protegidas, la crueldad con los animales y la recolección compulsiva de ejemplares.

▪ Paciencia y rigor en las observaciones.

▪ Precisión y limpieza en las descripciones tanto escritas como gráficas.





▪ Material de laboratorio: lupa binocular, frascos y placas de Petri, pinzas, escalpelo, plancha y cubeta de disección, frasco lavador, guantes, papel de filtro y red de plancton.

▪ Material biológico: restos diversos de la actividad de animales, muestra de diversos huesos y de animales como gambas u otros crustáceos, sardinas.

▪ Material bibliográfico: Tras la pista de los mamíferos, Col. Mundo clic n.º 20, Ediciones SM; Un millón de insectos, Col. Mundo clic n.º 22, Ediciones SM; La enciclopedia de los animales, Ediciones SM.; guías visuales de artrópodos y vertebrados.

▪ Material audiovisual: vídeo Los animales, n.º 3 de la serie “La vida y sus formas” de Ediciones SM, serie Fauna, de Félix Rodríguez de la Fuente, de Salvat.




Una propuesta para iniciar la unidad es llevar a clase un cangrejo seco de los que se suelen encontrar en las playas o algún crustáceo comprado en la pescadería, así como huesos diversos de mamíferos, entre los que podría haber un cráneo, una mandíbula y una tibia.

A la vista de estos elementos, se puede proponer la búsqueda de semejanzas y diferencias entre los siguientes pares: caparazón de cangrejo y cráneo de mamífero, pata de centollo y tibia u otro hueso de una extremidad.

Es interesante plantear preguntas sobre las funciones (protección de órganos, masticación, locomoción, sustentación), el funcionamiento (articulaciones y conexión con el sistema muscular) y la organización general (esqueleto fuera y musculatura dentro en un caso y al revés en el otro) de las piezas exhibidas.

Tras estas actividades se pueden extraer dos conclusiones básicas:

–En ambos casos, mamíferos y crustáceos, las funciones de los esqueletos son las mismas y los elementos necesarios para el funcionamiento, también.

–La organización general de estos grupos es muy diferente.


▪ Con la imagen de la entrada se puede hacer una descripción guiada de las partes y órganos distinguibles y su relación mutua. Pueden destacarse, por ejemplo, las manos con cinco dedos y pulgar prensil, la posición de los ojos en un plano frontal, etc., para llegar a la conclusión de que se trata de un mamífero bastante parecido al ser humano.


Se puede proponer un comentario, oral o escrito, del siguiente fragmento:

El chimpancé y el ser humano son dos de las aproximadamente ciento ochenta especies vivientes del grupo de los primates. En la actualidad, aparte de nosotros, solo hay primates en estado natural en México, América Central y del Sur, África y Asia. Faltan por completo en Europa y Oceanía.

J.L. ARSUAGA, I. MARTÍNEZ: La especie elegida

Ediciones Temas de hoy

RECUERDA

▪ Los animales obtienen su alimento a partir de otros seres vivos, es decir, tienen una nutrición heterótrofa. Se diferencian de los hongos, que también son heterótrofos, por poder relacionarse intensamente con el medio en el que viven mediante su sensibilidad y su capacidad de desplazamiento. Para ello, han desarrollado sistemas que sirven a la sensibilidad (sistema nervioso y órganos de los sentidos) y al desplazamiento (sistema locomotor, constituido por esqueleto y musculatura, con la salvedad de los animales sin esqueleto).

▪ Esta información está contenida en las imágenes. Se puede ir extrayendo por medio de preguntas del tipo: ¿hacia dónde se levantan las cabras de la primera fotografía?, ¿hacia dónde vuelan los pájaros?, ¿por qué han decidido desplazarse en esa dirección?, ¿qué sistemas, órganos y tejidos aseguran la sensibilidad y el desplazamiento?

▪ En relación con el esqueleto se podría proponer clasificar los animales de las fotografías en tres grupos:

–Animales con esqueleto interno

–Animales con esqueleto externo

–Animales sin esqueleto

▪ Todos los animales de las fotografías poseen esqueleto. Se puede pedir que nombren animales sin esqueleto. Un error frecuente es considerar que los anfibios y reptiles no tienen esqueleto.




▪ La piel de los reptiles está cubierta de escamas, como en los lagartos y serpientes, o placas duras, como en los cocodrilos.

▪ Los anfibios tienen como único revestimiento de la piel una fina capa de mucosidad húmeda y viscosa. Carecen de escamas, plumas o pelo.

▪ El esqueleto sirve para un desplazamiento más eficaz y la protección de los órganos. Los animales de esqueleto externo presentan una mejor protección de sus órganos internos a costa de una mayor rigidez. En los animales de esqueleto interno, como el ser humano, el sistema muscular está por fuera envolviendo al esqueleto, lo que permite realizar una mayor variedad de movimientos y adoptar formas e incluso expresiones muy diversas.

1. TIPOS DE ORGANIZACIÓN ANIMAL


Funciones del esqueleto.

La columna vertebral de los vertebrados.

Organización del esqueleto externo de los artrópodos.

Animales sin esqueleto: moluscos y gusanos.


▪ Es importante llamar la atención sobre el hecho de que el esqueleto juega un papel pasivo en el desplazamiento. De hecho no hace falta esqueleto para poder desplazarse:

- La parte activa la desempeña la musculatura, que puede modificar la posición relativa de las piezas que componen el esqueleto, lo que solo es posible si hay articulaciones móviles entre las piezas. La necesidad de articulaciones es común a los dos tipos de esqueleto.

- También es importante insistir en que la columna vertebral es el eje que da cohesión a todo el esqueleto de los vertebrados.

▪ A partir de las fotografías de la lombriz y del caracol, se puede preguntar cómo hacen para desplazarse si sus músculos no tienen piezas rígidas a las que mover.



2. LOS VERTEBRADOS


Características de mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces.


▪ Puede pedirse a los alumnos que elaboren una tabla como la siguiente.

Grupo Recubrimiento de la piel Extremidades Reproducción

Mamíferos Pelo Cuatro patas Vivípara

Aves Plumas Dos patas y dos alas Ovípara

Reptiles Escamas Cuatro patas o ninguna Ovípara

Anfibios Desnuda Cuatro patas Ovípara

Peces Escamas Aletas Ovípara

▪ Pueden describirse los diferentes esqueletos representados en las fotografías, destacando los rasgos de cada grupo: presencia o ausencia de cola, esqueleto de las alas y quilla en las aves, etc.

▪ Otra actividad podría ser la búsqueda de fotografías de diferentes especies, describiéndolas y clasificándolas en los cinco grupos de vertebrados.

▪ Visitar algún centro donde los alumnos puedan observar estos animales de forma natural: parques zoológicos, safaris, etc.

3. LOS SERES HUMANOS SOMOS VERTEBRADOS

CONTENIDOS DEL EPÍGRAFE

Clasificación de los seres humanos como vertebrados, mamíferos y primates.

Posición bípeda, desarrollo cerebral y capacidad para el lenguaje del ser humano.


▪ A partir de las imágenes de este epígrafe, se puede plantear una serie de cuestiones y, si el grupo lo permite, realizar un pequeño debate.

–Primera imagen: comparar los esqueletos del chimpancé con el del ser humano, para apreciar sus diferencias y similitudes.

–Segunda imagen: las personas discapacitadas pueden sobrevivir en la población humana. ¿Sucede lo mismo con otras especies?

–Tercera imagen: profundizar en el pie de la fotografía. ¿Qué diferencia hay entre el conocimiento del entorno que podemos tener los humanos y el que tienen los otros animales?

▪ Aprovechando los conocimientos adquiridos, pedir a los alumnos que realicen la clasificación de la especie humana en una clave de mamíferos.

▪ Profundizar en el comportamiento de primates; para ello, utilizar algún documental relacionado con este tema, ver alguna página web sobre primates o realizar alguna visita a un zoológico, parque de naturaleza, safari, etc. Existen interesantes páginas acerca de la evolución humana, como http:// o http://www.mundofree.com/origenes.



4. LOS ARTRÓPODOS. ARÁCNIDOS Y MIRIÁPODOS


Características generales de los artrópodos.

Características de los arácnidos y de los miriápodos.


▪ En el texto del libro del alumno se presenta dibujos de dos artrópodos donde se indican algunas de sus partes. Puede ser interesante una observación directa, puesto que tanto arañas como miriápodos son fáciles de encontrar en jardines, solares vacíos, leñeras y sótanos de casas de campo. Su captura es sencilla utilizando una malla fina o placas de Petri. Para la captura es mejor emplear placas de plástico porque no se rompen, y para la observación conviene que sean de vidrio porque son más transparentes. Si los animales no dejan de moverse y no hay manera de centrar la imagen con la lupa binocular, se añade un algodón pequeño mojado en alcohol. En seguida surte un efecto sedante que dura el tiempo necesario para hacer un buen dibujo y las anotaciones pertinentes. Hay que transmitir a los alumnos la necesidad de tratar a los animales con cuidado durante su manipulación, y la importancia de devolverles al lugar de donde les capturaron, cuando el efecto del alcohol haya pasado.

▪ Muchos alumnos expresarán su rechazo hacia las arañas, ante esto puede ser interesante explicarles que estos miedos son de origen cultural e histórico. Así, en Europa, durante la Edad Media, se asociaron las arañas y las ratas a la transmisión de plagas y enfermedades, sin que ellas fueran realmente las responsables, puesto que las culpables verdaderas eran las pulgas que había en las ratas. De hecho esta aversión por las arañas no se manifiesta en otras culturas, donde son además símbolos de buena suerte.

▪ También hay que hacer ver a los alumnos la importancia de las arañas para el control de las poblaciones de insectos nocivos.

5. LOS ARTRÓPODOS. CRUSTÁCEOS


Características generales de los crustáceos.

Tipos de crustáceos.

Los crustáceos como parte del plancton.


▪ Para que a los alumnos entiendan el origen de la palabra crustáceo se les puede indicar que crustáceo significa “con costra”. Su exoesqueleto es más rígido que el de los demás artrópodos porque está calcificado. Esto se puede comprobar experimentalmente si dejamos unos días un caparazón de cangrejo en un recipiente con un ácido diluido observaremos que ha perdido su consistencia rígida.

▪ También se les puede pedir a los alumnos que observen y describan diversos crustáceos comprados en la pescadería: dibujarlos, contar los apéndices, medir el tamaño, etc.

▪ Si existe algún río próximo y se dispone de una red de plancton se puede realizar un muestreo y observar al microscopio dicha muestra. Lo normal es que se recojan principalmente pulgas de agua.

▪ También se pueden recoger en cualquier jardín, debajo de la hojarasca, en la corteza de algún tronco de árbol muerto o de alguna piedra, cochinillas de la humedad, que son crustáceos del orden de los isópodos y son además una excepción a la regla general de que los crustáceos son de vida acuática.



6. LOS ARTRÓPODOS. INSECTOS


Características generales de los insectos.

La metamorfosis de los insectos.


▪ Una sugerencia para trabajar este epígrafe puede ser la observación y descripción de diferentes especies de insectos para identificar las características comunes a todos ellos. Si se van a analizar ejemplares vivos, seguir el método descrito en el epígrafe 4.

▪ Insistir en que se hagan dibujos de lo observado, así como descripciones escritas del comportamiento, detalles que llamen la atención, etc.

▪ Para el estudio de la metamorfosis puede ser interesante comprar larvas de moscas en una tienda de artículos de pesca y criarlas, o bien criar gusanos de seda para observar las diferentes fases por las que pasan hasta alcanzar el estado adulto.

▪ Insistir en que las larvas de los insectos, como la de la mosca o las orugas, nada tienen que ver con los gusanos, aunque a la oruga de la mariposa de la seda se la denomine “gusano”.

7. LAS DIVERSAS CLASES DE INSECTOS


Las diversas clases de insectos y sus características.


▪ Se puede proponer a la clase la realización de un terrario para el estudio de una especie de insecto común fácil de capturar, como el saltamontes, el grillo, la hormiga, el zapatero o alguna especie de mariposa. En este último caso, se puede capturar la oruga y estudiar su crecimiento y metamorfosis. Cuando se capture es importante reconocer la planta de la que se alimenta para podérsela suministrar en cautividad. También se pueden criar gusanos de seda.

▪ Otra propuesta para trabajar este epígrafe podría ser la realización de un hormiguero, para la observación del comportamiento de las hormigas. En Internet se puede encontrar amplia información sobre como realizar uno.

▪ Ver algún documental científico sobre insectos.

▪ Muchos alumnos pueden presentar prejuicios frentes a los insectos, es por ello interesente hacerles ver no solo los aspectos negativos de los insectos, como pueden ser las plagas, si no también la importancia de estos para la polinización.



REPASO DE LA UNIDAD

▪ Realizar una tabla comparativa de los grupos de artrópodos.

Grupo Partes Antenas Patas Alas

Arácnidos C, T y A No 4 pares No

Miriápodos C y TR 1 par1 ó 2 pares por anillo

No

Crustáceos C, T y A 2 pares 10 pares, e.g. No

Insectos C, T y A 1 par 3 pares 2 pares, e.g.

C: cabeza; TR: tronco; T: tórax; A: abdomen; e.g.: en general.

TÉCNICAS DE TRABAJO: FORMULAMOS UNA HIPÓTESIS


–El objetivo de esta técnica de trabajo es iniciar a los alumnos en la metodología científica por medio de un ejemplo sencillo en el que hay que comprobar la validez de dos hipótesis.


▪ El momento más adecuado para llevar a cabo la técnica propuesta sería el estudio de los grupos de vertebrados y más concretamente, el de las aves.

▪ Es recomendable trabajar esta actividad en un grupo grande y con el libro cerrado para no consultar la solución y facilitar la expresión de las ideas de los alumnos sobre el comportamiento migratorio de las aves. Interesa trabajar con todos los alumnos del grupo, ya que suelen surgir varias hipótesis.

▪ Hay que pedirles que formulen por escrito el enunciado de su hipótesis y los argumentos que consideran que la apoyan.

▪ Se debe tener presente que el pensamiento de nuestros alumnos está muy alejado de la manera de pensar de los científicos, ya que apenas han empezado a desarrollar el pensamiento formal y, además, tienen muchas dificultades con la distinción entre causa y consecuencia.

▪ Las ideas previas de nuestros alumnos son en realidad hipótesis que ellos, sin embargo, consideran verdades establecidas y constituyen una buena “materia” sobre la que trabajar los procedimientos de la metodología científica.



EN EL LABORATORIO: IDENTIFICAMOS ANIMALES SEGÚN LOS RESTOS DE COMIDA


- El objetivo de esta práctica es despertar en los alumnos el interés por la observación de los restos y huellas de la actividad de los animales en la naturaleza.


▪ Esta práctica es una oportunidad para interrogar a los alumnos sobre su conocimiento del modo de vida de la ardilla y del ratón de campo.

▪ Se puede pedir a los alumnos que pongan ejemplos de otros indicios dejados por animales en sus hábitats, como son piñones abiertos, excrementos, huellas…

▪ Asimismo, es conveniente que consulten una guía de huellas y restos de la actividad de animales.

▪ Este tipo de observaciones e interpretaciones se puede desarrollar aprovechando cualquier salida al campo. Si se recolectan los restos para estudiarlos en el laboratorio, hay que anotar en el cuaderno de campo las características (geológicas, botánicas, ecológicas…) del lugar donde se han encontrado.

▪ El acceso directo a los restos dejados por animales es mucho más fácil en centros educativos del medio rural. No obstante, esta actividad y otras similares se pueden desarrollar en cualquier centro a partir de material recolectado por el profesor o de imágenes de huellas, excrementos, egagrópilas etc. tomadas con una cámara de fotos.

MATERIALES

Guantes de látex.

Calibre.

Bolsas de plástico para recoger las muestras.

Pinzas.

Cuaderno de campo para anotar todas las características y condiciones más relevantes del lugar donde se efectúe la toma de muestras. Dibujar también la anatomía externa de los animales.

LA INTERPRETACIÓN

a) Está deshilachada.

b) Está comida por completo. Ha debido de ser una ardilla.





Buscando el hilo de la araña

Como ya se ha comentado anteriormente las arañas producen una gran repulsión, sin embargo son capaces de generar un producto de excepcional calidad que podría ser explotado industrialmente. Partiendo de esto sería importante realizar ciertas reflexiones:

–Las arañas son de gran importancia para el control de las poblaciones de insectos perjudiciales para el ser humano. ¿Qué sería de la agricultura sin arañas?

–El ser humano no es capaz de fabricar un hilo tan resistente y flexible como el de las arañas. Es lógico, porque ellas le llevan a la especie humana millones de años de ventaja “experimentando” con hilos y seleccionando los mejores. Los materiales biológicos superan en calidad a los producidos por el ser humano. Por eso cada vez tiene más importancia la investigación en biomateriales.

Estas reflexiones confluyen hacia la noción de biodiversidad entendida como fuente de recursos para nuestro futuro, y corresponden al contenido transversal de educación ambiental.

Pájaros con personalidad

Existe diversidad en las características etológicas dentro de una misma especie. Este extremo se suele admitir en animales domésticos, pero no en las especies salvajes. Esa diversidad es vital para la supervivencia de las poblaciones y de la especie.

De nuevo surge el concepto fundamental de diversidad. La naturaleza rechaza el dominio de unas características sobre otras. Todo, hasta lo más insignificante, es imprescindible.

Reflexionando sobre esto en relación con el comportamiento humano, se pueden trabajar contenidos de la educación moral y cívica.

La ruidosa vida del arrecife

En la naturaleza cada especie tiene su lugar y su oficio o función, y por eso, sus preferencias. Cada especie tiene su nicho ecológico particular.

La mayoría de los alumnos desconocerán qué es un arrecife de coral. Se trata del ecosistema acuático con mayor biodiversidad. Los arrecifes de coral están en regresión debido a la contaminación de los océanos y a su explotación no sostenible.



UNIDAD 5: Animales sin esqueleto

INTRODUCCIÓN

En esta unidad se hace un recorrido por los grupos más importantes de invertebrados no artrópodos. Si bien muchas especies poseen partes duras en su anatomía, estas no tienen función locomotora por lo que no constituyen un verdadero esqueleto.

El de los moluscos es el único grupo relativamente conocido, ya que en él se incluyen especies habituales en nuestra dieta y por ser sus conchas objeto de coleccionismo. Los demás son poco conocidos, puesto que la gran mayoría de especies tienen su hábitat en lugares nada frecuentados, como el bentos marino y lacustre y el interior del suelo y de los sedimentos de océanos, mares y lagos.

Casi todos los grupos incluidos en esta unidad han tenido más importancia en pasadas épocas geológicas que en la actualidad y algunos, como las esponjas, los celentéreos y los gusanos, son los únicos grupos de animales que, habiendo existido en los mares precámbricos, han llegado hasta nuestros días. Se trata de los primeros animales de la historia de la Tierra y su organización es muy primitiva por lo que tienen un extraordinario interés científico.

OBJETIVOS

▪ Conocer las características que identifican a los grandes grupos de invertebrados no artrópodos.


1. Reconocer las características que identifican a los equinodermos.

2. Identificar las características básicas de anélidos, platelmintos y nematodos.

3. Distinguir las tres clases principales de moluscos.

4. Diferenciar celentéreos y esponjas.

COMPETENCIA BÁSICAS

▪ Las singulares características de los invertebrados permiten conocer e incorporar habilidades para analizar hechos y fenómenos del mundo físico (C3).

▪ Las actividades de observación sirven para iniciar el aprendizaje y disponer de un sentido de competencia personal, que ayuda a la motivación y al gusto por aprender (C7).

▪ Plantear preguntas relacionadas con las imágenes debe potenciar el uso del lenguaje como vía de comunicación oral y escrita, además de favorecer la interpretación y comprensión de la realidad del mundo de los invertebrados (C1).

CONTENIDOS

Conceptos

▪ Características generales de los equinodermos y clases principales.

▪ Características de anélidos, platelmintos y nematodos.

▪ Características generales de los moluscos.

▪ Clases principales de moluscos: gasterópodos, bivalvos y cefalópodos.

▪ Características de celentéreos y esponjas.



Procedimientos

▪ Observación, descripción y clasificación de ejemplares.

▪ Manejo de claves dicotómicas y guías de campo.

▪ Realización de dibujos esquemáticos.

▪ Construcción de un terrario para lombrices.

Actitudes

▪ Curiosidad e interés por la vida de los animales.

▪ Conciencia de la importancia de cada especie en la naturaleza.

▪ Rechazo de la caza y tráfico de especies protegidas, la crueldad con los animales y la recolección compulsiva de ejemplares.

▪ Paciencia y rigor en las observaciones.

▪ Precisión y limpieza en las descripciones tanto escritas como gráficas.





▪ Material de laboratorio: lupa binocular, frascos y placas de Petri, pinzas, escalpelo, plancha y cubeta de disección, frasco lavador, guantes, papel de filtro.

▪ Material biológico: caparazones de erizos de mar, diversidad de conchas de moluscos, muestras de corales y madréporas.

▪ Material bibliográfico y audiovisual: La enciclopedia de los animales, de Ediciones SM, guías visuales de invertebrados no artrópodos, colección de DVD El mundo submarino, de J. Cousteau. Cámara de fotos (si es posible digital) y ordenador.


Si el centro educativo está cerca de una playa, una buena forma de comenzar es recoger restos de organismos depositados por el oleaje y clasificarlos en el aula, y con suerte se puede observar alguna medusa.

En centros del interior es conveniente tener un “cajón desastre” con caparazones de erizos, estrellas de mar secas, conchas, madréporas y fragmentos de coral. Se puede proponer el reconocimiento de esos restos y su clasificación para valorar el grado de familiarización de los alumnos con los taxones que se estudian en esta unidad.




▪ Aprovechando la imagen de la entrada de la unidad puede ser interesante plantear algunas preguntas a toda la clase:

–¿De qué animal se trata? ¿Qué partes se distinguen? ¿A qué grupo de animales pertenece?

Es un pulpo. Se distinguen en la imagen seis tentáculos (son ocho tentáculos, pero dos no se ven en la foto) con ventosas, un par de ojos y un abombamiento posterior que contiene las vísceras (no se debe confundir con la cabeza). Es un molusco cefalópodo. Esto último posiblemente lo desconozcan los alumnos, pero es un concepto que se abordará en la unidad.

–¿De qué se alimenta? ¿Cómo se protege? ¿Cómo se desplaza? Es un excelente cazador de crustáceos.

Para cazar y para protegerse se esconde debajo de las rocas del litoral, se mimetiza con el fondo cambiando el color de su piel y si es atacado, lanza una nube de tinta negra tras la que se escabulle.

Cuando caza se desplaza deslizándose sigiloso por las superficies rocosas. Para huir nada a trechos cortos impulsado por chorros de agua que salen de un sifón (cavidad paleal).


Los pulpos no suelen sobrepasar los dos metros de longitud, aunque se han encontrado ejemplares abisales de ocho metros. Los calamares son también cefalópodos y mejores nadadores que los pulpos. Se han encontrado restos de calamares pelágicos del género Architeuthis en el estómago de cachalotes; con los tentáculos extendidos algún ejemplar llegó a medir dieciocho metros.

Seguramente estos ejemplares gigantescos están en el origen de algunos mitos como el del craken, que aparece reflejado en muchas obras literarias, es el caso, por ejemplo, de El señor de los anillos.

RECUERDA

▪ En este epígrafe se recordarán conceptos que los alumnos ya deben saber, algunos de los cuales se han visto en unidades anteriores:

– Los animales son seres pluricelulares de nutrición heterótrofa, es decir, se alimentan de otros seres vivos. Generalmente se desplazan y son muy sensibles al medio que les rodea.

▪ Las fotografías de esta página pueden servir para valorar el grado de conocimiento que los alumnos poseen sobre este tema:

–La primera fotografía pone a prueba la noción de animal que los alumnos tienen. Sin embargo, podemos descartar que se trate de un vegetal por su color: no tiene clorofila. Se puede añadir que la mayoría de esponjas viven en fondos marinos a los que no llega la luz.

–La lombriz de tierra y la babosa son fácilmente identificables como animales sin esqueleto. Se puede pedir a los alumnos que indiquen diferencias entre ambas a partir de las fotografías.

La lombriz vive dentro del suelo y no se distingue una cabeza con órganos de los sentidos bien desarrollados. Es como un tubo abierto por los dos extremos: boca y ano. Se puede preguntar a los alumnos cómo distinguir la parte anterior de la posterior. La parte anterior, tiene una boca y se identifica porque tiene un grupo de anillos diferente del resto.

La babosa es un herbívoro voraz. Su cabeza tiene tentáculos para recoger información de su entorno. Es interesante que los alumnos reflexionen sobre la forma de desplazamiento de ambos animales.

–En cuanto al erizo de mar, se puede explotar mejor la fotografía si disponemos de caparazones recogidos en la playa. Es adecuado preguntarse por qué ese caparazón no se considera un esqueleto.


▪ Los corales son pequeños organismos de tipo pólipo con tentáculos sensibles que rodean la boca por la que ingieren microorganismos del plancton, por lo que son heterótrofos. Estas características corresponden a los animales.

▪ Los corales forman inmensas colonias que segregan una sustancia calcárea que forma una estructura porosa. En los poros, se alojan los pólipos.



▪ Hay muchos gusanos parásitos del ser humano. El más común, sobre todo a edades tempranas, es la lombriz intestinal. También pueden citarse la tenia y la triquina.

1. LOS EQUINODERMOS


Características de los equinodermos.

La función locomotora del sistema ambulacral de los equinodermos.

Estrellas y erizos de mar.

Ofiuras y holoturias.


▪ Si el centro dispone de un erizo de mar puede ser interesante observar con la lupa binocular el caparazón, las espículas y el aparato masticador (denominado linterna de Aristóteles).Y dibujar las pautas regulares que siguen los puntos de inserción de las espículas, los orificios de los pies ambulacrales y la articulación entre placas en el caparazón: forman diez bandas, cinco ambulacrales y cinco interambulacrales que discurren entre el ápice y la boca, a modo de meridianos. Observar también el aparato apical donde se encuentran los orificios anal y sexual, así como la placa madrepórica por la que entra el agua que circula por el aparato ambulacral.

▪ Si existe la posibilidad de capturar una estrella de mar, colocarla sobre un cristal para estudiar el funcionamiento de los pies ambulacrales. Relacionarlo con el dibujo de la estrella de mar que aparece en el libro. Si no fuera posible y el centro tuviera estrellas secas podría ver la placa madrepórica.

▪ Partiendo de los dibujos y fotografías del libro, llamar la atención de los alumnos sobre el hecho de que en las estrellas, las ofiuras y los erizos, no se puede hablar de parte anterior y posterior. Sólo se identifican las partes superior e inferior. De este modo, se puede introducir la noción de simetría radial.

2. LOS GUSANOS


Características comunes de anélidos, platelmintos y nematodos.

Características morfológicas de cada grupo.

Modo de vida y ejemplos de cada grupo.


▪ Para comenzar a estudiar el epígrafe se puede preguntar a los alumnos por qué es incorrecto llamar gusanos a las larvas de mariposas y otros insectos en su metamorfosis (concepto visto en la unidad anterior).

▪ Si el centro se encuentra próximo a una playa se puede plantear la realización de un paseo por ella cuando la marea esté baja para observar las numerosas marcas de la actividad de gusanos anélidos, generalmente pequeños montículos de arena y fotografiarlos. Además, con una pala metálica se pueden obtener fácilmente tubos de gusanos tubícolas, para luego observarlos en el centro con una lupa binocular. En zonas fangosas y entre las rocas de la costa es fácil encontrar anélidos (Nereis). Se pueden recoger algunos ejemplares y ponerlos en placas de Petri para observarlos.

▪ En centros educativos alejados de la costa, lo más sencillo es coger lombrices de tierra, lavarlas, ponerlas en placas de Petri con un poco de agua o una base de papel de filtro húmedo y observarlas con la lupa binocular. Reconocer las partes anterior y posterior (la anterior tiene una boca y está más cerca del clitelo, grupo de anillos diferentes a los demás). Observar la segmentación y las sedas y cómo se propagan las ondas de contracción de los anillos. También abundan los anélidos en el cieno de las orillas de los río. El gusano rojo (Tubifex) abunda en ríos eutrofizados.



▪ Entre las algas de los estanques también se pueden encontrar nemátodos milimétricos para observarlos al microscopio.

3. LOS MOLUSCOS


Características de los gasterópodos: cabeza, pie, masa visceral y concha.

Los bivalvos: valvas, pie y sifones.

Los cefalópodos: concha, boca y tentáculos.


▪ Si en el centro se dispone de conchas diversas recogidas en las playas, incluyendo “huesos” de sepia, se les puede proponer a los alumnos que las clasifiquen en gasterópodos y bivalvos y, si hay diversidad suficiente, hacer agrupaciones menores por analogía. Esta actividad se puede hacer como introducción al epígrafe con toda la clase.

▪ Una opción para trabajar de forma cercana a los alumnos este epígrafe es realizar una observación de moluscos vivos.

– Conseguir ejemplares vivos de gasterópodos y bivalvos en una pescadería o bien en alguna playa cercana. En centros del interior, la falta de agua de mar se resuelve fabricándola a partir de agua dulce sin cloro y sal (36 g/L). La arena de playa se puede sustituir por arena fina de río. Observar su comportamiento y hacer un dibujo anotando todas las partes que se distingan, para ello se pueden apoyar en el dibujo del libro.

– Más sencillo aún es recolectar caracoles de huerta y colocarlos en un tarro de vidrio para observar sus partes y cómo se desplazan. Para criarlos, los pondremos en un terrario acondicionado (fondo de tierra, humedad constante y temperatura de 15 ºC) y con hojas frescas de hortalizas.

▪ Para observar cefalópodos se puede comprar una sepia, un calamar y un pulpo el mismo día de la observación (para asegurar que están frescos y evitar malos olores). Transportarlos en hielo y tenerlos en una nevera hasta el comienzo de la actividad. Describir exhaustivamente la anatomía externa de cada especie: contar los tentáculos y ver las ventosas, localizar la boca con su pico córneo y los ojos, localizar la cavidad paleal, etc. Abrir para extraer la concha interna de la sepia y la pluma del calamar o para ver las branquias en la cavidad paleal. Fotografiar los ejemplares y sus detalles anatómicos, poniendo una regla junto al animal para tener una referencia del tamaño.

▪ Si el centro educativo se encuentra cerca de la costa, se puede proponer la realización de una salida para recolectar bígaros, lapas, coquinas, navajas y berberechos.

Una vez hecha la recogida:

– Disponer los bígaros y las lapas en un recipiente de vidrio con algunas algas y un poco de agua de mar y observar su anatomía externa cuando salgan de la concha.

– Colocar las coquinas sobre la superficie de la arena depositada en el fondo de un recipiente de vidrio con agua de mar. Observar y, si es posible, filmar las maniobras que realizan con el pie para enterrarse en la arena.

Es importante insistir a los alumnos sobre el hecho de que deben respetar la naturaleza y cuando terminen la actividad devolver los animales al lugar de donde los tomaron.

▪ Visitar una mejillonera y/o un parque de ostricultura.

▪ Si cerca del centro existiera un yacimiento de fósiles marinos, los conceptos estudiados en este epígrafe pueden servir a los alumnos para clasificar fósiles de este grupo. Para ello se pueden recoger ejemplares diversos y clasificarlos en los tres grupos estudiados. Si existe un PORN (Plan de Ordenación de los Recursos Naturales) de la zona y se quieren recolectar ejemplares (que no tengan valor científico, claro está) para llevar al centro, conviene pedir autorización al organismo competente en materia ambiental. En el caso de que no fuera posible, es interesante disponer de una caja con fósiles de organismos marinos entre los que haya algunos que no sean de moluscos.



4. ANIMALES QUE PARECEN PLANTAS


Clasificación y características de los celentéreos.

Características de las esponjas.


▪ En este epígrafe se puede trabajar con las fotografías que se presentan haciendo que los alumnos analicen y vean las diferencias entre unos animales y otros:

–Observar que la cavidad gástrica de la anémona y la medusa posee un único orificio.

–Observar que morfológicamente una medusa es como un pólipo invertido de vida libre.

–Llamar la atención sobre los problemas que pueden causar los tentáculos urticantes de medusas y anémonas.

▪ Mostrar fragmentos de coral blanco y madréporas comunes (se pueden adquirir en ferias de conchas y minerales) para que los alumnos vean donde se alojan los individuos. Relacionarlo con la fotografía del libro.

▪ También se les puede mostrar a los alumnos fotografías de especies de esponjas y analizar las diferentes formas y colores que presentan.

▪ Una vez completada la unidad puede ser interesante ver un documental que hable sobre la vida submarina en un arrecife de coral y en el que seguramente aparecerán gran cantidad de los animales estudiados. Insistir sobre la importancia de este ecosistema para la biodiversidad marina.

▪ Otra opción es que si próximo al centro existe algún acuario, puede ser interesante realizar una visita para que los alumnos vean directamente diversos animales invertebrados, como medusas, pólipos, estrellas de mar…

REPASO DE LA UNIDAD ▪ En esta sección se puede trabajar utilizando el mapa conceptual propuesto en el libro del profesor, bien

pidiendo a los alumnos que lo completen, o que realicen el suyo propio.

▪ Después de completada la unidad, se les puede realizar una serie de preguntas a los alumnos con el fin de que afiancen los conocimientos.

–¿En qué grupos hay especies parásitas? En todos los grupos de gusanos.

–Clasifica los distintos grupos en seres de vida fija y de vida libre.

Vida fija: algunos erizos de mar, gusanos tubícolas, corales y anémonas de mar y esponjas.

Vida libre: equinodermos, gusanos, moluscos, medusas.

–¿Qué grupos obtienen su alimento por filtración? Los gusanos tubícolas, los bivalvos y las esponjas.

–¿Qué grupos viven enterrados en el sedimento? Las ofiuras, los bivalvos y la mayoría de los gusanos.

–¿Qué grupos viven en el medio terrestre y fuera del suelo? Solo algunos gasterópodos, como el caracol de huerta y las babosas.



TÉCNICAS DE TRABAJO: REALIZAMOS UN DIBUJO ESQUEMÁTICO DE UN ANIMAL


–Que los alumnos adquieran la destreza de realizar un dibujo esquemático de un animal en el que representen las partes e indiquen su nombre.


▪ La habilidad para el dibujo es muy variable dentro de un mismo grupo. Es común encontrarse con numerosos alumnos que se resisten a dibujar porque “se les da mal”. Hay que convencerles de que la única manera de aprender es dibujando. Por el contrario, siempre hay alumnos que dibujan bien y que reciben con agrado este tipo de ejercicios. En este sentido, sería conveniente coordinarse con el departamento de Educación Plástica y Visual.

▪ Para ir desarrollando paulatinamente esta técnica se pueden seguir una serie de pautas:

–Los alumnos pueden entrenarse copiando algún dibujo esquemático del libro. Siempre es más sencillo que copiar del natural.

–Otro ejercicio de entrenamiento interesante consiste en calcar una fotografía: así los alumnos aprenden a seguir el contorno de las partes que se quieren representar descartando lo superfluo.

–Es conveniente comenzar con animales muy sencillos, como los gusanos, y únicamente con la anatomía externa.

EN EL LABORATORIO: ESTUDIAMOS EL COMPORTAMIENTO DE UNA LOMBRIZ DE TIERRA


– Construir un terrario para lombrices y estudiar su comportamiento.


▪ La actitud de los alumnos hacia los animales es muy diversa y, a menudo, desconcertante. Depende en gran medida de la “etiqueta” que tenga cada animal. Unos suscitan miedo, otros son repugnantes y algunos son simpáticos…, hasta que dejan de serlo. No obstante hay que evitar cualquier acción cruel con el animal o provocadora, como coger una lombriz y acercársela a alguien que la rechaza.

▪ Los animales solo deben ser utilizados para su observación científica, aplicando con rigor los pasos de la metodología científica, iniciados en la unidad anterior.

▪ Con frecuencia los alumnos pasan del entusiasmo al desinterés, por lo que es importante establecer, de acuerdo con ellos, turnos de cuidado, limpieza y observación, y que sean fieles a su compromiso.

MATERIALES

▪ Las lombrices de tierra se encuentran en abundancia en suelos húmedos, ricos en materia orgánica en descomposición y humus. Cuanto más húmedo sea el suelo y menos frío haga, más cerca de la superficie las encontraremos. Se deben transportar en un recipiente opaco con algodón húmedo, para que se puedan mantener en buen estado.



LA INTERPRETACIÓN

a) La descripción que deben realizar los alumnos podría ser semejante a esta: Después de crear un ambiente adecuado con capas de tierra de diferentes texturas, cubierto de restos vegetales y regado con agua, sin que quede encharcado, aislado de la luz, las lombrices comienzan a desarrollar su actividad. Las capas de tierra presentan los caminos por donde se han movido las lombrices, y los restos de hojarasca, que son su alimento, están parcialmente descompuestos.

b) Las lombrices airean el suelo recargándolo de oxígeno para la fauna edáfica y para las raíces de las plantas. La actividad de todos estos organismos favorece el crecimiento de las plantas cultivadas.

c) Las lombrices van creando túneles en la tierra, para evitar el contacto con la luz solar.



El pegajoso misterio de los mejillones

Muchos organismos elaboran sustancias cuyas prestaciones superan las de los productos de la tecnología. Los alumnos pueden citar ejemplos de sustancias o materiales de origen biológico de vital importancia para la humanidad (el papel, el látex, el ácido acetilsalicílico, etc.).

El texto permite insistir en la importancia de conservar la biodiversidad y reforzar la idea de nuestra dependencia de la naturaleza. La extinción de una especie puede privarnos de sustancias de gran utilidad. Estos contenidos corresponden a la educación ambiental.

Este puede ser un buen momento para recordar a los alumnos que gran cantidad de los principios activos de los medicamentos se han obtenido a partir de animales y plantas.

El lenguaje de los pulpos

La ecología y el comportamiento de muchos animales, como los pulpos, suelen ser más complejos de lo que se cree.

A partir del texto se pueden trabajar los modos de transmisión de información en el reino animal: ¿qué clase de lenguaje utilizan los pulpos? ¿Qué órganos de los sentidos tienen? ¿Cuál es el más importante? ¿Crees que los humanos transmitimos mensajes de forma similar, es decir, cambiando el color de nuestra piel? ¿Lo hacemos voluntariamente?

El interruptor de la edad

Se ha descubierto en ciertos gusanos una proteína que permite a sus células tener una vida más larga.

Los genomas de humanos y de gusanos tienen en común cerca de la mitad de los genes. Son los genes responsables de las características que compartimos con los demás animales. ¿Cuáles son estas?

Por otra parte, ¿es la longevidad una cuestión solo de genes y proteínas? ¿Tenemos todos los seres humanos la misma esperanza de vida? En absoluto. Debemos pensar en los hábitos de vida saludables y en la igualdad de oportunidades en el acceso a la alimentación, a la educación, a la vivienda y al sistema de salud. Estas cuestiones pertenecen al ámbito de la educación para la paz y la convivencia.



UNIDAD 6: La Tierra, el Sol y la Luna

INTRODUCCIÓN

La revolución copernicana constituye uno de los capítulos más apasionantes de la historia de la ciencia. La observación sistemática y el pensamiento lógico consiguieron desvelar en algo más de un siglo las leyes de la mecánica celeste sentando las bases de la astronomía clásica.

Las grandes conquistas de la astronáutica forman parte ya de una imaginación popular continuamente estimulada por nuevos logros y una abundante literatura y cinematografía de temática cósmica. Todo ello hace que lo relativo al espacio extraterrestre apasione a la gente y en particular a los niños y jóvenes. Por tanto, la motivación para aprender sobre este tema ya existe y es alta.

La presente unidad aborda los dos grandes problemas de la astronomía clásica, los movimientos de la Tierra en el espacio y su posición dentro del universo conocido. Además, incorpora el problema de por qué se ha desarrollado vida en nuestro planeta y la descripción de su estructura en capas.

Por la extensión y complejidad de sus contenidos esta unidad exige a los alumnos el máximo esfuerzo de atención, razonamiento, imaginación y visión espacial.

OBJETIVOS

▪ Conocer la posición de la Tierra en el universo.

▪ Comprender los movimientos de la Tierra y de la Luna y las consecuencias que de ellos se derivan.

▪ Conocer la estructura general de la Tierra y las condiciones ambientales que permiten la existencia de vida.


1. Comparar los modelos geocéntrico y heliocéntrico del universo.

2. Describir el sistema solar y ubicarlo en nuestra galaxia.

3. Relacionar la alternancia día–noche con la rotación de la Tierra y la sucesión de estaciones con la traslación y la inclinación del eje terrestre.

4. Explicar las causas de las fases de la Luna y de los eclipses de Sol y de Luna.

5. Describir la estructura en capas de la Tierra.

6. Relacionar la existencia de vida con las singulares condiciones ambientales de la Tierra.


▪ El estudio de la nueva realidad planetaria, definida por la UAI, ayuda a desarrollar la habilidad para expresar opiniones, y a formarse un juicio crítico dentro del nuevo contexto científico (C1, C4).

▪ Construir representaciones gráficas de nuestro sistema planetario supone tanto una habilidad para comprender nuestro mundo físico, como un proceso de creatividad (C3, C8).

▪ El estudio de diferentes calendarios puede servirles para ampliar su conocimiento sobre la riqueza cultural presente en el mundo que les rodea y su influencia en la organización de las sociedades (C2, C5).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Los sistemas geocéntrico y heliocéntrico.

▪ Demostración del movimiento de rotación terrestre.

▪ La rotación terrestre: causa de la sucesión día-noche.

▪ La traslación y la inclinación del eje de rotación, causas de las estaciones.

▪ Las fases de la Luna.

▪ Los eclipses de Sol y de Luna.

▪ Componentes del sistema solar.

▪ Las galaxias.

▪ Las capas de la Tierra.

▪ Las condiciones que sostienen la vida.

▪ Los calendarios.

Procedimientos

▪ Observación del firmamento a simple vista y con instrumentos, y reconocimiento de algunos astros

▪ Construcción de un gnomon.

▪ Determinación de los puntos cardinales y del mediodía solar.

▪ Construcción de modelos explicativos de la sucesión día-noche, de la sucesión de las estaciones, del ciclo lunar y de los eclipses.

▪ Interpretación de las causas de la sucesión día–noche, de la sucesión de las estaciones, del ciclo lunar y de los eclipses a partir de modelos sencillos.

▪ Elaboración de un informe científico.

Actitudes

▪ Interés por la observación del firmamento.

▪ Valoración del esfuerzo de los científicos por conocer la situación de la Tierra en el universo.

▪ Reconocimiento de la provisionalidad de las teorías científicas.

▪ Conciencia de la importancia de la atmósfera y la hidrosfera para la existencia de vida sobre la Tierra.





▪ Material bibliográfico: Viaja por el universo, Col. Biblioteca Interactiva, n.º 1; La Tierra, un planeta con vida, Col. Biblioteca interactiva, n.º 28; El universo, Col. Exploradores en 3D, n.º 2; El universo, Col. Taller del inventor; El universo, Col. Mundo Azul; El sistema solar, Col. Mundo clik, n.º 2. Todos ellos de Ediciones SM.

▪ Material audiovisual: colección de DVD de la serie Cosmos, de Carl. Sagan.



▪ Otros materiales: globo terráqueo, brújula, póster que represente el sistema solar.


Una actividad motivadora para comenzar la unidad es llevar a clase un globo terráqueo y mostrar a los alumnos alguna imagen de la Tierra vista desde el espacio. En Internet se pueden obtener gran variedad de fotos de la Tierra, puede ser interesante visitar la página del Instituto Nacional de Meteorología: http// donde diariamente se muestran las imágenes enviadas por el satélite Meteosat.

Presentada la imagen o imágenes se les puede pedir a los alumnos que nombren todos los elementos que reconozcan en esa imagen: nubes, continentes o partes de los mismos, océanos y mares… ¿Era de noche o de día en esos lugares cuando se tomó la fotografía? ¿Desde qué lugar ha podido ser tomada esa imagen? ¿Desde cuándo pueden obtenerse fotografías como esa?


▪ El texto de la entrada plantea la dificultad que hubo para establecer que la Tierra era redonda. ¿Ha sido necesario que satélites o naves espaciales salieran de la Tierra para comprobar que es redonda? No, en 1 522, el español J.S. Elcano dio la primera vuelta al mundo demostrando de forma directa que la Tierra es redonda .Antes, el griego Eratóstenes (s. II a. C.) había comprobado, midiendo simultáneamente la longitud de la sombra de dos estacas de igual longitud clavadas en el suelo en dos localidades egipcias, que la superficie terrestre era curva. Además, realizó una estimación del valor del radio terrestre muy próxima al valor real.

▪ Si se analiza con detenimiento la imagen se observa un arco amarillo que corresponde a un astrolabio (instrumento antiguo para localizar las posiciones de los astros y que permite realizar gran cantidad de determinaciones sobre estos: salida de estrellas, hora del día o de la noche en función de los astros…). Tycho Brahe construyó un astrolabio de tres metros de altura, con el que consiguió realizar medidas de gran precisión. Se puede pedir a los alumnos que investiguen sobre su origen y su uso; así como información sobre Tycho Brahe.


El griego Aristarco de Samos (s. III a.C.) y Nicolas Copérnico fueron quienes pensaron por primera vez que la Tierra se movía. Este último comprobó que la información conocida sobre los datos planetarios se ajustaba de forma más simple en el sistema heliocéntrico.

La Tierra gira sobre sí misma como una peonza (rotación). La velocidad de giro es máxima en el ecuador (1 670 km/h) y progresivamente menor a medida que aumenta la latitud (en nuestro paralelo es de unos 800 km/h). Simultáneamente, la Tierra viaja alrededor del Sol (traslación) a unos 80 000 km/h.

RECUERDA

▪ Para una buena comprensión de los conceptos de esta unidad, los alumnos deben ser capaces de situar correctamente los puntos cardinales. Para ello se pueden situar, utilizando una brújula, los cuatro puntos sobre cartulinas, para que los alumnos los identifiquen rápidamente.

▪ Aprovechando la primera de las imágenes se puede preguntar a los alumnos si las constelaciones son agrupaciones imaginarias o reales. Algunos de ellos posiblemente dirán que son agrupaciones reales; habrá que explicarles que son agrupaciones arbitrarias que se han hecho a lo largo de la historia y por distintas culturas para poder localizar mejor las estrellas. Y sobre ellas existen gran cantidad de leyendas e historias.

▪ Es importante también recordar los conceptos de traslación y rotación terrestre, así como los nombres de los nueve planetas que se conocen hasta el momento: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.

▪ Otros conceptos a recordar son la diferencia entre meridiano y paralelo. Para ello, se puede tomar una naranja, y guiados por el dibujo del libro, dibujar con un rotulador el ecuador y los trópicos de Cáncer y Capricornio, así como algún meridiano.




▪ Porque el eje de rotación de la Tierra está inclinado (23º respecto a la vertical al plano de traslación o eclíptica). En junio está inclinado “hacia el Sol”, por lo que la superficie iluminada en esa latitud es bastante mayor que en diciembre, cuando el eje de rotación está inclinado “en dirección contraria al Sol”. Hay que hacer notar que en el hemisferio sur ocurre lo contrario. Es posible que en el aula haya alumnos que hayan nacido en países del hemisferio sur y que puedan realizar alguna aportación al respecto.

▪ Debido a la inclinación del eje de rotación terrestre, cuando en el hemisferio norte cae “en dirección contraria al Sol” (invierno) en el hemisferio sur lo hace “hacia el Sol” (verano) y viceversa. Esto se verá más ampliamente en el desarrollo de la unidad.

▪ Los eclipses de Sol se producen porque La Luna, en su giro alrededor de la Tierra, se interpone entre el Sol y la Tierra.

1. LA TIERRA NO ES EL CENTRO DEL UNIVERSO

CONTENIDOS DEL EPIGRAFE 1

Descripción de los sistemas geocéntrico y heliocéntrico.

Objeciones al sistema geocéntrico.


▪ A partir de la primera imagen, podemos decir que las estrellas describen circunferencias de distinto radio, pero centradas en el mismo punto. Para averiguar este punto (cenit), se podría pedir a los alumnos que se imaginen girando en un carrusel sin techo y mirando al cielo estrellado.

–¿Cómo veríamos “moverse” las estrellas? Hacia atrás.

–¿Qué estrellas se “moverían” más deprisa? Las más alejadas del eje de giro del carrusel.

–¿Qué estrella no se “movería”? La situada en la prolongación del eje de giro del carrusel: ahí está el centro.

2. LA TIERRA SE MUEVE


Rotación de la Tierra.

Demostración de la rotación terrestre mediante el péndulo de Foucault.


▪ Visitar un museo de la ciencia que tenga un péndulo de Foucault.

▪ Es relativamente sencillo construir un péndulo de Foucault. La limitación más importante es que la cuerda debe tener al menos cinco metros de longitud. Se podría instalar, por ejemplo, en el salón de actos o en el gimnasio del centro. El peso del péndulo puede ser una botella de refresco de dos litros lastrada con arena. En el fondo de la botella, se fija un estilete corto y fino. En el suelo se dispone una capa de yeso o de cemento sobre la que va a quedar marcada la trayectoria del péndulo. Hay que conseguir un balanceo regular. Basta con un cuarto de hora de oscilación para comprobar la variación en el trazo del estilete sobre la capa de yeso.



▪ Con un globo terráqueo y un pequeño péndulo se puede hacer ver con facilidad a los alumnos la demostración de Foucault simulando la experiencia en el polo norte. Tal y como se explica en el libro del alumno.



3. EL DÍA Y LA NOCHE


Movimiento de rotación de la Tierra.

Relación entre la inclinación del eje de rotación y las horas de luz.


▪ Fijar con plastilina sobre el globo terráqueo una figurita humana mirando hacia el norte. Con el aula en penumbra, el globo terráqueo y una linterna potente, se representa el transcurso de un día completo en España: el amanecer, el mediodía y la puesta de sol. La linterna deberá permanecer fija, mientras que el globo terráqueo deberá girar en el sentido contrario a las agujas del reloj, tal y como se indica en los dibujos del libro del alumno. ¿En qué provincia amanece antes? ¿En qué provincia se oculta el Sol en último lugar?

▪ Con el mismo material que antes se puede demostrar cómo, debido a la inclinación del eje de rotación, un hemisferio está más ampliamente iluminado (tiene más horas de luz) que el otro.

▪ Si no se ve con claridad, se puede recurrir a delimitar la zona iluminada de una esfera con una cartulina que tenga un agujero ligeramente mayor que aquella. La esfera debe tener insertado su eje de rotación y dibujado al menos el ecuador. Se pueden utilizar pelotas de tenis o esferas de porexpan.

▪ También puede ser interesante que los alumnos busquen información sobre las horas de salida y puesta del Sol, y que analicen los datos observando las variaciones de horas de luz a lo largo del año. Estos datos se pueden encontrar en la página web del Instituto Geográfico Nacional.

4. LOS CAMBIOS A LO LARGO DEL AÑO


Movimiento de traslación de la Tierra.

Relación entre la inclinación del eje de rotación, el movimiento de traslación de la Tierra y las estaciones.


▪ Elaborar una maqueta que represente las cuatro posiciones significativas (las correspondientes al inicio de cada estación) de la Tierra en su traslación alrededor del Sol. La base es una placa de porexpan de 30 x 30 cm. El Sol es una esfera del mismo material pinchada en el centro con una varilla metálica. Las cuatro esferas terrestres, atravesadas por sendas varillas (eje de rotación), se pinchan equidistantes al Sol con 23º de inclinación. La parte iluminada en las cuatro esferas terrestres se puede delimitar siguiendo el procedimiento explicado en el epígrafe anterior (las cartulinas se pueden sostener pinchadas en la base de porexpan mediante palillos planos). Las esferas terrestres deben tener dibujado el ecuador, los trópicos y, si es posible, el paralelo de nuestra localidad.

▪ Con esta maqueta se visualizan muy bien los distintos aspectos relacionados con la estacionalidad:

–La mayor duración del día y de la noche en verano y en invierno respectivamente.

–La igual duración de día y noche en los equinoccios.

–La mayor y menor verticalidad de los rayos solares en verano y en invierno respectivamente.

–Las situaciones contrarias, simultáneamente, en el otro hemisferio.

▪ Visitar un planetario.



5. LA LUNA Y SUS ECLIPSES


Fases lunares.

Eclipses de Sol y de Luna.


▪ Puede ser interesante escenificar el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra: una alumna o un alumno hace de Tierra sentada/o en su silla en el centro del aula, dando la espalda al sol. Otro alumno o alumna hace de Luna y gira a su alrededor en el sentido indicado en el dibujo del libro del alumno, mostrando siempre a la Tierra la parte delantera de su cuerpo. Los alumnos espectadores deberán indicar justificadamente cuándo se representa cada fase lunar.

▪ Si durante el curso se produjera algún eclipse, puede ser una buena ocasión observarlo (siempre con las medidas de protección adecuadas) y analizar las diferentes fases que se producen. En Internet se puede obtener información sobre las fechas y características de los eclipses que se van a producir. Otra opción es conseguir secuencias de fotos de algún eclipse y mostrarlas en clase; resulta fácil obtenerlas en Internet, en páginas como: www.planetmad.es/

6. LA TIERRA EN EL UNIVERSO


Descripción del sistema solar.

El sistema solar galaxia de la Vía Láctea.


▪ Aprovechando todos los datos recogidos en la tabla se pueden plantear las siguientes actividades prácticas:

–Preguntar a los alumnos por qué es distinta la duración del año en los planetas: la relacionarán con la diferente longitud de la órbita. Pedir que calculen la longitud de las órbitas de Mercurio y Venus (considerar que son circunferencias) y la velocidad a la que la recorren en millones de kilómetros/día; comprobando que Venus recorre su órbita más lentamente.

–Representar sobre papel milimetrado el tamaño relativo de los planetas (por ejemplo, diámetro de Mercurio: 4,9 mm, diámetro de Júpiter: 142 mm, etc.).

–Representar sobre papel milimetrado las distancias medias al Sol relativas de los planetas (por ejemplo, distancia media de Mercurio: 5,8 mm, distancia media de Plutón: 590 mm).

▪ Una unidad muy utilizada para medir distancias interestelares es el año luz, que equivale aproximadamente a 1013 km, por lo que puede ser interesante decirlo en clase.

▪ También es interesante que los alumnos se hagan una idea del orden de magnitud de una galaxia. Para ello se pueden proporcionar datos sobre las dimensiones de las galaxias. Nuestra galaxia tiene unos 100 000 años luz de diámetro, es decir, unos 1012 millones de kilómetros. ¿Cuánto es esa cantidad? Si el sistema solar tuviera el tamaño de un guisante, nuestra galaxia sería como la península Ibérica.



7. UN PLANETA EN CAPAS


Composición e importancia de la atmósfera.

Descripción e importancia de la hidrosfera.

Estructura de la geosfera: corteza, manto y núcleo.

Definición y localización de la biosfera.


▪ Es importante que los alumnos entiendan la ilustración de la estructura en capas de la Tierra, que se trata de una porción de la esfera terrestre y que las capas son esferas concéntricas, de modo que la porción representada podría haber sido “extraída” de cualquier parte de la Tierra.

▪ Para dejarlo claro, se pueden visualizar las tres capas haciendo una analogía con el interior de una manzana. Sobre una manzana se dibuja el ecuador con un rotulador permanente y se identifican algunas zonas que correspondan, como Australia e Islandia. De ese modo los alumnos se irán familiarizando con la idea de orientación en el globo y con las coordenadas. Con un cúter extraerán una porción de cada una de esas dos zonas, intentando llegar hasta el “núcleo” de la manzana. Por último, se delimitan en cada porción las tres capas de la geosfera, correspondientes al epicarpio, mesocarpio y endocarpio. Esta actividad se debe trabajar con guantes y sobre papel de filtro.

8. UN PLANETA HABITADO

CONTENIDOS EPÍGRAFE 8

Condiciones adecuadas para la vida sobre la Tierra: temperatura, agua y atmósfera. (M)


▪ Pedir a los alumnos que justifiquen las temperaturas medias de Venus, Tierra y Marte.

▪ Recordar los nombres de los cambios de estado y aplicarlos a situaciones habituales del ciclo del agua: por ejemplo, ¿qué sucede con los enormes masas de hielo que se desprenden de los glaciares y circulan a la deriva por los océanos? o ¿qué sucede cuando se forman las nubes?

▪ Comprobar qué relación establecen los alumnos entre la densidad de la atmósfera y la temperatura de un planeta:

–¿Cómo sería la temperatura de Venus si tuviera una atmósfera como la de Marte? ¿Y la temperatura de la Tierra? Sería una temperatura más alta de la que tienen, puesto que al ser la atmósfera menos densa la penetración de los rayos del Sol sería mayor.

–¿Cómo sería la temperatura de Marte con una atmósfera como la de Venus? ¿Y la de la Tierra? Mucho más baja, ya que la atmósfera sería más densa y protegería frente a la acción de los rayos del Sol.

▪ Pedir que justifiquen sus respuestas.



9. CALENDARIOS


Los periodos de rotación y de traslación terrestres sirven para definir el día y el año respectivamente y se utilizan para medir el paso del tiempo.


▪ Se puede plantear la construcción de un reloj de sol. En la página web del Ministerio de Educación se dan todas las pautas para su construcción: http://w3.cnice.mec.es/eos/MaterialesEducativos/mem2000/ astronomia/ chicos/actividades/reloj_sol.htm

▪ También sería interesante confeccionar un calendario en el que se incluyan los hechos astronómicos más relevantes del año (eclipses, comienzo de las estaciones…), así como las fechas señaladas de las religiones cristiana, musulmana y judía. Puede obtenerse información en la página web del Instituto Geográfico Nacional. Es interesante saber, por ejemplo, que la Semana Santa se fija teniendo en cuenta la primera semana de la primavera en la que hay luna llena; o el mes del Ramadán se determina cuando la luna creciente comienza a verse al anochecer.

▪ Mostrar, mediante una tabla, la estrecha interrelación entre los acontecimientos estacionales astronómicos y biológicos:

Primavera Verano Otoño Invierno

Horas de luz Aumento Inicio disminución Disminución Inicio aumento

Verticalidad rayos solares

Aumenta Inicio disminución Disminución Inicio aumento

Temperatura Aumenta Máxima Disminución Mínima

Vegetación Floración Maduración Dispersión Vida latente

Animales Migración, reproducción Cría Migración Letargo

REPASO DE LA UNIDAD


–Realizar una tabla que compare las distintas capas de la Tierra.


Composición Estado físico

Geosfera Rocas, hierro y níquel Sólido

Hidrosfera Agua Líquido

Atmósfera Nitrógeno y oxígeno Gaseoso

Biosfera Todo lo anterior Todo lo anterior

http://w3.cnice.mec.es/eos/MaterialesEducativos/mem2000/


TÉCNICAS DE TRABAJO: COMUNICAMOS EL TRABAJO REALIZADO


–Que los alumnos y alumnas conozcan cómo se realiza un informe sobre una investigación.


▪ Toda actividad práctica que se lleve a cabo debería finalizar con la realización de un informe por parte de los alumnos, ya que, además de ser un procedimiento fundamental de la ciencia, es una manera de que trabajen capacidades importantísimas, como, por ejemplo, la expresión escrita y la capacidad de organizar la información.

▪ No debemos limitarnos a evaluar el grado de corrección de los contenidos presentados en los informes, sino también, y en este caso sobre todo, la forma de los mismos, es decir, todos los aspectos relativos a su presentación y organización.

▪ Las dificultades de los alumnos al realizar un informe pueden ser muchas y de todo tipo: faltas de ortografía, poca claridad en la expresión escrita, título de portada poco relacionado con la actividad, omisión de los procedimientos y materiales utilizados, ausencia de relato personal de la experiencia, inclusión literal de bloques de texto de excesivo nivel, manejo de fuentes inadecuadas, ausencia de dibujos descriptivos de las observaciones (ver técnica de trabajo de la unidad 5), conclusiones centradas en lo anecdótico o accesorio en lugar de lo esencial, exposición de conclusiones previa a la de los objetivos de la actividad, etc.

▪ La evaluación de informes es larga y laboriosa pero, normalmente, más reveladora de las capacidades de los alumnos que las pruebas escritas.

EN EL LABORATORIO: HACEMOS INVESTIGACIONES ASTRONÓMICAS A LA LUZ DEL SOL


–Construir un gnomon, recoger con él datos sobre la posición y el movimiento aparente del Sol e interpretarlos.


▪ Es conveniente realizar esta actividad en grupos de tres alumnos para repartirse el trabajo de tomar datos de forma periódica y discutir su interpretación.

▪ Se puede pedir a los alumnos que sugieran un método para medir el grado de inclinación de los rayos solares a diferentes horas del día. Habrá que utilizar los datos obtenidos en el paso 5 de la experiencia. Para hacerlo, pueden representar, sobre papel milimetrado, el clavo y su sombra, unir los extremos de ambos con una recta y medir con el transportador el ángulo que esta recta forma con la sombra. También pueden hacerlo directamente uniendo con una varilla recta y rígida el extremo de la sombra y del clavo y midiendo con el transportador de ángulos la inclinación de la varilla.

MATERIALES

Tablero de madera de 100 cm 50 cm, plano y rígido.

Clavo grande que, una vez clavado en el tablero, sobresalga 15 cm.

Regla y transportador de ángulos.



INTERPRETACIÓN

a) La variación de la longitud de la sombra es debido al hecho de que la Tierra rota y se modifica la inclinación de los rayos del Sol con respecto a la superficie terrestre.

b) Debería producirse a las 12 del mediodía, que es cuando el Sol se encuentra en el punto más alto. Sin embargo, si realizamos varias medidas a lo largo del año los resultados no reflejan esto. Ello es debido a que la hora solar no coincide con la hora oficial, en verano hay dos horas de diferencia y en invierno solo una (atrasamos o adelantamos el reloj).



Un maremoto cambió el eje terrestre

La inclinación del eje de rotación terrestre, responsable de la estacionalidad junto con el movimiento de traslación, cambia gradualmente con el paso del tiempo y también puede variar bruscamente por acontecimientos catastróficos que liberan mucha energía en poco tiempo.

Si se dispone de un giróscopo es muy interesante comprobar cómo oscila el eje de giro cuando se le perturba. También se pueden observar en una peonza.

Hay que comprobar si los alumnos saben lo que es un maremoto. Muchas poblaciones costeras viven bajo el riesgo de maremotos. Al recopilar y comentar noticias sobre el maremoto de Sumatra (26 de diciembre de 2 004) y sus consecuencias, se pueden trabajar contenidos transversales de educación para la paz y la convivencia.

Días más largos

Incluso algo aparentemente tan inmutable como la duración del día cambia con el paso del tiempo. Esto se debe a que la subida de las mareas por efecto de la atracción gravitatoria de la Luna actúa como un freno de la rotación terrestre.

Es interesante pedir a los alumnos que calculen la duración del día hace 180 millones de años (en plena era de los dinosaurios) y cuántos días tenía el año entonces, contando con que el movimiento de traslación tenía la misma velocidad que ahora.

Viaje al centro de la Tierra

El título nos sugiere inevitablemente la extraordinaria novela de Julio Verne. Es una buena ocasión para proponer su lectura y debatir después qué hay de realidad y de ficción en ella.

El texto es interesante para dar a los alumnos una idea de las condiciones de presión y temperatura que reinan en el centro de la Tierra, a tan sólo 6 400 kilómetros bajo nuestros pies (aproximadamente la distancia entre Madrid y Nueva York). También para que sepan que es muy poco lo que se sabe sobre el centro de la Tierra, que todo lo que se sabe se ha averiguado por métodos indirectos, como el que describe el texto y otros (como el método sísmico, que nos ha desvelado la estructura en capas), y que las causas últimas de los procesos geológicos internos se encuentran en el núcleo.



UNIDAD 7: La atmósfera terrestre

INTRODUCCIÓN

La atmósfera es una mezcla de gases transparentes a la luz que se interpone entre la superficie terrestre y el espacio interplanetario vacío e inhóspito. Regula la temperatura terrestre y nos protege de las radiaciones solares más agresivas y de los meteoritos. Nuestra vida transcurre sumergidos en ella, bajo su presión, su color azul y el ritmo que marcan sus cambios estacionales. Estamos tan familiarizados con ella que se nos olvida su fragilidad y dinamismo. Alterando su composición y temperatura el ser humano está llevando a cabo, sin quererlo, un “experimento” a escala planetaria de consecuencias imprevisibles para la vida.

Esta unidad aborda los diferentes aspectos relacionados con la atmósfera: su estructura y composición, su función protectora, las causas y algunas consecuencias de su contaminación, los fenómenos meteorológicos que la afectan en su capa inferior y las adaptaciones de los seres vivos que, como nosotros, viven sumergidos en ella y condicionados por su dinámica.

La dificultad de esta unidad radica en lo numeroso y diverso de sus contenidos y en la densa red de relaciones que existen entre ellos. Además, los alumnos están aún poco instruidos en el comportamiento de los gases.

OBJETIVOS

▪ Conocer la estructura y composición de la atmósfera

▪ Conocer los procesos básicos y las características que definen el tiempo atmosférico e iniciarse en la interpretación de los mapas meteorológicos.

▪ Analizar algunas causas y efectos de su contaminación y los medios más eficaces para reducirla.

▪ Conocer las características del medio terrestre, los factores que limitan el desarrollo de la vida y las adaptaciones de los seres vivos a los mismos.


1. Describir la estructura y composición de la atmósfera indicando su importancia para el mantenimiento de la vida.

2. Enumerar y distinguir los parámetros que describen el tiempo atmosférico e interpretar de forma elemental un mapa del tiempo.

3. Identificar las causas principales de la contaminación atmosférica, reconocer algunos efectos de la misma sobre la salud y el medio ambiente y proponer medidas para su reducción.

4. Establecer relaciones entre las características que definen el medio terrestre y las adaptaciones de los seres vivos a las mismas.


▪ El evidente deterioro de la capa de ozono y la contaminación atmosférica deben servirles para comprender la realidad y actuar en consecuencia para contribuir a su mejora (C3, C5).

▪ Los informes elaborados a partir de datos meteorológicos ayudan a desarrollar la capacidad de obtener y procesar información, y transformarla en conocimiento (C3, C4).

▪ La lectura e interpretación de tablas es una destreza para adquirir estrategias con las que desarrollar capacidades intelectuales, que puede servir para estimular el gusto por aprender (C7).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Características y función de la troposfera.

▪ Características y función de la estratosfera.

▪ La composición del aire. El papel de sus componentes.

▪ Evolución de la atmósfera primitiva.

▪ Formación de nubes y precipitaciones.

▪ Las variables meteorológicas y su registro. Los mapas meteorológicos.

▪ La contaminación del aire.

▪ El medio terrestre y las adaptaciones de los seres vivos.

Procedimientos

▪ Interpretación de un mapa meteorológico.

▪ Lectura e interpretación de tablas de datos meteorológicos.

▪ Identificación y lectura de instrumentos meteorológicos.

▪ Construcción de instrumentos meteorológicos.

Actitudes

▪ Valoración de la importancia de la atmósfera para el mantenimiento de la vida.

▪ Conciencia del deterioro de la atmósfera.

▪ Actitud crítica en relación con el propio gasto de energía y disposición favorable a corregir hábitos para evitar la contaminación del aire y el despilfarro de energía.

▪ Conciencia crítica frente a un modelo de desarrollo poco respetuoso con la calidad del aire y derrochador de la energía.

▪ Precisión en la toma de datos y orden en su registro.





▪ Material para la confección de instrumentos: frascos de vidrio, globos, tablillas de madera de 15 x 15 cm, varillas de madera y de metal, botellas de refresco de un litro, pajitas de refresco y plastilina.

▪ Material de laboratorio: cubeta para baño maría, balanza electrónica, microscopio, lupas binoculares y de mano, tubos de ensayo y mecheros de alcohol.

▪ Materiales audiovisuales: vídeo Como peces en el aire, de Ediciones SM.

▪ Otros materiales: termómetro de máxima y mínima, barómetro, higrómetro, caseta meteorológica, nevera.




Una situación motivadora para comenzar la unidad es llevar al aula diversos objetos que tengan relación, directa o indirecta, con el aire y su comportamiento, como pueden ser: una jeringa grande, un globo, una bomba de mano, un ventilador, un abanico, una cubeta de vidrio o recipiente similar con agua, una vela, una balanza electrónica, una botella de vidrio vacía o un vaso pequeño. Y pedir a los alumnos que relacionen los objetos con alguna propiedad del aire.

La situación es bastante adecuada para que los alumnos expresen sus ideas previas sobre el aire y el comportamiento de los gases en general. Se les podría preguntar también qué resultados se obtendrían si las experiencias que proponen se realizaran en el vacío.


▪ La imagen muestra una foto de satélite de la Tierra. En ella distingue claramente la capa de la atmósfera (zona de azul y zona de nubes) que envuelve a la Tierra. Partiendo de esta reflexión se pueden plantear varias preguntas al conjunto de la clase:

–¿Qué son las nubes? ¿Son iguales todas las nubes de la imagen? ¿A qué altura están las nubes? Son masas de gotas de agua microscópicas en suspensión. En el centro de la imagen parecen predominar nubes de tipo estrato, mientras que en la periferia se aprecian muchos cúmulos o cúmulo nimbos. Hay nubes bajas (a menos de 3 000 m), medias (entre 3 000 y 7 000 m) y altas (a más de 8 000 m).

–¿Cómo será el tiempo en la superficie? Será nublado y es probable que en algunos lugares esté lloviendo.

–En la imagen también se distingue una capa azul por encima de las nubes. ¿Por qué el cielo es azul? Esto se debe a la interacción de la luz del Sol con la atmósfera.


Si la Tierra no tuviera atmósfera, el cielo sería negro, igual que en la Luna, ya que en el vacío no hay materia que absorba, reemita y disperse la radiación solar. Los rayos del sol llegarían directamente hasta la superficie terrestre por el mismo motivo. Se podría ver en pleno día el cielo estrellado.

La luz solar interacciona con las moléculas de los gases que componen la atmósfera. Estas la reemiten en todas direcciones por lo que el 10 % de la luz llega a la superficie emitida por el cielo y el 90 % restante procede directamente del disco solar.

RECUERDA

▪ Al comienzo de la unidad es necesario que los alumnos recuerden los distintos estados de la materia (sólido, líquido, y gaseoso) y los distintos cambios de estado del agua (condensación, evaporación, sublimación).

▪ Los alumnos también deben recordar los intercambios gaseosos que se producen entre los seres vivos y la atmósfera, según se explica en el libro del alumno. Las dos fotografías de la parte inferior hacen referencia a este hecho. ¿Qué gases liberan los vegetales por la noche? Llevando la cuestión a nuestro entorno más cercano, ¿qué diferencias habrá entre el aire del aula antes y después de la clase?


▪ Las nubes se forman por condensación del vapor de agua del aire en infinidad de gotas microscópicas, que son tan pequeñas que se mantienen suspendidas en el aire y no caen.

▪ El viento se forma cuando una masa de aire se desplaza de una zona de alta presión a otra de baja presión atmosférica. Igual que cuando soplamos o comprimimos un fuelle.

▪ Porque la capa de ozono estratosférico absorbe la radiación ultravioleta procedente del Sol. Si hay menos ozono en la estratosfera, llegarán más rayos ultravioleta a la superficie terrestre aumentando el riesgo de quemadura en la piel y los ojos, las hojas de los árboles, etc. Recuperar y conservar la capa de ozono es por ello de gran importancia.

▪ Porque se queman grandes cantidades de petróleo, gas y carbón para la industria, la calefacción doméstica y el transporte de personas y mercancías. Y en cualquier combustión se desprende dióxido de carbono.



1. LA ATMÓSFERA NOS PROTEGE


La troposfera: respiración y procesos meteorológicos.

La estratosfera y la capa de ozono.

Los componentes del aire y sus proporciones.

El papel de la fotosíntesis en la evolución de la atmósfera.


▪ Se les puede preguntar a los alumnos si saben cómo evoluciona la presión del aire a medida que se asciende en la troposfera. Insistir a los alumnos en que la temperatura desciende unos 6 ºC cada kilómetro que se asciende. En relación a esto se les puede preguntar sobre como se han sentido cuando han subido una montaña. También puede ser interesante comentar qué es el mal de altura (o pedirles que investiguen ellos sobre lo que es), así como explicarles que cuando los alpinistas ascienden montañas altas, en los últimos tramos requieren de equipos de oxígeno para continuar la ascensión, porque en esas zonas el porcentaje de este es menor.

▪ Indicar que las poblaciones más próximas a la Antártica, donde se encuentra el agujero de la capa de ozono,(sur de Chile, Argentina, Australia y Nueva Zelanda) presentan una mayor incidencia de enfermedades relacionadas con la mayor radiación ultravioleta en superficie, como cáncer de piel y cataratas. Por ello es importante insistir en que, dado que la cantidad de ozono presente en la estratosfera se ha reducido considerablemente, tomar el sol sin protección entraña un serio peligro, sobre todo en las horas centrales del día. En la página web del Instituto Nacional de Meteorología se puede consultar diariamente el índice de radiación ultravioleta en España y su entorno cercano.

▪ Comentar que existe un acuerdo internacional (Protocolo de Montreal) que prohíbe la fabricación de las sustancias responsables de la destrucción del ozono estratosférico y que, fruto del mismo cabe esperar que la capa de ozono se haya regenerado totalmente hacia el 2050. Se puede buscar más información en la página web del Ministerio de Medio Ambiente.

▪ Es interesante hacer notar que la presencia de ozono en la atmósfera tiene consecuencias muy diferentes para la vida según la zona en la que se concentre. Así, en la estratosfera, como se indica en el libro, forma una capa que nos protege de radicaciones dañinas. Sin embargo, en la troposfera, constituye un contaminante que afecta a las vías respiratorias. En este caso, su concentración aumenta especialmente en las zonas de tráfico intenso, durante las horas centrales del día y cuando no hay viento.

▪ Una curiosidad que se les puede comentar a los alumnos es que el ozono tiene un olor característico fácilmente identificable en los días en los que hay tormentas con rayos ya que estos producen la disociación del oxígeno y la formación de ozono.

▪ Se puede mostrar de forma experimental la presencia de agua (humedad) contenida en el aire con una botella de cristal recién sacada de la nevera para que observen como se empaña. Analizar el fenómeno y preguntarles a qué creen que se debe este hecho, para finalmente llegar a la conclusión de que se debe a la condensación del agua contenida en el aire debido a la diferencia de temperatura.

▪ Insistir en la importancia del viento para homogeneizar la composición del aire y preguntar cuándo es mayor la contaminación atmosférica en las ciudades, cuando hace viento o cuando no.



2. ¿CÓMO ACTÚAN LOS COMPONENTES DEL AIRE?


Proceso de combustión, el oxígeno como combustible.

Composición del aire.


▪ Muchos alumnos consideran que el oxígeno es combustible. Puede ser interesante explicarles el “triángulo del fuego” donde se representan los tres elementos necesarios para que se produzca el fuego: combustible, comburente y energía. Se les puede preguntar sobre diferentes combustibles y sobre diferentes fuentes de energía que conozcan.

▪ Prevenir sobre el riesgo de las combustiones incompletas por producirse en espacios mal ventilados o donde el aire accede con dificultad. Indicar que en estos casos se desprende monóxido de carbono (muy tóxico) en lugar de dióxido de carbono (no tóxico). En relación con este tema se les puede explicar a los alumnos que existe una normativa que obliga a los coches que se encuentran parados, por caravanas u otros motivos, a apagar el motor en los túneles, con el fin de evitar intoxicaciones por monóxido de carbono.

3. LLUEVE Y NIEVA


Formación de nubes.

Generación de la lluvia y la nieve.


▪ Se puede plantear una experiencia para comprobar el movimiento del aire debido a la modificación de su densidad. Para ello se cogen tiras finas de papel vegetal o hilos de seda deshilachados y se colocan encima del radiador (en ausencia de corrientes de aire) y se observar qué ocurre. El aire, debido al calentamiento, ascenderá y provocará que las los hilos o las tiras de papel se muevan.

▪ También puede ser interesante observar la condensación de vapor de agua sobre superficies frías. Se puede calentar un poco de agua en un tubo de ensayo largo y observar la condensación cerca de la boca del tubo. Con una lupa de mano se ven bien las gotitas de agua sobre la pared interna del tubo.

▪ La observación de cristales de hielo puede resultar muy sorprendente para los alumnos, debido a la gran cantidad de formas que presentan. Pueden tomar alguna muestra de hielo formado en las paredes de un congelador y observarlas con una lupa binocular. En este caso habrá que tener un paño para limpiar las lentes, pues es fácil que se empañen. Para evitar esto se puede trabajar a la intemperie en un día frío.

▪ En lugares donde en invierno hiela con frecuencia se pueden ver fácilmente los cristalitos de escarcha depositados sobre las hojas y las ramas de las plantas. En este caso se podría realizar una observación directa.

▪ Otra opción es pedir a los alumnos que busquen en Internet imágenes de copos de nieve.



4. ¿QUÉ TIEMPO HACE?


Variables que definen el tiempo atmosférico.


▪ De acuerdo con el departamento de Geografía e Historia, se puede instalar en el patio o en el jardín del centro una pequeña estación meteorológica.

▪ De esta forma se puede llevar a cabo un registro diario de las variables que definen el tiempo atmosférico. Para ello hay que familiarizarse con los instrumentos de medida y aprender a leer correctamente las medidas. Por ejemplo, los alumnos suelen tener ciertas dificultades con la lectura del termómetro de máxima y mínima.

▪ Realizar ejercicios de reconocimiento de nubes y de estimación de la cubierta nubosa.

▪ Construir instrumentos meteorológicos sencillos para aprender el fundamento de su funcionamiento: barómetro, higrómetro de cabello, pluviómetro, veleta y termómetro de agua.

▪ En la página web del programa GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment), programa internacional para la medición y seguimiento de factores ambientales a nivel mundial, (www.globe.gov) se puede encontrar una amplia información para realizar todas estas actividades y muchas más. Son especialmente útiles las secciones Guía de Educadores y Mediciones.

5. LA PREVISIÓN DEL TIEMPO


Interpretación de un mapa meteorológico.


▪ Aprovechando la imagen del Meteosat se puede hacer una descripción detallada de la foto: La península Ibérica está bajo la influencia de un anticiclón que se extiende por Europa occidental y central, lo que se deduce por la ausencia de nubosidad. Se aprecia nieve sobre los Pirineos y la Cordillera Cantábrica. Por el noroeste se aproxima un frente frío, cuyas estribaciones llegan incluso al norte de las Canarias. Por el sur de las Baleares se aproxima otro frente nuboso procedente del norte de África.

▪ Siguiendo la dinámica planteada anteriormente, se pueden conseguir mapas meteorológicos a través de la web del Instituto Nacional de Meteorología (www.inm.es) y realizar ejercicios sencillos de interpretación de mapas meteorológicos. Por ejemplo, a partir del que se muestra en esta página se pueden hacer preguntas como: ¿dónde habrá nubes y precipitaciones? ¿Dónde será más baja la presión atmosférica? ¿Qué tiempo hace en la zona del estrecho de Gibraltar? ¿Qué tiempo hará mañana?

▪ Fotocopiar mapas meteorológicos sencillos (por ejemplo, la península Ibérica bajo la influencia de un anticiclón o una borrasca por el noroeste y un frente barriendo toda la península) y junto a ellos el mapa significativo (con los correspondientes símbolos de tiempo soleado, nuboso o lluvioso), comprobando si existe correspondencia entre uno y otro.

▪ Se puede recomendar a los alumnos que vean página web del Instituto Nacional de Meteorología para ver la última imagen del satélite Meteosat o la secuencia de imágenes de las últimas 24 horas y comparar estas con sus correspondientes mapas significativos.

▪ Si hay un barómetro en el centro, comprobar el descenso de la presión atmosférica que se produce cuando se aproxima una borrasca y su ascenso cuando entra un anticiclón.



6. LOS MALES DEL AIRE


La contaminación atmosférica y sus causas.

Consecuencias de la contaminación del aire y medios para reducirla.


▪ Comprobar la existencia o no de líquenes sobre la corteza de los árboles, muros viejos, tejados, etc. de la localidad. Recordar que la presencia de líquenes es un indicativo de baja contaminación en la zona.

▪ Plantear un trabajo de investigación en grupos para estudiar dónde se encuentran las zonas con mayor contaminación atmosférica del barrio o de la localidad. Habrá que conseguir un plano de buen tamaño de la zona que se quiera estudiar. Luego, se estimará qué puntos pueden tener una mayor contaminación. Y, por último, se realizará la recogida directa y el análisis del polvo en suspensión en cada uno de estos puntos, utilizando testigos de cartulina blanca, según se ha indicado anteriormente.

▪ Plantear la importancia de la existencia de zonas verdes en las ciudades. ¿Cuáles son los beneficios? La regeneración del aire, además de crear espacios para el ocio de las personas.

7. EL MEDIO TERRESTRE Y SU DIVERSIDAD


Características del medio terrestre.


▪ Se puede plantear un análisis de las fotografías y ver qué factores abióticos del medio favorecen la vida y cuáles limitan su existencia, relacionándolos con la biodiversidad de especies. Estos factores vienen analizados en la tabla inferior.

▪ Para completar la actividad anterior se puede pedir a los alumnos que realicen una tabla que relacione los biomas ilustrados como ejemplos con sus factores abióticos y bióticos característicos:

Bioma Agua Temperatura Vegetación Biodiversidad

Selva Muy abundanteAlta

y constanteMuy abundante Máxima

DesiertoMuy escasa o ausente

Variación diariaextrema

Muy escasa o ausente

Mínima

Bosque mediterráneo

Moderada y estacional

Variación estacionalimportante

Moderada Alta

Glaciar Nula/solo hielo Muy bajaMuy escasa o ausente

Mínima

▪ También se podría dar la tabla para que la comenten los alumnos.

▪ Ilustrar con datos la mayor variabilidad térmica del medio terrestre respecto del acuático. Se puede pedir a los alumnos que busquen las temperaturas máximas y mínimas registradas en una localidad del interior y en otra cercana a la costa.



8. LA VIDA EN EL MEDIO TERRESTRE


Los seres vivos y su hábitat.

Adaptaciones de los seres vivos al medio terrestre.


▪ Se puede proponer a los alumnos que busquen ejemplos concretos de adaptaciones a la escasez de agua y a las temperaturas extremas. En cuanto a la escasez del agua, pueden describir ejemplos de animales y vegetales que presenten formas especialmente interesantes de obtener el agua, para almacenarla y reducir las pérdidas por evaporación, tales como los dromedarios y los cactus.

▪ Se puede realizar un análisis de las fotos y ver en cada caso cuál ha sido la adaptación al medio. El oso polar está adaptado al frío extremo (sangre caliente y denso pelaje) y a un ecosistema donde el intenso frío determina sus adaptaciones (capa de grasa bajo la piel y alimentación rica en grasas). La cigüeña está adaptada al vuelo pasivo (gran superficie de las alas para aprovechar las corrientes térmicas ascendentes, huesos huecos como todas las aves para pesar menos). Las ranas viven cerca del agua porque su piel debe estar siempre húmeda para realizar la respiración cutánea. Por último, los cactus están adaptados a la aridez (hojas reducidas a espinas para evitar la pérdida de agua y la depredación del tallo, el cual tiene ensanchamientos fotosintéticos carnosos que almacena la escasa agua de lluvia).

REPASO DE LA UNIDAD


–Relacionar las exigencias del medio terrestre con la evolución de los grandes grupos de animales y plantas estudiados en unidades anteriores. En los vertebrados: los peces son acuáticos; los anfibios (con fecundación externa y puesta de huevos y fase larvaria acuáticas, piel desnuda, letargo invernal) son terrestres adaptados a ambientes húmedos; los reptiles (con fecundación interna, puesta de huevos en tierra, piel cubierta de escamas para minimizar la pérdida de agua, letargo invernal) ¿qué son?; las aves y los mamíferos (con fecundación interna, pelo y plumas, sangre caliente, letargo excepcional) están completamente adaptados al medio terrestre.

–En cuanto a las plantas, musgos y hepáticas, helechos y equisetos y plantas superiores representan etapas evolutivas hacia la progresiva adaptación al medio terrestre (reducción progresiva de la dependencia del agua).

TÉCNICAS DE TRABAJO: LEEMOS E INTERPRETAMOS TABLAS


–Conocer la utilidad de las tablas e iniciarse en su lectura e interpretación.


▪ Los alumnos suelen tener dificultades con tablas de este tipo, relacionadas habitualmente con la falta de atención y cuidado tanto en el registro como en la lectura de los datos. La búsqueda de relaciones entre variables representa un nivel de dificultad mayor y requiere un cierto dominio de los conceptos aprendidos.

▪ Es fácil que los alumnos tengan termómetro exterior o barómetro en sus casas. Se les puede proponer el registro de los datos de temperatura y presión (tomados siempre a la misma hora del día), además del estado del cielo, durante un mes. Estos datos se podrán interpretar posteriormente, planteando preguntas similares a las que aparecen en esta página. Las tablas de registro y la interpretación de los datos se presentarán en un informe. Como ya se comentó en la unidad anterior es interesante que los alumnos se acostumbren a realizar informes de las “prácticas” que realicen.



▪ Si se han instalado en el centro aparatos de medida de las condiciones meteorológicas, se pueden realizar registros diarios de las mismas en una tabla de datos parecida a la que se muestra en la página. Esta tarea se realizaría en grupos.

EN EL LABORATORIO: INVESTIGAMOS LOS HUMOS PRESENTES EN EL AIRE


–Medir el nivel de contaminación por partículas sólidas en suspensión en diferentes lugares de la localidad.


▪ Es interesante pedir a los alumnos que elijan razonadamente los puntos de muestreo y que expresen las hipótesis que manejan para anticipar los posibles resultados.

▪ Los alumnos deben tomar medidas para asegurar el rigor de la práctica, como, por ejemplo, rotular sobre las placas de Petri el nombre del lugar de muestreo y lavar bien el pincel para que no le queden partículas.

▪ Se debe analizar con los alumnos el procedimiento utilizado:

–¿Por qué ha de ser igual el número de hojas muestreadas en cada lugar? ¿Por qué del mismo tamaño?

–¿Por qué conviene que las hojas sean del mismo tipo de arbusto?

–¿Por qué se utiliza alcohol en vez de agua?

–¿Qué errores se pueden cometer con este método de medición de la contaminación por humos?

▪ Y, por último, comprobar si los resultados confirman las hipótesis iniciales.

MATERIALES

Pinceles, alcohol, placas de Petri, balanza electrónica.

A falta de arbustos del mismo tipo en distintos lugares, se podría recurrir a colocar testigos de cartulina en puntos discretos, tal como se ha sugerido en el epígrafe 6 de la unidad.

LA INTERPRETACIÓN

a) Sobre el haz de las hojas, la superficie más expuesta a la contaminación. En el envés. En las zonas con mayor cantidad de tráfico (estación de autobuses y la calle Mayor).

b) Los residuos que dejan en la atmósfera las emisiones de los motores de los coches y de las calefacciones son los principales responsables de los contaminantes atmosféricos. El viento y las precipitaciones disminuyen la cantidad de estos contaminantes en el aire.



No hay dos copos iguales

Los meteorólogos no lo saben todo sobre cómo se forma la nieve. Muchas aportaciones importantes a la ciencia han sido hechas por personas no profesionales, pero curiosas, observadoras y de mente inquieta.

La observación de la naturaleza no tiene por qué perseguir sólo la búsqueda de la verdad, sino también la contemplación de la belleza, siendo una gran fuente de satisfacción en la vida.



Puede ser interesante pedir a los alumnos que busquen imágenes de copos de nieve en Internet y vean las curiosas formas geométricas que pueden presentar.

Estas reflexiones se sitúan en el ámbito de la educación moral y cívica.

Sofocones repentinos

Existen fenómenos de los que se tienen pocos datos por ser muy poco frecuentes. Seguramente existen varias hipótesis para explicar este repentino viento del sur, pero faltan datos para contrastarlas.

Por otra parte, determinados fenómenos meteorológicos pueden poner en riesgo la vida de las personas por lo que es muy importante que funcionen los servicios de información meteorológica y que la población tenga la costumbre (o la posibilidad) de recurrir a ellos. Algunos ejemplos para trabajar en clase son las lluvias torrenciales sufridas en España (tragedias de la presa de Tous, 1 982, Biescas, 1 996 y Badajoz, 1 997) o el tsunami de 2 005.

Se pueden trabajar así contenidos de educación para la salud y de educación para la paz y la convivencia.

La piel por el aire

El aire contiene partículas en suspensión de muy distintas procedencias.

La condensación del vapor de agua para formar nubes depende de la existencia de núcleos de condensación que son partículas en suspensión. Se trata de un ejemplo más de relaciones insospechadas entre fenómenos aparentemente desconectados.

Nuestra piel se está renovando continuamente. En el suelo de las casas se pueden acumular las células muertas, formando parte del polvo. Si no se eliminan, aumenta la carga bacteriana del aire.

Estas medidas de higiene se enmarcan en la educación para la salud.



UNIDAD 8: La hidrosfera terrestre

INTRODUCCIÓN

La Tierra es el planeta azul. La enorme cantidad de agua líquida que posee es, junto a la existencia de vida, su característica más relevante. Ambas características son, hasta hoy, exclusivas de nuestro planeta; y la segunda, la vida, inconcebible sin la primera. El agua lo es casi todo para la vida.

La hidrosfera es el gran termostato terrestre: regula y reparte la energía recibida por la Tierra, reduciendo la distancia entre las temperaturas extremas, poco favorables o incompatibles con la mayor parte de las formas de vida. La vida se originó en el seno acogedor de la hidrosfera, en cuyos diversos hábitats se desenvuelve una parte importante de la biosfera. La circulación del agua entre los océanos, la atmósfera y los continentes es tal que en estos la precipitación supera a la evaporación, lo cual posibilita la existencia de vida en el inhóspito medio terrestre.

En los continentes el agua dulce líquida es escasa y su reparto, desigual. Una parte importante de la humanidad no tiene acceso al agua potable, que es básica para la vida. Quienes disponemos instantáneamente de ella cuando abrimos un grifo tenemos que ser conscientes de nuestro privilegio y evitar su despilfarro e innecesaria contaminación. La contaminación del agua la hace inútil para la mayor parte de los usos, degrada los ecosistemas acuáticos y afecta a nuestra salud. La presente unidad, aborda el conocimiento de la hidrosfera desde sus diversas facetas y brinda una excelente ocasión de formar a los alumnos en una verdadera cultura del agua, tan necesaria en el futuro próximo.

OBJETIVOS

▪ Conocer la distribución del agua en la Tierra y los procesos básicos que constituyen el ciclo del agua.

▪ Valorar la importancia del agua para los seres vivos y conocer los diversos usos que de ella hacemos y sus consecuencias, con el fin de adquirir hábitos saludables en su utilización.


1. Describir la distribución de la hidrosfera indicando las características básicas de cada uno de los depósitos donde se almacena.

2. Describir el ciclo del agua e identificar algunas alteraciones del mismo debidas a la actividad humana.

3. Relacionar la necesidad de agua de las personas con sus funciones en el organismo.

4. Enumerar los usos del agua relacionándolos con su contaminación y las consecuencias para la salud y el medio ambiente que de ella se derivan y proponer mejoras.

5. Establecer relaciones entre las características de los diferentes medios acuáticos y las adaptaciones de los organismos que viven en ellos.


▪ Saber que el agua es indispensable en los organismos y, a la vez, un bien escaso, y hacer un uso adecuado de este recurso, supone conocer una realidad de nuestro entorno y adquirir una responsabilidad que ejercer como ciudadanos (C3, C5).

▪ Conocer formas de aprovechamiento del agua que ha practicado el hombre históricamente sirve para valorar y apreciar las mismas como manifestaciones culturales, parte del patrimonio de los pueblos (C3).

▪ La interpretación de gráficas relativas a la variación del nivel del mar es una destreza con la que desarrollar capacidades y estimular el gusto por aprender (C2, C7).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ El agua en la Tierra.

▪ Origen de la hidrosfera terrestre.

▪ Distribución del agua en la hidrosfera.

▪ Características del agua de mar.

▪ Características de las aguas continentales.

▪ El ciclo del agua.

▪ Importancia del agua para los seres vivos,

▪ Causas de la contaminación del agua.

▪ Características de los medios acuáticos y adaptaciones de los seres vivos.

Procedimientos

▪ Comprobación de las propiedades organolépticas de muestras de agua.

▪ Captura y observación de plancton y macroinvertebrados de agua dulce.

▪ Determinación de la carga bacteriana de muestras de agua.

▪ Interpretación de gráficas.

▪ Construcción de un modelo de depuradora y de un acuífero.

▪ Estimación y análisis del consumo doméstico de agua.

Actitudes

▪ Conciencia de que el agua dulce es un bien escaso.

▪ Hábito de ahorrar agua y evitar en lo posible su contaminación.

▪ Postura crítica ante el modelo no sostenible de gestión del agua.

▪ Valoración de la importancia del buen estado de conservación de los ecosistemas acuáticos.

▪ Conciencia solidaria hacia las poblaciones humanas que carecen de agua potable.


▪ Puedes encontrar actividades de refuerzo y actividades de ampliación relativas a los contenidos en el cuaderno de atención a la diversidad, páginas18 y 50.



▪ Materiales audiovisuales: El hombre frente al medio (La catástrofe de Doñana); El oscuro viaje del agua (Aguas subterráneas), vídeos de la colección Ciencia en Acción de Ediciones SM.

▪ Materiales bibliográficos: El agua, de la fuente al océano, Colección Biblioteca Interactiva; Los secretos del agua, Colección Experimentos; Bajo el mar, Colección Exploradores en 3D; Los océanos, Colección Mundo Azul, todos ellos de Ediciones SM.

▪ Materiales para experimentar: microscopio, lupa binocular, estufa de incubación, disco de Secchi, placas de Petri, red de plancton, frascos para recolección de muestras, tubos de ensayo, pinzas, arena y grava, mechero de alcohol, papel de filtro, guantes.




Para empezar la unidad se puede llevar a clase dos botellas, una con agua de grifo y otra de agua mineral (a ser posible, de algún manantial cercano). Se pide a los alumnos que digan qué clase de agua consumen habitualmente en sus casas y que expresen las razones de su preferencia. Averiguar si los que beben agua envasada prefieren alguna marca y por qué. Por último, se puede preguntar por el origen de ambas aguas para averiguar si conocen la procedencia del agua de la red de abastecimiento de la población y la localidad donde se extrae y envasa el agua mineral.


▪ La entrada de la unidad presenta una imagen aérea de un atolón (isla coralina en forma de anillo, con una laguna interior que se comunica con el mar por estrechos paso). Teniendo en cuenta esto se puede hacer preguntas como:

–¿Dónde puede situarse la imagen?

Podría tratarse de un mar tropical. Las formaciones que emergen parecen arrecifes de coral.

–¿Qué diferencias encuentras entre el agua de la imagen y el de las botellas?

Tiene muchas más sales disueltas y una de ellas es la sal común, por lo que no es apta para beber ni para el riego de las plantas.

–¿A qué se deben los diferentes tonos de azul del agua?

Se deben fundamentalmente a diferencias de profundidad: las zonas más profundas son más oscuras y al contrario.

–¿En cuántos estados físicos distintos se encuentra el agua en la fotografía?

La mayor parte se encuentra en estado líquido, en el mar y las nubes, el resto está en forma de vapor de agua que no se ve pero se podría percibir in situ como humedad.

–¿Es igual el agua que forma las nubes y la del mar?

No, el agua que forma las nubes apenas contiene sal.


El hallazgo de cantos rodados de más de 3 800 millones de años de antigüedad ha llevado a pensar que la hidrosfera terrestre se formó “poco tiempo” después de la formación de la Tierra, hace 4 600 millones de años. Las primeras formas de vida debieron aparecer en los mares primitivos donde estaban protegidas de la terrible radiación ultravioleta del sol. La elevada proporción de agua que compone a los seres vivos sería herencia del origen acuático de la vida. Además, en el agua corporal, aunque menos que en el mar, hay sal común. Lo podemos comprobar cuando sudamos.

RECUERDA

▪ Al comenzar la unidad los alumnos deben recordar lo que han aprendido sobre la formación de las nubes, los cambios de estado en el agua, los “compartimentos” que constituyen la hidrosfera y algunas de las adaptaciones de los seres vivos a la vida acuática, como las branquias y las aletas.

▪ Se puede trabajar directamente con las imágenes de esta página:

–La primera imagen es adecuada para recordar cómo se forman las nubes y que la mayoría de ellas se originan en los océanos.

–La segunda se presta a tratar las causas de las variaciones del nivel del mar. Aparte de las mareas y el oleaje, existen variaciones debidas al empuje del viento y al tamaño de los casquetes glaciares (variaciones de larga duración). Se debe citar el actual ascenso generalizado del nivel del mar debido a la fusión de hielo glaciar, causado, a su vez, por el calentamiento climático.

–A partir de la tercera imagen se pueden nombrar los lugares donde se intercomunican los diferentes océanos, comenzando, lógicamente, por nuestro estrecho de Gibraltar.




▪ Las dos subidas y dos bajadas diarias del nivel del mar se deben fundamentalmente a la atracción gravitatoria que la Luna ejerce sobre el agua oceánica. La atracción del Sol influye menos, por encontrarse mucho más lejos que la Luna.

▪ Las olas son oscilaciones verticales de la superficie del mar o de los lagos, producidas por el rozamiento del viento sobre su superficie. Existe una clara relación entre la velocidad del viento y la intensidad del olaje.

▪ No, el agua pura ni siquiera existe en la naturaleza. Como es un extraordinario disolvente, siempre contiene sustancias disueltas. Incluso el agua de lluvia, que no ha circulado por el terreno, contiene gases en disolución. Nuestro organismo se ha adaptado al agua que posee sustancias disueltas. Por eso, el agua más o menos pura, como la destilada, le sienta muy mal.

▪ Porque tenemos que reponer la que perdemos por la orina, la transpiración de la piel y la respiración. Si no lo hiciéramos, nuestra sangre se iría espesando hasta que obstruyese los vasos.

1. EL AGUA EN EL SISTEMA SOLAR


La Tierra es el único planeta del sistema solar con agua líquida, sólida y gaseosa en su superficie.

La importancia del agua en la Tierra como regulador del clima, modelador del relieve y vehículo de nutrientes en la biosfera.


▪ Relacionar la formación de barrancos en Marte con la posibilidad de que hubiera agua líquida y un ciclo del agua en el pasado. Una atmósfera más densa con mayor efecto invernadero habría propiciado temperaturas compatibles con la existencia de abundante agua líquida.

▪ Comentar que la existencia de agua en un planeta es una condición necesaria para plantearse la instalación de asentamientos humanos estables en él. Eso evitaría llevar agua hasta allí. Además, a partir del oxígeno del agua se podría producir oxígeno y con él un aire respirable. También se dispondría de una fuente de energía combinando el oxígeno con el hidrógeno para formar agua (los sopletes oxhídricos se basan en esa reacción fuertemente exotérmica). La confirmación o no de la presencia de agua en Marte (en forma de hielo) centra el interés de muchos científicos planetarios. Al fin y al cabo, es el planeta que tenemos más cerca.

▪ Relacionar la experiencia sobre la capacidad calorífica del agua con las características de los climas oceánicos y continentales.

▪ Analizar la etiqueta de una botella de agua mineral.

▪ Comparar los canales de Marte con imágenes de relieves terrestres similares modelados por corrientes de agua.

2. EL AGUA DEL MAR


Composición del agua del mar.

Movimientos del agua del mar: olas, mareas y corrientes.



Causa de las mareas.


▪ Comprobar en el laboratorio cuántas sales disueltas hay en un litro de agua de mar, para ello se pesa el residuo seco resultante tras la evaporación completa. La salinidad media del agua de mar es del 36 por mil (36 gramos de sales por kilogramo de agua). En el mar Rojo es del 40 por mil, mientras que en el Báltico apenas alcanza el 5 por mil.

▪ Si destilamos el agua de mar, podremos comprobar las características del agua obtenida y relacionar la experiencia con la formación de nubes por evaporación y condensación del agua de mar.

▪ En Internet se puede conseguir fácilmente una tabla mensual de mareas de una localidad costera. Trabajar con ella pidiendo a los alumnos que calculen el tiempo transcurrido entre una pleamar y una bajamar y entre dos pleamares o bajamares consecutivas. Sacar conclusiones sobre la causa de esta periodicidad, relacionándolo con los ciclos lunares.

▪ Si el centro se encuentra en una localidad costera, se puede hacer una salida con los alumnos para comprobar, desde una zona elevada, la dirección de los frentes de ola y su adaptación a la línea de costa y, quizá, mostrar la existencia de una corriente de deriva costera que transporta la arena hasta la parte expuesta de espigones y rompeolas.

3. LAS AGUAS CONTINENTALES


Distribución de las aguas continentales.


▪ Algunos alumnos no distinguen bien entre el océano Ártico y la Antártida, por ello es interesante explicar a los alumnos que el Ártico es un océano helado rodeado de continentes, mientras que la Antártida es un continente rodeado de océanos.

▪ También puede ser interesante explicar a los alumnos que solo la fusión del hielo continental (fundamentalmente los casquetes glaciares de la Antártida y Groenlandia) hace subir el nivel de los océanos.

▪ Construir un modelo de acuífero poroso con un recipiente de plástico transparente lleno de arena gruesa. Introducir el agua con un embudo largo clavado hasta el fondo en la arena y observar el modo en que el agua va ocupando progresivamente los poros. Cuando el agua se haya repartido por todo el recipiente y su nivel alcance la mitad de la profundidad, dibujar con un rotulador el nivel freático. Comprobar cómo el nivel del agua, en la parte estrecha del embudo, coincide con el nivel freático. Por último, hacer un pequeño orificio en la parte inferior de una de las paredes del recipiente: tendremos un manantial.

▪ También puede ser interesante plantear a los alumnos si las aguas subterráneas pueden pasar a ser superficiales y viceversa. Para que la relacionen con la filtración de aguas en el terreno y la formación de fuentes y manantiales.



4. EL CICLO DEL AGUA


El ciclo del agua: evaporación, condensación, precipitación y circulación.


▪ Los alumnos suelen tener dificultades con la comprensión de la condensación. Se les puede pedir que pongan diferentes ejemplos de condensación de la humedad del aire (cristales del coche y del aula que se empañan en invierno, botella de refresco fría que se empaña en una habitación, espejo que se empaña al echarle vaho, etc.), o proponérselos a ellos para que comprueben que en todos los casos el vapor de agua del aire se condensa sobre una superficie fría.

▪ Construir un modelo sencillo de ciclo del agua con una palangana con agua caliente (si tenemos una cubeta para baño María, mejor) y una bandeja metálica con hielo colocada sobre ella a poca altura:

–El agua caliente de la palangana representa el agua de mar calentada por la radiación solar.

–La bandeja con hielo representa el aire frío de altura.

–Las gotitas que aparecen sobre la cara inferior de la bandeja representan la nube formada por condensación.

–Las gotas más gruesas que caen, representan las precipitaciones.

▪ Las nubes se forman principalmente sobre los mares. Algo menos de la mitad de las aguas continentales regresa a la atmósfera por evapotranspiración antes de llegar al mar. A partir de esa humedad se forman nubes en los continentes.

5. ¿PODEMOS VIVIR SIN AGUA?


Contenido de agua de nuestro cuerpo.

Importancia del agua para la vida.


▪ Puede ser interesante pedir a los alumnos que calculen los kilogramos de agua que tiene su cuerpo, recordándoles que los aportes y pérdidas de agua deben estar equilibrados para que esta cantidad permanezca constante. Al hilo de esto se les puede preguntar:

–¿Cómo se produce la pérdida de agua en la respiración?

–¿Por qué hay que expulsar tanta orina, a pesar de que vaya contra la economía hídrica de nuestro cuerpo?

–¿De qué forma se incorpora agua a través de los alimentos?

▪ Otra experiencia interesante puede ser averiguar el porcentaje de agua contenida en un alimento pesándolo antes y después de haberlo secado.

▪ Proponer a los alumnos que consulten el contador de agua dos días consecutivos a la misma hora y dividan el volumen de agua consumido entre el número de miembros de la familia. Comparar el resultado con el valor promedio de consumo diario por persona (en España, unos 275 litros), sacar conclusiones y organizar un debate sobre la necesidad de ahorrar agua y las prácticas derrochadoras de agua. ¿Se derrocha agua en la escuela?



6. EL AGUA POTABLE


Características que debe cumplir el agua potable.

La potabilización del agua.


▪ Pedir a los alumnos que traigan etiquetas de botellas de agua mineral para analizarlas en clase:

–Comparar el análisis químico de distintas etiquetas, sobre todo la sal mineral predominante y el residuo seco.

–Anotar la procedencia del agua.

–Buscar la licencia de sanidad.

–Comentar otros contenidos de la etiqueta: recomendaciones, publicidad, etc. ¿Cuál de ellos tiene mayor peso visual?

▪ Puede ser interesante abrir un debate en clase sobre la causa de que haya cada vez más gente que consuma agua minera en vez de beber agua del grifo que es potable y, además, más barata.

▪ En todas las comunidades autónomas existe un organismo encargado de gestionar el agua. Puede ser interesante pedir a los alumnos que busquen por Internet información sobre él, y que una vez en la web investiguen sobre la procedencia del agua de su comunidad y sobre las diferentes plantas potabilizadoras que hay.

7. LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA


Causas de la contaminación del agua.


▪ Las localidades del interior de más de 2 000 habitantes y las costeras de más de 10 000 están obligadas a depurar sus aguas residuales. Por ello no será difícil localizar alguna estación depuradora para ir con los alumnos y ver el proceso de depuración.

▪ Con los alumnos se puede hacer un listado de todas aquellas sustancias que se incorporan al agua: detergentes, champús, cremas, materia orgánica… Y plantearles qué sustancias se podrían eliminar o reducir para disminuir la contaminación del agua.

▪ También se les puede pedir que busquen información sobre el estado de conservación de los ríos, arroyos, lagos y lagunas, bahías y playas que se encuentran en el término municipal donde viven o en su entorno cercano.

▪ Una actividad interesante para comprobar la presencia de contaminación biológica en el agua es la de recoger muestras de agua de distinta procedencia, incluyendo agua del grifo, guardarlas en tubos de ensayo tapados con un algodón y ponerlas en una estufa de incubación a 37 ºC. Observar diariamente lo que sucede en cada tubo. En aquellas muestras en las que haya microorganismos aparecerá un cierta turbidez debida a la descomposición de la materia orgánica, y según trascurran los días se



producirá una descomposición anaeróbica (debida a la falta de oxígeno) que irá acompañada de mal olor.

8. EL MEDIO ACUÁTICO


Características del medio marino y del medio de agua dulce.


▪ Una vez que se han presentado los contendidos del epígrafe, se pueden mostrar, en una tabla comparativa, las características de mares, ríos y lagos.

▪ También se puede realizar una tabla comparativa de las características de los cursos alto y bajo de un río.

Curso alto Curso bajo

Pendiente Mayor Menor

Velocidad del agua Mayor Menor

Oxigenación Mayor Menor

Temperatura Menor Mayor

Caudal Menor Mayor

▪ Algunos alumnos desconocerán la diferencia entre río y torrente, por ello se les puede pedir que busquen la definición de cada término en el diccionario.

9. LA VIDA EN EL MEDIO ACUÁTICO


Adaptaciones de los seres vivos al medio acuático.

Organismos y adaptaciones a las distintas zonas del medio marino.

Adaptaciones a las aguas dulces corrientes y remansadas.


▪ Elaborar una tabla comparativa de las características de las tres zonas del medio marino:


Mares y océanos Ríos Lagos

Salinidad Elevada Baja Baja

Temperatura Constante Aumenta aguas abajo Variable

Luz De 0 a 200 metros Sí Hasta cierta profundidad

Movimiento Olas y corrientes Corriente No

Oxigenación Buena Buena Mala

Luz Movimiento del agua Organismos

Costa Sí Oleaje y mareas Animales de vida fija y algas

Alta mar(superficie)

Sí Oleaje y corrientes Plancton y peces

Alta mar(profundidad )

No EscasoAusencia de algas

Animales nadadores


REPASO DE LA UNIDAD

▪ Completar el mapa conceptual propuesto en el libro del profesor.

▪ Para trabajar los conceptos clave de la unidad se puede hacer una tabla comparativa de las características de los medios terrestre y acuático y algunos ejemplos de adaptaciones de los seres vivos a esas características:

Medio terrestre Medio acuático

Característica

Adaptación Característica Adaptación

Agua Escasa Evitar perder agua AbundanteEvitar ser arrastrados

por corrientes

Temperatura Muy variableProtegerse del frío y

calor extremosPoco variable

Ausencia de pelo o grasa cutánea

Luz AbundantePupila

dilatableAusente en profundidad

Ausencia de órganos visuales

Densidad BajaSoportar la masa

corporalAlta Forma hidrodinámica

Oxígeno Abundante Respiración pulmonarPuede llegar

a faltarRespiración por

branquias

TÉCNICAS DE TRABAJO: INTERPRETAMOS GRÁFICAS


–El objetivo de esta técnica de trabajo es iniciar al alumno en la lectura de la información contenida en gráficas de dos ejes.


▪ Al presentar esta técnica, se la puede relacionar con la de interpretación de una tabla de datos vista en el tema anterior. La representación gráfica de los datos de una tabla permite detectar regularidades, correlaciones entre variables y desviaciones, que en la tabla son más difíciles de apreciar o no se aprecian.

▪ Se debe practicar la representación gráfica de cualquier tabla de datos que se vaya presentando. Es importante que se trabaje la relación entre la tabla de datos y la gráfica en los dos sentidos: de tabla a gráfica y de gráfica a tabla.

▪ A partir de gráficas de la variación en el espacio y/o en el tiempo de algunos parámetros estudiados en esta unidad, los alumnos pueden interpretar su significado mediante dichas gráficas. Por ejemplo: la intensidad de la luz que llega a las aguas del mar o de un lago en función de la profundidad, la temperatura del aire y del agua de un río a lo largo del año, la temperatura del agua de un río en función de la altitud, o la altura de las olas en función de la intensidad del viento.

▪ A esta edad los alumnos ven con dificultad las variaciones en el espacio y en el tiempo de un parámetro. Cuando se trabaja sobre una gráfica es muy importante no perder la referencia a la situación real que se



está tratando. Por ejemplo, en el caso de la luz y la profundidad, ayuda tener delante una sección esquemática del lago e imaginar que vamos midiendo la intensidad de la luz a distintas profundidades.



EN EL LABORATORIO: INVESTIGAMOS LA DEPURACIÓN DEL AGUA


–Conocer algunos de los tratamientos a los que se somete el agua residual en una estación depuradora.

–Construir un modelo sencillo de depuradora y comprobar su eficacia.


▪ Antes de realizar esta práctica puede ser interesante visitar una estación depuradora de la localidad. Allí nos pueden proporcionar una pequeña muestra del fango activo, para observar con el microscopio. Señalar que los procesos biológicos de depuración son los mismos que ocurren en los ecosistemas acuáticos, y están relacionados con la nutrición de los microorganismos.

▪ La recogida y manipulación de las aguas residuales deben hacerse con guantes.

▪ En cuanto al filtro confeccionado por los alumnos, debe informarse de que su duración será limitada, puesto que hay materia que va quedando retenida en él. Habrá que limpiarlo periódicamente o sustituirlo por otro. Del mismo modo, una depuradora tiene unos gastos de mantenimiento necesarios para su correcto funcionamiento.

▪ Es interesante realizar ensayos con aguas coloreadas. En unos casos el color permanece tras el filtrado mientras que en otros, no. ¿Qué hipótesis plantean los alumnos sobre estos hechos y qué conclusiones pueden extraer?

▪ Cuando un colorante no se puede eliminar del agua, y el agua tratada vuelve al cauce, aparecen problemas de turbidez que modifican la penetración de luz a través del agua, lo cual altera el proceso de fotosíntesis de las algas, y con ello también el hábitat de la zona.

MATERIALES

Los materiales necesarios para esta práctica son muy fáciles de conseguir. Es mejor utilizar arena de playa o de río, que ya están lavadas.

LA INTERPRETACIÓN

a) Es suficiente para separar las partículas más gruesas, pero las más finas no se depositan, salvo que el proceso se lleve a cabo en un tiempo mayor.

b) Eliminar del agua las partículas sólidas que aún queden.

c) El agua no será de total garantía para el consumo, puesto que no se ha llevado a cabo un filtrado biológico.



Los cometas mojan

La materia que compone la Tierra y todo lo que en ella existe, incluido nuestro cuerpo, tiene su origen en el espacio.



Al triturar y calentar ciertos meteoritos se ha obtenido agua. Análogamente, los asteroides que colisionaron contra la superficie terrestre primitiva liberaron tanto calor que casi llegó a fundirse todo el planeta, facilitando la emisión de vapor de agua y otros gases encerrados en su interior.

Cómo se heló el Polo Norte

Este texto permite proponer reflexiones adecuadas para iniciar el tratamiento de los cambios climáticos:

–En ausencia de la especie humana han tenido lugar importantes cambios climáticos a escala regional e incluso global.

–El clima puede cambiar mucho y en poco tiempo a escala geológica.

–Muchas especies de microorganismos no toleran pequeñas variaciones de temperatura. Cuando se producen, mueren y se depositan en el sustrato. Las diferencias en la composición del plancton sedimentado nos informan sobre las variaciones de la temperatura del agua y, por tanto, de los cambios climáticos.

Todos los datos apuntan a que nos encontramos actualmente inmersos en un rápido calentamiento climático de consecuencias impredecibles y dispares según las zonas. Parece que, en este caso, el ser humano es el principal causante.

La costa que desapareció

El desastre ecológico del mar de Aral muestra lo que puede suceder cuando se reordena el territorio sin tener en cuenta la respuesta del medio (impacto ambiental). Tierra, agua, aire y explotación sostenible formaban un sistema bien trabado que se ha desintegrado de forma irreversible haciendo que la vida resulte imposible.

Se puede elaborar una tabla comparativa de los recursos antes (agua dulce y pesca abundantes, vegetación diversa y suelo fértil, aire limpio) y después (menos agua disponible y no apta para la vida por su salinidad, suelos estériles por su salinidad, desierto y aire lleno de polvo) de la intervención humana. Ese ha sido el precio que se ha pagado por una producción intensiva de algodón y trigo.

Se trata de un texto muy adecuado para trabajar la educación ambiental.



UNIDAD 9: Los minerales y su aprovechamiento

INTRODUCCIÓN

El primer objeto tecnológico fue seguramente un canto del tamaño de la mano que se utilizó para golpear con una intención concreta, o el fragmento de una piedra cuyos bordes cortantes revelaron, quizá accidentalmente, su utilidad. Desde entonces, esos nuevos objetos, elaborados a partir del elemento mineral de nuestro planeta, han ido sustituyendo a nuestro cuerpo como herramienta, estimulando el desarrollo creativo de nuestra mente.

El desarrollo de la humanidad va ligado a la progresiva explotación de los recursos minerales de la Tierra que los procesos geológicos han concentrado en yacimientos. El descubrimiento y control de nuevos yacimientos y de aplicaciones tecnológicas de los minerales es de importancia estratégica. Sin embargo, los minerales son recursos no renovables, y la actividad minera es causa de importantes problemas de salud y medio ambiente.

En esta unidad se hace un recorrido por la diversidad de los minerales y se inicia al alumnado en el conocimiento de las características más útiles para su identificación y clasificación. Estos contenidos de tipo mineralógico entran en relación a lo largo de toda la unidad con la perspectiva social de sus usos e importancia económica, ayudando al alumnado a adquirir conciencia de la importancia de los minerales como factores básicos de desarrollo.

Para explotar el potencial motivador de esta unidad es recomendable proponer a los alumnos actividades que supongan experiencias sensoriales directas con el mundo de los minerales y también actividades relacionadas con la vertiente más social y de la vida cotidiana.

OBJETIVOS

▪ Distinguir los conceptos de mineral y roca y conocer las características que sirven para diferenciar unos minerales de otros.

▪ Familiarizarse con la diversidad mineral existente valorando la importancia de los minerales en el desarrollo de las sociedades y su carácter de recurso no renovable.

▪ Conocer los aspectos básicos relacionados con la búsqueda y explotación de yacimientos y comprender el impacto ambiental de esta actividad.


1. Definir los conceptos de mineral y roca e indicar diferencias entre ambos.

2. Aplicar su conocimiento de las características de los minerales para identificar algunos minerales importantes por ser componentes de las rocas o por su interés económico.

3. Relacionar algunos minerales de interés económico con su uso y proponer soluciones a su posible agotamiento en el futuro.

4. Definir y diferenciar los conceptos de prospección y explotación y describir una mina identificando sus impactos sobre el medio ambiente y la salud y proponiendo mejoras.


▪ La elaboración de informes científicos es un instrumento para la comunicación y comprensión de la realidad, el conocimiento del mundo físico y la valoración de diferentes manifestaciones, que hoy están consideradas como patrimonio cultural (C1, C3, C6).

▪ Las actividades de experimentación y la elaboración de tablas desarrollan habilidades para el aprendizaje de acuerdo a los objetivos que se plantean (C7).

▪ La acción humana en la extracción de los recursos minerales de la Tierra y los impactos derivados de la misma sirven para conocer aspectos como el consumo, la actividad productiva, etc., e interpretar el mundo aplicando principios básicos para analizar dichos hechos (C3).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Mineral y roca.

▪ Cristal.

▪ Características que nos sirven para identificar minerales: hábito, brillo, color, dureza, tenacidad, fractura, exfoliación, densidad.

▪ Minerales petrogenéticos: silicatos y no silicatos.

▪ Minerales de los que se obtienen metales.

▪ Metales y minerales preciosos.

▪ Prospección y explotación de yacimientos minerales: estructura de una mina y tipos de minas.

Procedimientos

▪ Observación con la lupa binocular de minerales aislados y de los que forman parte de rocas.

▪ Obtención de cristales a partir de una disolución.

▪ Descripción de las características visibles de un mineral.

▪ Estimación de la dureza de un mineral.

▪ Comprobación de la exfoliación o fractura de un mineral.

▪ Medición de la densidad de un mineral.

▪ Identificación y clasificación de minerales a partir de sus características.

▪ Resolución de problemas de dureza y densidad.

Actitudes

▪ Valoración de la importancia de los minerales en el desarrollo de las sociedades.

▪ Toma de conciencia del impacto ambiental de la minería.

▪ Reconocimiento de la posibilidad de agotamiento de los recursos minerales y de la necesidad de consumirlos de forma responsable.

▪ Toma de conciencia de la relación entre algunos conflictos y el control de los recursos mineros.





▪ Material de laboratorio: lupas de mano, lupa binocular, balanzas, probetas, planchas metálicas, martillos, materiales de dureza conocida (lija, acero, vidrio...), papel milimetrado, reglas, agujas enmangadas y espátulas, vasos de precipitados, vidrios de reloj, portaobjetos, diversas sustancias solubles (cloruro sódico, sulfato de cobre...), ácido clorhídrico diluido.

▪ Colecciones de minerales y rocas: numerosos ejemplares de minerales comunes con el fin de que los alumnos exploren sus características en pequeños grupos de trabajo, imágenes digitales de las muestras de la colección.

▪ Material bibliográfico y audiovisual: vídeo La densidad, un DNI de las sustancias, de Ediciones SM; libros, vídeos y DVD sobre minerales; tablas de propiedades de minerales; cámara de fotos, ordenador, retroproyector, proyector de diapositivas.




Llevar a clase una serie de objetos cotidianos para que los alumnos los relacionen con diversos minerales, por ejemplo, un termómetro, un salero con sal, un lápiz, un envase de vidrio, un martillo, una bolsita de yeso y un cable de la luz.

Si el centro dispone de una colección de minerales, se puede llevar una muestra de cada uno de los minerales relacionados con los objetos: cinabrio, halita, grafito, cuarzo, hematites o pirita, yeso, un mineral de cobre.


▪ La fotografía de la entrada corresponde a la mina de Río Tinto. Teniendo en cuenta esto se pueden hacer preguntas a los alumnos del tipo:

–¿Son todas las minas como esta?

No, también hay minas subterráneas.

–¿Qué ventajas y qué inconvenientes tiene obtener así el mineral?

Es una ventaja para los mineros trabajar a cielo abierto. Sin embargo, se degrada una mayor extensión de terreno.

–¿Se puede identificar la mina? ¿Qué mineral se extraía de ella?

Se trata de la Corta Atalaya, la mayor explotación a cielo abierto de Europa. Mide más de un kilómetro de diámetro y llega a los 335 m de profundidad. En la actualidad no está en explotación; cuando estaba en activo se extraían gran variedad de minerales: pirita, azurita, malaquita, cuprita, erubescita, cobres nativos…

–¿Es útil todo lo que se extrae de una mina?

No, sólo una parte que llamamos mena.


Resulta desconcertante acercarse a este lugar extremo. Por un lado, nos encontramos con una naturaleza extravagante e inhóspita. Por otro, con los vestigios de un importante centro neurálgico de la minería mundial, que hoy intenta recuperar algo de su pulso a través del turismo. […].Asomarse a ella produce doble vértigo, el físico propio del abismo y el que suscita la imaginación cuando representa la lucha que allí mantuvieron miles de personas por arrebatar a la tierra los tesoros que escondía. Corta Atalaya es el mayor ejemplo de un terreno profanado desde el calcolítico, y donde, entre éxitos y calamidades, han excavado fenicios, romanos o almohades, hasta que a finales del XIX un consorcio británico creó la Rio Tinto Company Limited. Comienza aquí su verdadera edad de oro, gracias a una extracción a gran escala de minerales preciosos (oro, plata, cobre, pirita...) […]. Los ingleses, que permanecieron ocho décadas en Riotinto, generaron empleo y exportaron sus costumbres (aquí se jugo al fútbol por primera vez en España en 1 873).

DAVID LOSA

EL MUNDO Suplemento de Viajes, 38. Enero 2 005



RECUERDA

▪ Es importante que los alumnos tengan algunos conceptos claros antes de abordar la unidad:

–El paso de sólido a líquido se llama fusión y el de líquido a sólido, solidificación o consolidación.

–Las sustancias puras tienen una temperatura característica a la que funden llamada punto de fusión.

–Las rocas son mezclas de minerales.

▪ Aprovechando las imágenes de esta página se puede:

–Informar sobre la temperatura de fusión del hierro (1535 ºC) y las temperaturas habituales de las lavas (entre 800 y 1 200 ºC).

–Preguntar qué es la lava, cómo se ha podido formar y en qué se transformará fuera del volcán. Pedir en las respuestas el uso correcto de los términos fusión y solidificación.

–Preguntar por qué es más adecuado el bronce que el cobre y el estaño para hacer armaduras y yelmos. ¿Qué otros objetos de bronce conoces? ¿Cómo se elabora el bronce?

–Preguntar por qué no es correcto llamarle mineral al granito y roca al cuarzo.


▪ Los hombres primitivos eran buenos conocedores de las rocas y sabían que para fabricar objetos cortantes necesitaban rocas (o minerales) duras, homogéneas y que se rompieran en fragmentos con bordes afilados. Sus preferidas eran el sílex y la obsidiana. También funcionan bien la cuarcita y la sillimanita.

▪ Vidrio y cristal son más bien términos contrarios a pesar de que en el lenguaje ordinario al vidrio de una ventana o un envase le llamemos cristal. Los cristales son sólidos que se caracterizan por tener formas geométricas sin que se haya producido ninguna talla. Por ejemplo, los cubitos de sal que se forman cuando se evapora el agua de mar; su forma se origina de manera natural y espontánea. Con el vidrio no pasa eso; es un producto manufacturado por el ser humano.

▪ Todos los componentes de un edificio (hormigón, hierro, ladrillos, yeso, cemento, vidrio) son materiales obtenidos a partir de rocas y minerales.

▪ Triturando y calentando hasta la fusión el mineral que contiene el metal que queremos obtener.

1. ROCAS Y MINERALES POR TODAS PARTES


Importancia de las rocas y los minerales en la historia.

Diferencia entre minerales y rocas.


▪ Se puede analizar la importancia de las rocas y minerales comparando los utensilios de sílex con los colmillos y las muelas carniceras de un felino, para concluir que dichos instrumentos ayudaron al hombre primitivo a competir con los grandes carnívoros.

▪ Con las precauciones debidas (guantes de obra, gafas), romper cantos de sílex para observar los fragmentos afilados que se obtienen. Comprobar lo bien que cortan. También se puede hacer con cantos cuarcíticos.

▪ Es interesante que los alumnos visualicen los minerales que se presentan y si el centro cuenta con una colección, llevarlos a clase para que los alumnos los vean directamente (por ejemplo sílex, feldespato, cuarzo y gneis, que aparecen en este epígrafe).



2. CÓMO SE DIFERENCIAN UNOS MINERALES DE OTROS


Concepto de cristal.

Características de los minerales: hábito, color y brillo.

Densidad: relación entre la masa y el volumen.


▪ Con el fin de que los alumnos comprueben que los cristales se forman de manera espontánea, sin intervención externa alguna, se pueden realizar experiencias de formación de cristales a partir de disoluciones. En sus casas, los alumnos pueden experimentar con disoluciones de sal común. En el centro se puede trabajar también con disoluciones de sulfato de cobre (azul).

▪ Para estudiar el color de los minerales se pueden llevar muestras de yeso blancas y rojas para distinguir el falso color del color verdadero frotándolas sobre un papel de lija. Ambas muestras dejan un rastro blanco (color verdadero). El rojo del yeso es un falso color.

▪ Otra sugerencias para trabajar este epígrafe es mostrar a los alumnos minerales con brillos bien diferenciados, como el cuarzo, la pirita, la blenda, el talco y la moscovita. Pedirles que relacionen cada mineral con su brillo correspondiente dándoles los nombres de los brillos: vítreo, metálico, resinoso, mate (sin brillo) y nacarado.

▪ El concepto de densidad se puede trabajar determinando esta magnitud en muestras de dos minerales no identificados que esté bien diferenciada (yeso y aragonito o calcita y baritina). Pedir a los alumnos que averigüen cuál es cada uno a partir de los valores de su densidad.

3. MINERALES DUROS Y MINERALES TENACES


Dureza de los minerales.

Tenacidad, exfoliación y fractura.


▪ Para trabajar este epígrafe es conveniente disponer de un buen número de muestras de yeso, calcita y cuarzo con el fin de dar la oportunidad a los alumnos de comprobar experimentalmente su dureza (2, 3 y 7 respectivamente) y la exfoliación del yeso (laminar o fibrosa, dependiendo del tipo) y de la calcita (exfoliación romboédrica).

▪ En relación con la dureza:

–Rayarlos entre sí para ordenarlos de mayor a menor dureza.

–Determinar su dureza aproximada teniendo en cuenta que:

La uña tiene una dureza de 2,5.

La navaja tiene una dureza de 5,5.

El vidrio tiene una dureza de 6.

La lija tiene una dureza de 7,5.

▪ En relación con la exfoliación: utilizar una plancha de aluminio o de hierro y un martillo. Golpear la muestra con cuidado. Tomar fotografías digitales de todo el proceso y del resultado obtenido al golpear los minerales.

▪ Con todos los datos recogidos, confeccionar una tabla comparada de la dureza y la exfoliación de los minerales comprobados.



4. MINERALES QUE FORMAN LAS ROCAS


Silicatos.

No silicatos.


▪ Una vez que se ha estudiado el epígrafe se pueden confeccionar dos tablas-resumen de las características de los minerales presentados, una de silicatos y otra de no silicatos:

Color Brillo Dureza ExfoliaciónOrtosa Blanco o rosado Vítreo 6 Perfecta, con ángulo de 90 ºCuarzo Diverso Vítreo 7 Imperfecta y poco visibleBiotita Negro Perlado 3 LaminarOlivino Verde oliva Vítreo 8,5 Imperfecta y poco visible

Color Brillo Dureza Otras propiedadesCalcita Blanco o anaranjado Vitreo 3 Burbujea con el ácidoHalita Incolora o blanca Vítreo 2,5 Sabor saladoYeso Blanco o pardo Sedoso 2 Se raya fácilmente con la uña

▪ Si el centro cuenta con una colección de minerales se pueden verificar en las muestras algunas de las propiedades indicadas, y completar las que no aparezcan reflejadas en el libro del alumno. También se puede proponer a los alumnos que consulten otras fuentes de información (bibliografía, Internet, etc.).

5. LAS EDADES DE LOS METALES


Interés económico de los minerales para la obtención de metales.


▪ Confeccionar una tabla-resumen de las características y la utilidad de los minerales presentados, y completar las celdas vacías.

Color Brillo Densidad Otras propiedadesMetal

obtenido

HematitesPardo rojizo a negro

Aspecto variable de terroso a compacto

Hierro

Cinabrio Rojo intensoMuy denso

Mercurio

Calcopirita Amarillo latón Metálico Aspecto similar al del oro CobreBlenda Gris Metálico Muy blanda CincMagnetita Negro Metálico Denso Es atraído por el imán Hierro

Galena Gris MetálicoMuy denso

Exfoliación cúbica. Olor a podrido con el ácido

Plomo

▪ Se les puede pedir a los alumnos que busquen información sobre la utilidad de los metales obtenidos de estos minerales.



6. LOS TESOROS DE LA TIERRA


Los elementos nativos.

Las piedras preciosas.


▪ Una vez que se ha visto todo el epígrafe puede ser interesante realizar una tabla-resumen (al igual que para epígrafes anteriores) en la que se recopile las características fundamentales del oro, la plata y el cobre, así como de las piedras preciosas presentadas en el epígrafe.

▪ Se puede pedir a los alumnos que busquen información en guías de minerales, enciclopedias o Internet sobre sus distintos usos.

7. LOS YACIMIENTOS MINERALES


Yacimientos minerales.

Prospección y explotación de yacimientos.


▪ Incorporar aquí contenidos relacionados con la salud y la seguridad en el trabajo del sector minero y los impactos ambientales de la actividad minera:

–Salud: las partículas de polvo mineral causan trastornos respiratorios (silicosis).

–Seguridad: siniestralidad, normalmente asociada a explosiones tanto accidentales (grisú o metano de las minas de carbón) como controladas (para abrir nuevos tajos).

–Medio ambiente: eliminación de la cubierta vegetal, polvo en suspensión, ruido, escorrentía incontrolada y erosión hídrica, fenómenos de ladera, hundimientos del terreno, contaminación del agua subterránea, impacto paisajístico.

▪ Se puede proponer a los alumnos, como trabajo voluntario, la búsqueda de las características principales de algunas de las minas más importantes del territorio español.

REPASO DE LA UNIDAD

▪ Como recopilación se pueden realizar algunas cuestiones y trabajar los conceptos clave de la unidad:

– Indicar qué minerales presentados en la unidad tienen una densidad más alta. ¿Qué los hace tan densos? El cinabrio y la galena, porque contienen mercurio y plomo respectivamente, que son metales muy densos.

–Relacionar el hierro, el cobre y el mercurio con objetos de la vida cotidiana. El hierro con los vehículos. El cobre con los cables de la luz. El mercurio con el termómetro.

▪ Este tema es propicio para realizar una visita a algún museo geológico y minero cercano al centro, de modo que los alumnos puedan ver la gran diversidad de minerales que existe.



TÉCNICAS DE TRABAJO: HACEMOS UNA CLASIFICACIÓN


–Introducir a los alumnos en la clasificación de objetos y en las condiciones que debe cumplir todo criterio de clasificación para ser válido.


▪ El momento más adecuado para introducir esta técnica de trabajo es a partir del epígrafe 4, que es cuando se empieza a presentar la diversidad mineral.

▪ Se puede proponer actividades sencillas de clasificación de los minerales presentados en los epígrafes 4, 5 y 6. Trabajar en grupos pequeños (2 a 4 alumnos). Los alumnos deben entender que las características de los minerales que acaban de estudiar son criterios válidos para la clasificación. Algunos ejemplos:

–Clasificar los minerales del epígrafe 4 según su dureza.

–Clasificar los minerales de los epígrafes 4 y 5 según su densidad.

–¿Qué criterio se ha seguido para clasificar los minerales en los epígrafes 4, 5 y 6?

–¿Es el color un criterio válido y útil para clasificar los minerales?

▪ También se pueden proponer actividades orientadas a revelar los criterios por los que ordenamos las cosas en casa. Un ejemplo: indicar los criterios que se han seguido para ordenar todas las sustancias líquidas que hay en nuestra casa.

EN EL LABORATORIO: ¿CÓMO SE ORIGINAN LOS CRISTALES?


–Entender cómo se originan cristales a partir de una disolución y qué condiciones son favorables a su crecimiento.


▪ Es complicado colgar un cristal diminuto de un hilo. Para sortear esta dificultad se puede introducir el extremo de un hilo en la disolución saturada inicial. Al cabo de unos días estará cubierto de cristalitos de sal. Con cuidado se pueden retirar del hilo los cristales más pequeños y dejar el mayor.

▪ Cuando los alumnos vean aparecer cristales microscópicos en el portaobjetos, es interesante preguntarles sobre cuál es el fenómeno que se está produciendo. Se les suele olvidar que una disolución consta de disolvente y soluto, por lo que con frecuencia atribuyen la formación de los cristales a una “condensación del líquido depositado”.

▪ Para que comprendan bien que es lo que ocurre en la cristalización, se puede pedir a los alumnos que dibujen la disolución, en el momento inicial, mediante puntitos de un color (la sal) repartidos homogéneamente por el agua, y que la dibujen una semana más tarde dando las explicaciones que consideren oportunas.

▪ Para que los alumnos comprueben que sucede lo mismo pero que la geometría de los cristales que se forman es distinta, se puede realizar la misma experiencia con sulfato de cobre.



MATERIALES

▪ La falta de microscopio se puede soslayar utilizando un viejo proyector de diapositivas y una diapositiva velada (se puede montar un cuadradito de acetato en un marco de diapositiva) con la gota de disolución saturada. Proyectar la imagen hacia el techo para que la gota no se salga de su soporte. El calor de la bombilla acelerará la evaporación del agua de la gotita y simultáneamente se verá la imagen proyectada de los cubitos de sal en crecimiento.

LA INTERPRETACIÓN

a) Sí, porque favorece la evaporación.

b) Para facilitar la formación de los cristales, una vez que se ha formado un cristal la formación del resto es más rápida.

c) Esto dependerá del lugar donde se realice el experimento y de las condiciones meteorológicas.



Un reloj geológico

Cualquier isótopo radiactivo se transforma en el elemento estable de forma regular (reloj). Si el cristal fuera permeable a la penetración de pequeñas cantidades externas de ese isótopo o del elemento en el que se transforma, nuestro “reloj” nos daría falsas medidas del tiempo.

Para hacer que los alumnos entiendan esto se les puede proponer que dibujen un modelo sencillo: el cristal es una cápsula hexagonal que encierra 100 puntitos rojos (isótopo radiactivo) en el momento de su formación. Cada dos años un puntito rojo se transforma en azul (elemento estable). ¿Qué fiabilidad tendría este reloj si de pronto entrasen en la cápsula 15 puntitos azules o se escapasen tres puntitos rojos? Si la cápsula es hermética y sabemos contar puntitos podremos medir la antigüedad de rocas y terrenos.

La joya más grande

Este texto se puede utilizar como actividad de aplicación de algunos contenidos aprendidos. Se pueden proponer cuestiones similares a estas:

–¿Cómo explicarías la formación de cristales de yeso tan grandes? ¿Crees que siguen creciendo en la actualidad?

–El titular parece sugerir que estamos ante una piedra preciosa. ¿Crees que eso es así?

Un museo mineral

Entrando en la página web del Instituto Geológico y Minero de España, www.igme.es se puede realizar un recorrido virtual por el museo e incluso ver algunos ejemplares notables de minerales, rocas y fósiles. Aunque, si existe la posibilidad, lo mejor es visitarlo.

Los minerales de la colección principal están ordenados por grupos químicos como silicatos, sulfuros, carbonatos, etc.

También hay vitrinas con los minerales más comunes de las diferentes comunidades autónomas. Existen también varias vitrinas que informan sobre el aprovechamiento que hacemos de muchos minerales.

El Museo Nacional de Ciencias Naturales (www.mncn.csic.es) también tiene una interesante colección de minerales y dos vitrinas en las que se exponen minerales de importancia económica junto a objetos útiles fabricados a partir de ellos.


http://www.igme.es/


UNIDAD 10: Las rocas y su aprovechamiento

INTRODUCCIÓN

La Tierra es un planeta rocoso, igual que sus “vecinos” los planetas interiores del sistema solar, Mercurio, Venus y Marte, y su gran satélite, la Luna. La corteza terrestre, la capa más externa de la Tierra sólida (geosfera) está formada por rocas muy diversas. Su superficie es el asiento del suelo, las formaciones vegetales, las poblaciones y carreteras, los lagos, ríos, mares y océanos.

El ser humano es un voraz consumidor de rocas de todas clases, en primer lugar para la construcción. Las ciudades están formadas por grandes cantidades de rocas transportadas hasta allí y transformadas en mayor o menor grado. Por otro lado, el desarrollo actual se apoya en un gran consumo energético procedente en su mayor parte de las rocas combustibles, como el carbón y sobre todo el petróleo.

El alumno tiene la oportunidad en esta unidad de descubrir las muy diversas formas en que el ser humano aprovecha la gran variedad de rocas existentes y la estrecha relación que hay entre sus características y el uso al que se destinan. Por último, se le dan pautas al alumno para que desarrolle su destreza en la observación, la descripción y la identificación de rocas. Se pretende así que sea más consciente de su dependencia del sustrato geológico sobre el que se desenvuelve su vida y también más autónomo en su exploración

OBJETIVOS

▪ Adquirir las destrezas básicas necesarias para la descripción e identificación de una roca.

▪ Familiarizarse con la diversidad de rocas existentes y usos más frecuentes.

▪ Tomar conciencia de los impactos ambientales derivados de los usos de las rocas, así como de la información que nos ofrecen estas rocas.


1. Realizar la descripción de una roca teniendo en cuenta el color, la textura y la composición mineralógica, y reconocer el grupo textural al que pertenece.

2. Relacionar las características de las rocas con sus usos más frecuentes.

3. Reconocer la condición de recursos no renovables de las rocas e identificar algunos impactos ambientales derivados de su uso.

4. Explicar el proceso de fosilización y la importancia de los fósiles para la reconstrucción de la historia de la Tierra.


▪ El aprovechamiento de las rocas y el impacto de las explotaciones mineras sirven para comprender mejor los sucesos y la predicción de sus consecuencias. En definitiva, para incorporar habilidades para desenvolverse con iniciativa personal en diversos conocimientos (C3).

▪ Valorar como elementos de nuestro patrimonio las obras civiles que ha realizado el ser humano a lo largo de la historia, como puentes, edificios, etc., en los que se han utilizado las rocas como material de construcción (C6).

▪ Realizar modelos, tablas y gráficos para aprender de una manera cada vez más autónoma, y adquirir una conciencia y aplicación de actitudes personales como la responsabilidad y el aprendizaje a partir de errores, teniendo motivación y voluntad para superar las dificultades (C7, C8).

▪ Elaborar pequeños informes que sigan pautas marcadas significa utilizar el lenguaje como medio de comunicación, de forma articulada y secuenciada, para la mejor comprensión de sucesos (C1).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Algunas relaciones entre las características de las rocas, sus usos y el tipo de relieve que dan.

▪ Textura de una roca.

▪ Características de las rocas cristalinas, las rocas formadas por láminas, las rocas de fragmentos y las rocas combustibles.

▪ Relación entre las características de las rocas y su uso como rocas de construcción, ornamentación, combustibles o materia prima para la fabricación de rocas artificiales.

▪ Origen y significado de los fósiles.

Procedimientos

▪ Observación, descripción y clasificación de rocas.

▪ Reconocimiento de texturas.

▪ Realización de pruebas sencillas para la identificación de algunos minerales componentes de las rocas.

▪ Utilización de claves dicotómicas sencillas.

▪ Identificación de impactos ambientales causados por la explotación y uso de las rocas.

▪ Observación y descripción de fósiles.

Actitudes

▪ Valoración de la importancia de las rocas para el desarrollo.

▪ Reconocimiento del carácter de recursos no renovables de las rocas.

▪ Conciencia de los impactos ambientales producidos por la explotación y uso de las rocas.

▪ Valoración de la importancia de los fósiles como elementos fundamentales para la reconstrucción de la historia de la Tierra.





▪ Material de laboratorio: colección de rocas, imágenes digitales de texturas de rocas, numerosos ejemplares de rocas comunes, colección de rocas pulidas obtenidas en establecimientos comerciales de pétreos naturales, colección de sedimentos, colección de fósiles, lupas de mano, lupa binocular, planchas metálicas, martillos de geólogo, papel milimetrado, reglas, agujas enmangadas y ácido clorhídrico diluido.

▪ Material bibliográfico y audiovisual: vídeos colección Ciencia en Acción de SM: Rocas y paisajes. Las rocas nos cuentan su historia. Libro colección Mundo Azul de SM: Rocas y minerales. Guías sobre rocas.

▪ Otros materiales: cámara de fotos, ordenador y proyector de diapositivas.




Como introducción a la unidad se pueden llevar al aula rocas ornamentales pulidas como granito o mármol, algunas muestras de carbones y una bolsita con cemento, y preguntar a los alumnos por el nombre de las rocas ornamentales, su uso y origen. También se les puede pedir que identifiquen los carbones y expresen sus conocimientos sobre su procedencia, extracción y usos, y finalmente comprobar si reconocen el cemento y preguntar por su origen.


▪ En la foto de la entrada de la unidad se muestra el castillo de Alarcón, en el que se integran perfectamente las rocas de la montaña y las de la construcción. Teniendo esto en cuenta se pueden plantear a los alumnos preguntas como:

–¿Dónde están los límites entre la roca del terreno y la que constituye el castillo? ¿Son fáciles de distinguir? ¿Por qué? No es fácil ver el límite entre el castillo y las rocas sobre las que se asienta porque las rocas usadas en su construcción y las del terreno son muy parecidas.

–La roca utilizada, ¿será de procedencia lejana o cercana? Antiguamente se solía utilizar la roca del terreno para reducir la distancia de transporte.

–¿Qué características debe cumplir la roca para ser utilizada en la construcción? ¿De qué roca podría tratarse? Que sea consistente y soporte grandes presiones. Probablemente se trate de una caliza. El castillo se asienta sobre un terreno formado por rocas estratificadas con el aspecto de ser calizas.


El acueducto de Segovia, el mejor conservado del mundo romano, consta de 30 000 sillares de granito de grano grueso que suman 20 025 toneladas y 7 500 metros cúbicos. Los sillares están montados sin argamasa formando 120 pilares y 166 arcos, 43 en el piso inferior y 123 en el superior.

Este monumento romano, construido para durar eternamente, ha sufrido en el último siglo un deterioro acelerado causado sobre todo por el tráfico de vehículos, hasta 30 000 pasaban diariamente bajo sus arcos, cuyos gases contaminantes reaccionaban con los minerales del granito.

La circulación de vehículos ha sido definitivamente cortada y el acueducto de Segovia está bajo la vigilancia intensiva de expertos que velan y actúan para su conservación.

En esta página de Internet se puede encontrar información muy interesante sobre al conservación del acueducto de Segovia. http://traianus.rediris.es

RECUERDA

▪ Los alumnos al iniciar esta actividad deben tener algunos conceptos claros:

–Las rocas son sólidos naturales formados por la agregación de minerales.

–La geosfera o Tierra sólida está formada por rocas.

–En la construcción se consumen ingentes cantidades de rocas muy diferentes.

▪ Las tres imágenes de esta página pueden dar lugar a preguntas interesantes que hagan reflexionar a los alumnos:

–La pesca, ¿es un recurso renovable o no renovable? ¿Por qué? Es renovable en la medida en que dejemos que los bancos de pesca se repongan en la reproducción. La sobrepesca puede llevar a la extinción de especies, en cuyo caso no hay renovación posible.

– Indica tres usos del agua embalsada. ¿Por qué se trata de un recurso renovable? Abastecimiento de agua a las ciudades, agricultura de regadío y producción de energía hidroeléctrica. Las reservas de agua se renuevan en el ciclo del agua.

–¿Por qué es el petróleo un recurso no renovable? ¿Qué otros recursos no renovables conoces? Porque tarda millones de años en formarse. Los yacimientos minerales.




▪ La pizarra es impermeable y presenta una fina foliación plana que permite extraer láminas planas del grosor deseado. Es coherente y poco dura, lo que permite cortarla con facilidad dándole la forma deseada.

▪ El granito es muy adecuado para el adoquinado de las calles porque su dureza le confiere una gran resistencia al desgaste. Es muy apreciado como piedra de construcción por su gran resistencia a la presión. La ausencia de planos de foliación hacen del granito una roca inadecuada para recubrir tejados.

▪ Contienen fósiles las rocas que se formaron a partir de sedimentos o restos de la erosión de otras rocas. En principio, cualquier resto duro de un organismo muerto que quede enterrado por sedimentos, es susceptible de transformarse en un fósil. También pueden fosilizar las huellas dejadas por la actividad de organismos.

1. HAY MUCHAS ROCAS DIFERENTES


Tipos de rocas y su utilidad.

Características de algunas rocas.

Tipos de rocas y el relieve.


▪ Recoger en una tabla las características y los usos de las rocas mencionadas:

▪ La arcilla es fácil de encontrar, por lo que se puede pedir a los alumnos que experimenten con ella y la moldeen para sacar conclusiones:

–Podrán comprobar hasta qué punto se pueden hacer zurullos finos con los dedos cuando tiene el grado óptimo de humedad.

–Cómo se vuelve quebradiza al secarse.

–Seca del todo se deshace en polvo.

–También se puede diluir en una porción en agua y observar la lentitud de la decantación.

▪ Otra actividad puede ser proyectar imágenes de relieves graníticos, cársticos y arcillosos y pedir a los alumnos que los asocien a la roca correspondiente.

2. IDENTIFICACIÓN DE ROCAS


Análisis de la textura de una roca.


Roca Características UsoArcilla Húmeda, se moldea con facilidad

Cocida, adquiere rigidezEs impermeable

Elaboración de cerámica

Carbón Arde con facilidad Fuente de energía


Identificación de rocas según sus características.


▪ Es fácil conseguir muestras de las rocas estudiadas en el epígrafe (conglomerado, granito y pizarra), de manera que se puedan verificar sobre ejemplares reales los criterios de observación propuestos.

▪ Recoger en una tabla las observaciones efectuadas sobre las tres rocas:

Conglomerado Granito Pizarra

Tipo de granos Fragmentos de otras rocasCristales de tres

mineralesNo se ven

Tamaño de granos Grandes y pequeños Visibles MicroscópicosAlienación de granos No No Sí

Laminación No No SíColor Los de los fragmentos Los de los cristales Uniforme

Reacción al ácidoDepende de la composición

de los fragmentosNo No

▪ Para que los alumnos fijen bien las diferencias entre las tres rocas analizadas se pueden realizar dibujos que esquematicen la textura de las tres rocas. En estos esquemas se deberá reflejar algunos de los aspectos básicos:

–Conglomerado: forma, contorno y variación del tamaño de los fragmentos.

–Granito: cristales de tres minerales encajados como en un mosaico.

–Pizarra: alineación de partículas diminutas.

3. ROCAS CRISTALINAS


Características de las rocas cristalinas: granito, sienita y basalto.

Rocas de construcción.


▪ Al igual que en el epígrafe anterior, puede ser interesante observar ejemplares reales de las rocas presentadas y esquematizar su textura.

▪ Localizar edificios próximos al centro construidos con alguna de las tres rocas presentadas en el epígrafe.

▪ Este epígrafe es idóneo para indicar que la alteración de las rocas por los agentes atmosféricos es mucho más activa cuando el aire está contaminado. Poner como ejemplo el acueducto de Segovia, que en los últimos 30 años se ha deteriorado más que en los restantes 2 000 años de existencia. Los alumnos también pueden proponer algún ejemplo de edificio que se haya deteriorado por efecto de la contaminación.

4. ROCAS FORMADAS POR LÁMINAS




Características de la pizarra, el esquisto y el gneis.

Rocas ornamentales.


▪ Observar ejemplares reales de las rocas presentadas y esquematizar su textura.

▪ Observar muestras de rocas ornamentales pulidas. Hacer fotografías digitales de detalle y proyectarlas para analizar la textura.

▪ Comprobar la reacción del mármol con el ácido.

▪ Observar la utilización de la pizarra en las construcciones. A falta de ejemplos locales, mostrar fotografías a los alumnos.

▪ Observar el uso de rocas ornamentales en la localidad y pedir a los alumnos que pongan ejemplos.

▪ Visitar un almacén de planchas de rocas ornamentales.

5. ROCAS DE FRAGMENTOS


Características del conglomerado, la arenisca y la arcilla.

El vidrio se obtiene de la fusión de arenas ricas en cuarzo.


▪ Al igual que en los epígrafes anteriores es interesante observar ejemplares reales de las rocas presentadas.

▪ En cuanto a la arcilla, se puede indicar que es un componente presente en todos los suelos, en mayor o menor proporción. Una actividad para poder comprobar esto, es tomar una porción de suelo u otro sedimento, y humedecerlo; hacer un zurullo entre los dedos y analizar el resultado. Si se resquebraja rápido es que hay bastante arena. Si, por el contrario, se puede alargar mucho antes de que se rompa es que contiene mucha arcilla.

▪ Tanto los conglomerados como las areniscas contienen caliza. Una forma de comprobarlo es añadir ácido (por ejemplo clorhídrico diluido) y ver qué ocurre: solo las partes formadas por caliza reaccionarán.

▪ Puede ser también interesante visitar una fábrica de vidrio o un alfar, y preguntar por la procedencia de la materia prima que utilizan.

▪ Es importante hacer ver a los alumnos la utilidad del reciclado del vidrio:

–Se extrae menos materia prima.

–Se ahorra energía por reducirse la extracción de materia prima y porque el calcín (chatarra de vidrio) funde a menor temperatura que la arena de cuarzo.

6. ROCAS COMBUSTIBLES


Origen del carbón y tipos de carbones.



Descripción y utilidad del petróleo.


▪ Para trabajar este epígrafe puede ser adecuado visitar una mina de carbón, una central térmica o una refinería, para que puedan ver de cerca como se realizan los diferentes procesos. Si no es posible, se puede mostrar fotos y analizar las principales unidades de los procesos.

▪ Trabajar sobre la imagen de una refinería de petróleo: ¿cuál es su actividad? Básicamente tiene lugar la destilación fraccionada del petróleo para la obtención de subproductos energéticos e industriales, como gases licuados (metano, propano, butano), gasolinas, querosenos, gasóleos, asfaltos, aceites lubricantes, etc.

▪ También se puede mostrar fotografías de pozos y plataformas de extracción de petróleo, de una refinería y de una marea negra. Trabajar sobre ellas para que los alumnos tomen conciencia de la importancia del petróleo en nuestras vidas y del coste de basar en él la obtención de la mayor parte de la energía que necesitamos.

▪ En este punto puede ser interesante insistir en la importancia del ahorro de energía.

7. FÓSILES


El proceso de fosilización.

La información que nos aportan los fósiles.


▪ Para captar la atención de los alumnos se puede llevar a clase algún fósil, si el centro dispone de ellos. Si no puede ser interesante visitar algún museo cercano donde se muestren diferentes fósiles o algún yacimiento de ellos. Otra opción es que los alumnos vean fósiles en una guía.

▪ Analizando las fotografías de la página es posible describir paso a paso el proceso de fosilización.

–¿En qué grupo de animales se pueden clasificar los trilobites? ¿Por qué? Artrópodos, por tener un exoesqueleto formado por piezas articuladas.

–¿Qué indica la presencia de un fósil de animal marino en el interior del continente? Indica importantes cambios en la distribución de tierras y mares a lo largo de la historia de la Tierra.

–¿Existen actualmente trilobites en algún lugar? No, la gran diversidad de trilobites que existió, se extinguió al final de la era primaria (hace 230 millones de años).

–Describir el modo de vida de un trilobites a partir de la reconstrucción del paleoambiente.

REPASO DE LA UNIDAD

▪ El mapa conceptual anterior puede completarse, pidiéndole a los alumnos que lo revisen y añadan aquellos conceptos, que ellos crean que faltan.

▪ Las rocas son agregados de minerales. ¿Qué minerales se han nombrado en esta unidad? ¿De qué rocas forman parte? Organiza la información en una tabla como esta (complétala).

Cuarzo Feldespatos Micas CalcitaGranito sí sí sí, biotitaSienita no sí sí, biotitaBasaltoPizarraEsquisto sí



Gneis sí sí síConglomerado sí /no sí/no sí/no sí/noArenisca sí sí/no sí/no sí/noArcilla

TÉCNICAS DE TRABAJO: VALORAMOS EL IMPACTO AMBIENTAL


–Dotar a los alumnos de unas pautas o directrices para que valoren el impacto ambiental de una intervención sobre el medio natural.


▪ Organizar a los alumnos en grupos de tres o cuatro. Recoger todas las aportaciones de los grupos en una puesta en común. Tener en cuenta que la sensibilización respecto a los impactos ambientales varía mucho de unas personas a otras.

▪ Trabajar sobre fotografías de paisajes que contengan algún impacto: presas, trasvases, carreteras, minas, canteras, graveras, parques eólicos, ferrocarril, espigones, malecones, paseos marítimos, puertos, polígonos industriales, urbanizaciones, explotaciones agrícolas, ganaderas, piscícolas y turísticas, etc. Organizar los impactos siguiendo los apartados propuestos en esta técnica de trabajo.

▪ Trabajar también sobre la posibilidad de reducir los impactos detectados.

▪ Buscar en la prensa noticias relacionadas con impactos ambientales y analizarlas. Este análisis permitirá incluir consideraciones como:

–Los riesgos sobre la salud y seguridad de las personas y sus bienes.

–Los beneficios aportados por la intervención analizada.

EN EL LABORATORIO: CONOCEMOS LAS ROCAS DE LA CIUDAD


–Observar y reconocer en nuestra localidad las diferentes rocas y sus usos como materiales de construcción.


▪ En este epígrafe se puede trabajar sobre la imagen de algún edificio notable conocido por los alumnos, identificando las rocas que se han utilizado para su construcción.

▪ Formar equipos de dos alumnos y proponer investigaciones como:

–¿Qué rocas componen la fachada de un edificio X (dar dirección)?

–¿De qué roca es el suelo de la tienda Y? ¿o el mostrador de la sucursal del banco Z?

–¿Qué edificios de la calle X utilizan granito rosado en su fachada?

–Localizar los edificios que utilizan la pizarra en su tejado.

–Localizar algún edificio que contenga una roca con fósiles.

▪ Es recomendable crear un banco de datos e imágenes sobre los usos de las rocas en los edificios de la ciudad a partir de las aportaciones de los alumnos.

▪ Puede ser interesante disponer en el laboratorio de muestras de las diferentes rocas ornamentales utilizadas en la localidad (se consiguen fácilmente en los talleres de corte y pulido).



MATERIALES

▪ Fichas de trabajo, máquina digital y soportes de grabación de fotos, muestras de rocas ornamentales.

INTERPRETACIÓN

a) Dependerá de la zona por la que discurra el itinerario, pero son comunes el granito en fachadas y algunas aceras que se mantienen, la sienita, la pizarra en las cubiertas de algunos tejados, bloques de mármol en el recubrimiento externo de las zonas más nobles, así como los frecuentes edificios de ladrillos de arcilla, el asfalto de las calles, etc.

b) En este apartado habría que indicar aquellas rocas que no han sido observadas y son también utilizadas como materiales de construcción. Tienen que ser rocas que se hayan citado en la unidad. (serpentina, gabro, basalto, gneis, travertino, etc.).



Un meteorito en Marte.

El texto presenta un tema que motivará e interesará a los alumnos:

–¿Qué energía impulsa al vehículo robot? Como puede verse en la imagen, el vehículo dispone de una gran superficie de paneles que recogen la energía solar y la transforman en eléctrica que mueve el motor y todos los dispositivos de análisis.

–¿Cómo puede averiguar el robot que la piedra negra es de hierro y níquel y no de otro material como el basalto que también es negro? Pesando la roca (cogiéndola con un brazo mecánico) y midiendo ópticamente su volumen se puede estimar su densidad. También mediante alguna medición de su magnetismo.

–¿Qué permite a los científicos afirmar que se trata de una roca extramarciana? Una piedra de hierro y níquel es mucho más densa que cualquier roca de la superficie marciana. Si nos la encontráramos en la superficie terrestre y no hubiera en su proximidad (incluido el subsuelo) ninguna parecida, haríamos la misma afirmación.

–¿Por qué se piensa que el meteorito es el fragmento del núcleo de un planeta en formación? Hoy sabemos que el núcleo de los planetas contiene los materiales más densos. De entre ellos el hierro es el más abundante en el sistema solar. El campo magnético que tiene la Tierra se atribuye a su núcleo de hierro y níquel. Los meteoritos de este material que llegan a la Tierra se interpretan de la misma manera que este meteorito marciano.

Buscando rocas desde el cielo.

El texto es interesante para hacer reflexionar a los alumnos acerca de la pequeña distancia que existe entre la buena voluntad de compartir información con los demás países y la tendencia a ocupar una posición dominante en el control de la información, sobre todo cuando se trata de recursos de tanto valor estratégico como los yacimientos de petróleo.

Aprovechar la ocasión para resaltar la importancia de compartir el conocimiento científico y tecnológico entre todos los países como única estrategia para superar los problemas globales.

¿Empezó la vida en Groenlandia?

Este texto también puede dar origen a un debate en clase, planteando preguntas como:



–¿Por qué tiene tanta importancia demostrar el origen oceánico de esa roca? Porque la existencia de océanos es necesariamente previa al origen de la vida. Datando la roca tendríamos una edad mínima para la hidrosfera.

–Si se demostrara que los fósiles son de bacterias, ¿podríamos asegurar que la vida empezó en Groenlandia como dice el titular? No, sólo podríamos asegurar que hace unos 3 850 millones de años ya había vida en la Tierra.



UNIDAD 11: La materia que nos rodea

INTRODUCCIÓN

La materia que nos rodea presenta gran variedad de propiedades. Cada una de ellas determina el uso que se le dará. Por ello es importante conocer cuáles son las propiedades específicas que servirán para diferenciar unos tipos de materia de otros, y así tener que elegir los materiales adecuados en la elaboración de un determinado objeto.

Además, en esta unidad se inicia ya la clasificación de la materia con un sencillo criterio que los alumnos han trabajado en cursos anteriores, el estado físico de la materia o estado de agregación. Se llega así a una primera clasificación: sólida, líquida y gaseosa. Se enumeran también las principales características de cada grupo, así como los cambios de estado entre ellos. Por último, se hace una somera introducción al concepto de densidad por su importancia para diferenciar los tipos de sustancias.

OBJETIVOS

▪ Identificar y describir materiales a partir de sus propiedades.

▪ Medir o calcular propiedades de un material.

▪ Presentar la información científica de manera organizada.


1. Identificar cosas materiales. Describir y reconocer los materiales y sus estados de agregación a partir de sus propiedades.

2. Realizar ejercicios teóricos y prácticos de medida de las propiedades de objetos materiales.

3. Trabajar con tablas y textos científicos y valorar su información de un modo crítico.


▪ Los modelos y representaciones, la observación de la dilatación de los gases y el uso de instrumental sencillo, como es el termómetro, son actividades que proporcionan criterio propio, para transformar así ideas en acciones (C8).

▪ Las descripciones de los materiales y sus estados sirven para trabajar la representación e interpretación de la realidad a través del lenguaje (C1).

▪ La resolución de problemas sencillos relacionados con la densidad sirve para adquirir la habilidad de utilizar y relacionar los números, las operaciones básicas, así como las formas de expresión y razonamiento matemático (C2).

CONTENIDOS

Conceptos

▪ Propiedades generales de la materia: masa y volumen.

▪ Propiedades específicas de la materia: densidad, plasticidad, transparencia, etc.

▪ La materia gaseosa: propiedades.

▪ Propiedades de los líquidos y los sólidos.

▪ Los cambios de estado entre sólido, líquido y gaseoso. La temperatura.



Procedimientos

▪ Mediciones experimentales y/o cálculos de masa, longitud, superficie, volumen, temperatura y densidad.

▪ Comprobación experimental de las diferencias entre las propiedades de los líquidos, los sólidos y los gases.

▪ Deducción de conclusiones a partir de datos, ya sean obtenidos experimentalmente o de otras fuentes de información.

▪ Elaboración de tablas de doble entrada y otras formas de resumir información.

▪ Búsqueda de explicaciones a fenómenos naturales y a los experimentos.

Actitudes

▪ Valoración de la importancia de tener datos bien tomados para obtener conclusiones adecuadas.

▪ Valorar la socialización y responsabilidad que se adquiere trabajando en equipo.

▪ Interés por descubrir propiedades que hacen útiles a diferentes materiales para usos determinados.

▪ Curiosidad para realizar experimentos sobre las propiedades de la materia, los cambios de estado, etc.





▪ Material de laboratorio: balanzas digitales, vidrios de reloj, vasos de precipitado, probetas, buretas o pipetas, tubos de ensayo graduados, reglas, calibres, termómetros, compresor, objetos geométricos como cilindros, bolas (rodamientos, perdigones de plomo...).

▪ Material audiovisual: vídeo Explora la materia. Col. Ciencia en Acción, Ediciones SM.


Con la fotografía de entrada se quieren mostrar cosas materiales muy variadas, así como, la diversidad de aspectos en que se presentan los objetos hechos de distintos materiales (papel, madera, metal, cerámica…), con una gran variedad de formas, colores, texturas, etc.

En esta unidad se pretende abordar el estudio de la materia: su identificación y su ordenación y clasificación usando como criterio su comportamiento fenomenológico, o sea, las propiedades que presenta.

Preguntas relacionadas con la imagen:

▪ Para aprovechar mejor la fotografía de entrada de la unidad, se pueden plantear a los alumnos las siguientes cuestiones:

–Forma dos grupos entre todas las cosas que ves en la fotografía según el siguiente criterio de clasificación: que tengan vida o que no la tengan. Todas las personas que se ven son seres vivos. Todo lo demás que se ve no son seres vivos. Seguro que hay insectos, mosquitos, microorganismos, etc., pero no se aprecian en la fotografía.

–Elige un rasgo, una propiedad y agrupa todas aquellas cosas materiales de tu clase que tengan esa propiedad en común. Puedes elegir cualquier rasgo que sirva para diferenciar esa cosa de las demás: “ser transparente” (los cristales de las ventanas, los de las gafas, las reglas...), “ser varón” (los correspondientes alumnos o el profesor…), “tener 13 años” (algunos de los alumnos, los propios pupitres o ciertos componentes del material escolar), “que pinte” (bolígrafos, lápices, rotuladores, tizas...), etc.



–El aire que se respira en el mercado de la fotografía ¿es materia? ¿Podrías decir en qué te basas para afirmarlo? El aire sí es materia porque tiene masa y ocupa un volumen.


Otavalo tiene el mercado de artesanías más grande del Sudamérica. Entrando en Internet podemos leer un comentario de un visitante, Poncho Plaza: “Pasar un día en el pueblo-mercado de Otavalo, a dos horas al norte de Quito, la capital del Ecuador, y situado en las tierras altas y volcánicas de los Andes, es pasar el día absorbiendo las visiones y sonidos de un mundo que probablemente nunca habías pensado que existiera. Los nativos —indígenas otavaleños— han convertido sus habilidades artesanales en una forma de arte, a tal punto que no hay viaje completo a Latinoamérica sin unas horas gastadas en discutir el precio de una hamaca, de un suéter hecho a mano, o de un sombrero de paja en la plaza Poncho de Otavalo. El día más atareadamente auténtico para la visita es el sábado, cuando una buena madrugada te da la oportunidad de presenciar el bullicioso mercado de animales, para luego practicar tus destrezas en el trueque antes de que los precios suban repentinamente debido a la llegada de los turistas. Esta es la Latinoamérica que pocas veces contempla el mundo occidental”.

RECUERDA

▪ En esta página se quiere conocer lo que los alumnos entienden por materia, ya sea por haberlo estudiado en cursos anteriores o por los conocimientos que tienen de su propia experiencia. Seguramente no sepan definir la materia por las propiedades generales, pero sí saben distinguir lo que es materia de lo que no lo es, aunque puedan cometer errores en el caso de los gases. La fotografía del paisaje natural puede dar pie a reconocer el agua y el aire como recursos naturales, tal como las rocas o minerales que ya se han estudiado en unidades anteriores. Además, abre la cuestión sobre la materialidad del aire.

▪ También se pretende que los alumnos recuerden propiedades de la materia, como elasticidad, dureza, masa, etc., aunque ellos no las nombren como propiedades de la materia. La fotografía del rollo de metal incandescente permite plantear cuestiones relativas a las propiedades de los estados de agregación y a la temperatura. El metal de la fotografía tiene propiedades muy diferentes a las que tiene a temperatura ambiente, aunque no llegue a fluir, es decir, no se encuentre en estado líquido.


▪ La respuesta académica sería porque la hogaza tiene masa y volumen mientras que la felicidad no, pero los alumnos seguramente dirán cosas como que la hogaza se puede coger y la felicidad no, lo que vale para diferenciar el cuerpo material del que no lo es.

▪ Podría ser el vidrio, algún tipo de plástico transparente, el diamante, etc.

▪ El que sea transparente, es decir, que podemos ver a su través y deja pasar la luz, el que sea rígido y fácil de trabajar (en caliente) para darle la forma que queramos, etc.

▪ Cuando esté a una temperatura mayor que la de fusión (1 063 ºC). Cuando decimos que un material es sólido, solemos querer decir que, a temperatura ambiente, está en estado sólido.

1. ¿QUÉ ENTENDEMOS POR MATERIA?


Propiedades generales de la materia: masa y volumen. Sus unidades en el SI.

Cálculos con unidades. Cambio de unidades.

Medida de la masa con la balanza analógica.

Medida de volúmenes de sólidos, líquidos y gases.




▪ Los alumnos tienen que darse cuenta de que para medir el volumen de un cuerpo por inmersión debe ser del tamaño adecuado a la probeta y, además, no debe ser soluble en el líquido. No pueden olvidar tampoco realizar la resta de los volúmenes antes y después de la inmersión. Hay que indicarles que para medir correctamente el volumen hay que enrasar la línea de visión con la parte baja del menisco del líquido en la probeta. Y también que la masa y el volumen no cambian con la forma del recipiente.

▪ Al medir la masa de los líquidos o de sólidos en polvo, los alumnos suelen olvidar medir primero la masa del recipiente vacío para calcular la masa del material como diferencia de las dos medidas.

▪ En ocasiones, los alumnos mezclan las unidades de masa y de volumen. Es importante que siempre escriban la medida tomada junto a su unidad. Aunque se recomienda utilizar el SI, la unidad más adecuada es la más próxima a la cantidad que se quiere medir. Por ejemplo, sería absurdo medir la masa de un perdigón en kilogramos.

▪ Los alumnos de este curso suelen utilizar masa y peso indistintamente. Conviene acostumbrar a los alumnos a su uso correcto, aunque sin incidir demasiado en ello para no confundirles más.

2. VOLUMEN Y DIMENSIONES


Volumen de cuerpos con forma geométrica. Relación con longitud y superficie.

Conversión entre unidades de volumen.

Calcular superficies y volúmenes de cuerpos geométricos sencillos (paralelepípedos, cilindros, etc.) a partir de sus longitudes relevantes.

Calcular superficies y volúmenes de cuerpos que se puedan dividir en cuerpos geométricos sencillos.


▪ Cuando los alumnos realicen cálculos de volúmenes o superficies, si utilizan la calculadora, habrá que recordarles que no tienen que copiar todas las cifras que aparezcan en la pantalla, sino que deberán expresar el resultado de manera lógica conforme a los datos de partida, redondeando a una o dos cifras significativas.

▪ Para entender la igualdad entre el cm3 y el mL conviene medir el volumen de un líquido con recipientes calibrados en cm3 (por ejemplo, los tubos de ensayo) y trasvasar dicho líquido a otros recipientes calibrados en mL (como la mayoría de las probetas).

3. DIVERSIDAD DE LA MATERIA. PROPIEDADES ESPECÍFICAS


Propiedades generales y específicas de la materia.

Propiedades de un material y aplicaciones.




▪ Describir las propiedades de un material es un paso más que la identificación del mismo a partir de sus propiedades. A través del juego que se propone en el epígrafe los alumnos deben llegar a diferenciar qué es una propiedad y qué no lo es. Para describir un material utilizan frases, como “suele encontrarse en...” o “con él se hacen...”; sin embargo, esas no son propiedades del material.

▪ En este primer nivel de comprensión, para relacionar las propiedades de un material con la utilidad que se le da, sería conveniente citar tanto las propiedades como las utilidades y, dadas estas, que los alumnos las relacionasen. Las fotografías del epígrafe abarcan ejemplos de propiedades físicas (magnéticas y mecánicas —elasticidad, resistencia, ligereza—) y químicas. Se podría proponer realizar una clasificación somera de los tipos de propiedades que podemos estudiar en un material. Por ejemplo, dentro de las físicas, las eléctricas, magnéticas, ópticas, mecánicas, térmicas, etc.

▪ Como actividades de ampliación se pueden plantear investigaciones bibliográficas sobre diversos materiales, sus propiedades y sus aplicaciones.

4. ¿ES EL AIRE MATERIA?


Comprobar el hecho de que el aire tiene masa y ocupa un volumen.

Propiedades específicas del aire.

Concepto de masa del aire.


▪ El preconcepto de que el aire no tiene masa es muy difícil de erradicar. Incluso a los pocos días de realizar la experiencia descrita en el epígrafe, una buena proporción de alumnos seguirá diciendo que el aire no pesa. En pruebas desarrolladas al final de la educación secundaria, un 50 % de los alumnos creen que el aire no es material.

▪ La experiencia citada tiene un análisis más complejo de lo que pudiera parecer, en el que hay que contar con el empuje que ejerce el aire sobre la botella. No vale la pena aclarar estos matices en este primer nivel. Lo importante es que los alumnos vean que al introducir más aire aumenta la masa de la botella, por lo que el aire que hemos metido sí tiene masa.

▪ Otra actividad para comprender que el aire pesa puede ser colgar de una varilla dos globos sin inflar y colocarlos equilibrados. Posteriormente inflar uno de ellos y observar como desciende la balanza hacia el lado del globo que se ha inflado. Esto es debido a que el aire pesa.

5. LOS GASES. PROPIEDADES QUE LOS CARACTERIZAN


Las propiedades que caracterizan a los gases.

Procesos cotidianos relacionados con la dilatación de los gases.

Algunos efectos del gas en movimiento.




▪ Sería muy conveniente hacer en clase algunas de las experiencias que se sugieren en el epígrafe, como dejar un frasco de colonia en un extremo de la habitación hasta que todos huelan la colonia, o comprimir el aire en una jeringuilla. La experiencia de la dilatación vale la pena esperar a hacerla cuando se pueda comparar con la dilatación en los líquidos.

▪ Las tormentas de verano son excelentes ejemplos para comprender la importancia de la gran capacidad de dilatación con la temperatura que tiene el aire o cualquier gas. Eso permite que su densidad varíe muy rápidamente y, al elevarse y condensarse el vapor de agua, se generan las nubes de tormenta.

6. LÍQUIDOS Y SÓLIDOS

CONTENDIOS DEL EPÍGRAFE 6

Propiedades de los líquidos y de los sólidos.

Comparaciones de las propiedades de los líquidos y sólidos con las de los gases.

Soluciones cualitativas a problemas de dilatación.


▪ El montaje que se presenta en el libro se llama montaje de Gravesande. Si no se dispone de él, se puede realizar un experiencia similar utilizando otros materiales: un aro metálico y un objeto también metálico, que encaje en dicho aro.

▪ Conviene plantear ahora la experiencia sobre la dilatación de líquidos representada en la última fotografía del epígrafe anterior, junto con experiencia sobre la dilatación de gases. Al calentar el aire simplemente con las manos, se observa cómo la gota de agua coloreada se desplaza rápidamente, ya que el gas se dilata mucho con un pequeño aumento de la temperatura. Sin embargo, cuando se calienta el líquido con las manos no se nota nada; solo después de calentarlo con el mechero se observa que el líquido se dilata.

▪ En el vídeo Temperatura y calor de la colección Ciencia en Acción de SM, se muestran imágenes de grandes tuberías de agua con “fuelles” para permitir la dilatación sin dejar fisuras. Los alumnos podrían proponer otras soluciones ingeniosas a resolver el problema de la dilatación en estructuras como puentes, raíles o canalizaciones.

7. TEMPERATURA Y ESTADOS DE LA MATERIA


La temperatura y su medida.

Relación entre el estado de un material y la temperatura.

Otros termómetros y escalas.


▪ Es conveniente que los alumnos se familiaricen con los termómetros, tomando medidas tanto con termómetros clínicos como ambientales o de laboratorio, siempre calibrados en grados centígrados, aunque con diferentes precisiones: 2 ºC; 1 º C; 0,1 ºC.

▪ Es importante saber que el estado de los materiales depende de la temperatura en la que se encuentren. Por ejemplo, cuando decimos que el hierro es sólido nos referimos a que lo es a temperatura ambiente. Por eso sería muy recomendable realizar la actividad 35 del libro del alumno.



▪ De forma optativa se podría citar otras escalas termométricas, como la absoluta o la escala Fahrenheit. Asimismo, pueden plantearse investigaciones bibliográficas sobre otros tipos de termómetros, como los pirómetros ópticos o los termopares.

8. CAMBIOS DE ESTADO


Cambios de estado.

Diferenciación entre estados de la materia y cambios donde implica un intercambio energético.

Magnitudes que cambian y las que no cambian.


▪ Es interesante calentar agua mientras se mide la temperatura para que los alumnos observen que esta se mantiene constante durante el cambio de estado. También es adecuado realizar las medidas necesarias para trazar una gráfica de calentamiento del agua o de otra sustancia.

▪ Convendría que los alumnos asociaran a cada cambio de estado el tipo de intercambio energético que se está produciendo: si se recibe o se aporta calor u otra forma de energía. Hay que dedicar tiempo a reflexionar qué les ocurre a la masa, al volumen, y como consecuencia a la densidad, en los cambios de estado.

9. LA DENSIDAD UNA PROPIEDAD ESPECÍFICA MUY IMPORTANTE


Asociar la idea de materiales pesados o ligeros con la densidad.

Calcular densidades de diferentes cuerpos de manera teórica y experimental.

La densidad como magnitud intensiva.


▪ Es interesante comparar la masa de cuerpos de igual volumen que tengan una densidad bastante diferente. En líquidos, podrían ser tetracloruro de carbono y agua; en sólidos, plomo y aluminio, que suele haber en los laboratorios en forma de cilindros.

▪ En los ejercicios teóricos hay que insistir en que se escriban siempre las unidades, y en comparar las densidades calculadas de los cuerpos con la del agua, para tener una referencia.

▪ Convendría hacer reflexionar a los alumnos sobre el hecho de que la densidad no depende de la cantidad de materia que cojamos; por ejemplo, la misma densidad tiene un clavo de hierro que una viga de hierro. Se pueden poner ejemplos de magnitudes extensivas, como el volumen o la masa, e intensivas, como la dureza, la temperatura o la densidad.

▪ El ejercicio 41 del libro del alumno da pie a usar el concepto de densidad e indicar que, por estar trabajando con el mismo líquido, se pueden comparar las masas de ambos frascos de colonia.

REPASO DE LA UNIDAD



▪ El mapa conceptual propuesto en el libro del profesor puede ser completado por los alumnos con ejemplos y pedirles que lo revisen para ver si ellos pueden completarlo con alguno de los conceptos vistos en la unidad.

▪ Para terminar la unidad se puede retomar el ciclo del agua visto en la unidad 8 y analizar los cambios de estado que se producen.

TÉCNICAS DE TRABAJO: ANALIZAMOS Y DESCRIBIMOS UN DIBUJO ESQUEMÁTICO


–El objetivo de este tipo de tabla es poder comparar, relacionar y obtener conclusiones, al tener explícitas las informaciones de distintos aspectos de una cuestión.


▪ Con los datos que muestra la tabla sobre estados de la materia y propiedades a la vista es fácil buscar similitudes y diferencias entre los distintos estados. Es importante habituarse a la búsqueda de regularidades, uno de los procedimientos fundamentales de la ciencia.

▪ Las actividades que se proponen sirven para entender la utilidad de este tipo de tablas. Otra actividad en este sentido, puede ser realizar una tabla de doble entrada para planificar el repaso de los contenidos de la unidad y comprobar que se han realizado todas las tareas.

▪ Como encabezamiento de las columnas pondríamos los títulos de los nueve epígrafes, y como encabezamiento de las filas se pondría, por ejemplo:

–Conceptos estudiados

–Ejercicios teóricos

–Trabajos experimentales en el aula o en el laboratorio

–Informes de las prácticas de laboratorio, del vídeo...

–Otras actividades: trabajos bibliográficos...

▪ Así es fácil identificar los aspectos que no se han trabajado suficientemente y aquellos en los que habría que insistir más.

EN EL LABORATORIO: ¿SON DE HIERRO LOS RODAMIENTOS?


–El objetivo de esta práctica es medir masas y volúmenes y calcular la densidad de una sustancia. También se pretende ordenar la recogida de datos en tablas y deducir conclusiones de los mismos.


▪ Para obtener una buena precisión en la medida de la densidad, se debe utilizar una probeta que tenga la máxima precisión posible. La que aparece en la fotografía del libro del alumno tiene una precisión de 0,2 mL. La precisión de las balanzas habituales es más que suficiente.

▪ Además de la actividad extra propuesta sobre el diseño de una nueva experiencia, se pueden proponer otras cuestiones, como ¿cuál será la densidad del hierro si en vez de rodamientos se hubiese estudiado un fragmento de una viga?



MATERIALES

▪ Como bolitas de hierro pueden usarse las esferillas incluidas como dotación básica de los laboratorios escolares. En tiendas de rodamientos se pueden obtener gratuitamente rodamientos desechados de los que, utilizando tenazas o herramientas adecuadas, se pueden extrae las bolas.

INTERPRETACIÓN

a) La experiencia sería semejante a la planteada, para identificar si son de hierro los rodamientos.



¡Qué agujero tan pesado!

El texto plantea una cierta discrepancia sobre la compresibilidad de gases, líquidos y sólidos, planteada en la unidad. Es importante aclarar a los alumnos que existen fenómenos que no pueden justificarse con los conocimientos expuestos en la unidad, con ello se despierta su curiosidad.

¿Sólido o líquido?

Siempre que hacemos una clasificación se ponen como ejemplos de cada grupo los elementos más representativos, pero siempre nos encontramos en las fronteras elementos difíciles de catalogar.

Lo más importante de este texto es cómo surge la duda de si el vidrio es sólido o líquido. Al observar un cierto comportamiento, la variación con el tiempo del grosor de los vidrios, y como los curiosos ven un problema y tratan de explicarlo. La cualidad más valiosa de un científico es la curiosidad, el reconocer problemas. Una de las más famosas frases de Einstein es: “La formulación de un problema es más importante que su solución”.

Pesadez mortal

Se puede plantear una experiencia de clase sencilla en la que se genere dióxido de carbono, y comprobar que es más denso que el aire, para que los alumnos comprendan su capacidad para apagar fuegos. Esta práctica se ha planteado como experiencia para el grupo, pero aquí se puede plantear como experiencia de cátedra en la clase. En un pequeño vaso se ponen unos trocitos pequeños de mármol, y sobre ellos se echa un poco de ácido clorhídrico. Como el dióxido que se produce es más denso que el aire se queda en el recipiente. En muy poco tiempo ya podemos comprobar cómo al meter una cerilla encendida, esta se apaga. El clorhídrico se puede llevar a clase en unos frasquitos pequeños con tapones cuentagotas que se pueden adquirir en los laboratorios donde suministran los productos, o frascos de medicinas con estas características.



UNIDAD 12: Mezclas y disoluciones

INTRODUCCIÓN

En esta unidad se va a trabajar sobre un tipo de sistemas materiales: las mezclas.

Se plantea el concepto de mezcla desde la observación de sistemas muy conocidos por los alumnos, como la unión de varios componentes; a partir de ahí se indican dos tipos de mezclas: heterogéneas y homogéneas (disoluciones); evitando la palabra fase, se definen las mezclas heterogéneas como aquellas en las que se pueden distinguir partes diferentes, lo que no ocurre en las mezclas homogéneas. Se intenta evitar que el concepto de homogéneo/heterogéneo vaya unido solo al concepto de mezcla, ya que las sustancias puras pueden presentarse también en una o varias fases.

Se da nombre a los componentes de las disoluciones, haciendo hincapié en los distintos estados físicos en que pueden encontrase. Asimismo se introduce el concepto de saturación a partir de un ejemplo sencillo.

Algunos métodos de separación de componentes se describen paso a paso y es deseable que los alumnos puedan llevarlos a cabo experimentalmente.

El concepto de concentración de las disoluciones se expresa cuantitativamente como relación porcentual en masa o volumen.

OBJETIVOS

▪ Distinguir mediante la observación experimental distintos tipos de mezclas: homogéneas y heterogéneas; así como reconocer algunos métodos para separar los distintos componentes de las mezclas.

▪ Expresar cualitativa y cuantitativamente la proporción en que se encuentran los componentes de una mezcla.

▪ Comprender y expresar mensajes científicos utilizando el lenguaje oral y escrito con propiedad, además de interpretar diagramas, gráficas, tablas, expresiones matemáticas sencillas.


1. Conocer el concepto de mezcla y reconocer los distintos tipos de mezclas, explicando y poniendo ejemplos de cada uno.

2. Conocer distintos métodos para separar los componentes en mezclas homogéneas y heterogéneas.

3. Clasificar las disoluciones, desde un criterio comparativo, en concentradas y diluidas.

4. Expresar cuantitativamente, en porcentaje, la concentración de las disoluciones.

5. Interpretar gráficos sabiendo reconocer el sentido y contenidos de los diagramas.


▪ La resolución de problemas sencillos relacionados con el cálculo de la concentración de disoluciones sirve para adquirir la habilidad de utilizar y relacionar los números, las operaciones básicas, así como las formas de expresión y razonamiento matemático (C2).

▪ Las experiencias sobre la separación de los componentes de una disolución, y el uso y montaje de instrumental de laboratorio, proporcionan criterio propio para transformar así ideas en acciones (C8).

▪ La interpretación de gráficos desarrolla la capacidad para el aprendizaje (C7).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Concepto de mezcla.

▪ Mezclas heterogéneas y homogéneas.

▪ Estudio especial de las disoluciones líquidas.

▪ Concentración de las disoluciones en porcentaje.

▪ Disoluciones saturadas.

▪ Formas de separar los componentes en mezclas heterogéneas y en disoluciones.

Procedimientos

▪ Desde la observación saber clasificar las mezclas en homogéneas y heterogéneas.

▪ Cálculo de concentraciones de disoluciones.

▪ Cálculo de masas sabiendo la concentración.

▪ Reconocimiento de mezclas de diversos tipos en el entorno.

▪ Utilización de técnicas de separación de componentes en experimentos sencillos.

▪ Saber concentrar y diluir disoluciones a partir de una dada.

Actitudes

▪ Exactitud y meticulosidad en los cálculos al resolver problemas.

▪ Reconocer la importancia de la tecnología para la obtención de nuevos materiales.

▪ Cuestionar sistemáticamente lo evidente y desconfiar de las apariencias de las sustancias y mezclas

▪ Limpieza y orden en el trabajo experimental.

▪ Reparto responsable de tareas en el trabajo en grupo.





▪ Material de laboratorio: probetas, vasos de precipitados, balanza, vidrios de reloj, varillas agitadoras, embudos, papel de filtro, embudos de decantación, cristalizadores, matraces, refrigerantes, imanes, etc. Se puede utilizar con la misma finalidad material casero: botellas de plástico cortadas a modo de recipientes, vasos de plástico, báscula de cocina, vasos graduados de cocina, etc.

▪ Material audiovisual: vídeo Explora la materia (SM). Capítulo 2: Separación de sustancias Col. Ciencia en Acción.


La mayor parte de la materia que nos rodea se encuentra en forma de mezcla.

Como acercamiento a la unidad se puede pedir a los alumnos que hagan un listado de mezclas y que identifiquen sus componentes.




▪ La imagen de la entrada de la unidad presenta óleos de diferentes colores. La mezcla de los diferentes colores da como resultado nuevos colores.

–En la asignatura de Educación Plástica y Visual los alumnos han estudiado el círculo cromático y deben conocer cuáles son las mezclas que hay que realizar para obtener nuevos colores. ¿Qué color se obtiene al mezclar el amarillo y el cian? ¿Y el magenta con el amarillo?

–En la imagen también se puede observar mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. Pedir a los alumnos que las identifiquen.


Las primeras pinturas de las que tenemos conocimiento utilizaban negro carbón, creta (blanco) y tierras naturales rojas y amarillas. Los antiguos egipcios introdujeron los colores minerales, como el cinabrio y la malaquita y fueron los primeros en utilizar tintes de las sustancias inertes para producir "lacas". También aportaron el azul egipcio que es una "frita" o color vítreo. Los griegos fueron los primeros en utilizar el blanco de plomo e introdujeron el verdigris y el bermellón. Desde la Edad Media hasta el Renacimiento se produjeron muchos adelantos técnicos. El pigmento natural azul ultramar se extraía al principio del lapislázuli. Se creó el amarillo de plomo-estaño y se extendió mucho el uso de nuevas tierras naturales y calcinadas. En los siglos XVIII y XIX se introdujeron nuevos pigmentos a medida que fue avanzando la química y la industria moderna. Los últimos adelantos de las industrias químicas y de tintes han producido un gran aumento del número de colores sintéticos.

RECUERDA

▪ Antes de comenzar el estudio de esta unidad los alumnos deben conocer los conceptos siguientes:

–Propiedades generales de la materia. Medida de la masa y del volumen.

–Medida de la temperatura

–Estados de agregación de la materia. Cambios de estado. Temperaturas de cambio de estado.

–Cálculo de porcentajes.

▪ Aprovechando las imágenes de esta página se puede hacer caer en la cuenta de los tres estados de la materia que aparecen.

▪ Se puede incidir también en las temperaturas de cambio de estado: el punto de fusión de la parafina, que es de 55 ºC, permite que se pueda introducir la mano en parafina líquida sin peligro de quemaduras y que esta se solidifique a temperatura ambiente. En cambio, el bajo punto de fusión del nitrógeno hace que sean necesarias temperaturas bajísimas para que permanezca en estado líquido y que se transforme en gas al abrir el recipiente que lo contiene.

▪ A partir de la etiqueta de composición de la prenda de vestir se puede repasar el significado de las composiciones centesimales y el cálculo de porcentajes.


▪ El azúcar está en el interior del vaso y se reconoce por el sabor dulce. Si se evapora el agua, el azúcar quedará en el fondo del vaso.

▪ Se diferencian en la proporción de grasa que contiene cada una. De mayor a menor contenido en grasas: entera, semidesnatada y desnatada.

▪ La mayonesa se elabora mezclando sus ingredientes; y sus propiedades son distintas a la de cada uno de ellos.

▪ Concentrado quiere decir que tiene mayor cantidad del principio activo en un determinado volumen que los normales, y por lo tanto se requiere menor cantidad de ellos para limpiar. Esto reduce el tamaño y peso de los envases que los contienen.



1. ¿QUÉ SON LAS MEZCLAS?


Concepto y tipos de mezclas.

Proporción entre los componentes de una mezcla.

Relación de este tipo de clasificación con el método de observación utilizado.


▪ A partir de la observación de las imágenes que aparecen en este epígrafe, los alumnos pueden llegar fácilmente al concepto de mezcla. Conviene que ellos pongan ejemplos de sistemas materiales que les parezca que son mezclas e indiquen los componentes de las mismas. Se puede retomar el listado que realizaron al comienzo del tema y completarlo o corregirlo según lo que hayan aprendido en el epígrafe.

▪ En la pizarra apuntaremos los ejemplos de mezclas que indiquen los alumnos y, a partir de los mismos, los clasificaremos en dos grupos: aquellos en los que se observen partes distintas y aquellos en los que no sea posible observar distintas fases. Poner nombre a cada grupo: mezclas heterogéneas y mezclas homogéneas.

2. LAS DISOLUCIONES


Concepto y componentes de disolución.

Tipos de disoluciones atendiendo a su estado físico.

Estudio especial de las disoluciones de gases en líquidos.


▪ Partiendo de lo estudiado en el epígrafe anterior, a las mezclas homogéneas se les da el nombre de disoluciones. Conviene hacer caer en la cuenta de que, aunque un disolvente muy frecuente es el agua y muchos de los ejemplos que se les ocurran tendrán a esta como ingrediente, existen otros tipos de disoluciones que se presentan tanto en estado sólido (aleaciones, amalgamas, etc.), líquido (pinturas, aceites, productos de limpieza amoniacales, alcohol, bebidas carbónicas, etc.) como gaseoso (humo, polvo en el aire, etc.).

▪ A partir de la experiencia que se describe en el texto, los alumnos comprobarán la disolución de gases en líquidos, concretamente en el agua, y la repercusión de la temperatura en dicha solubilidad. Desde ahí podrán incidir en la importancia de esta propiedad en la respiración de los animales acuáticos. Este punto puede servir para hacer reflexionar a los alumnos sobre el hecho de que la contaminación del agua modifica la solubilidad de los gases en ella, afectando a la forma que vive en ese hábitat.

3. SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES EN MEZCLAS HETEROGÉNEAS


Tratamiento de la separación de componentes de una mezcla heterogénea.

Separación de componentes en mezclas heterogéneas: filtración y decantación.




▪ Para trabajar la filtración se puede partir de ejemplos de la vida habitual en los que se separan mezclas de sólido y líquido: separar la pasta del agua de cocción de la misma, colar la nata de la leche, exprimir una naranja, etc. A partir de ellos, reconocer los dispositivos necesarios que permitan el paso del líquido y la retención del sólido o viceversa.

▪ Es interesante que los alumnos aprendan a doblar el papel de filtro para adaptarlo al embudo. Para ello pueden practicar previamente en clase con hojas.

4. SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES EN MEZCLAS HOMOGÉNEAS


Fundamentos de la separación de componentes de una mezcla homogénea.

Métodos de separación: cristalización y destilación.


▪ La cristalización de la sal común es una experiencia que los alumnos pueden realizar en su casa o en el centro escolar. La destilación requiere el montaje adecuado; sería bueno, si el centro dispone del material adecuado, que los alumnos realizaran u observaran este procedimiento.

▪ Se puede proponer a los alumnos que busquen bibliografía o a través de Internet de procesos industriales que utilicen la cristalización o la destilación. Pueden ser salinas o obtención de derivados del petróleo (gasolina).

5. CONCENTRACIÓN DE LAS DISOLUCIONES


Definición cualitativa de la concentración de una disolución.

Expresión cuantitativa de la concentración: porcentaje en masa y en volumen.

Concepto de saturación.

Influencia de la temperatura en la solubilidad de un soluto.


▪ A los alumnos les cuesta más comprender la expresión numérica de la concentración, pues desean aplicar simplemente una fórmula, sin comprender muchas veces el significado de las magnitudes que se utilizan. Conviene insertar actividades que lleven progresivamente a utilizar de forma correcta las expresiones cuantitativas de la concentración.

▪ El concepto de saturación debe separarse del de disolución concentrada, pues hay disoluciones saturadas con poca cantidad de soluto y otras necesitan mucha más. Como ejemplo casero pueden los alumnos comprobar las cantidades de sal y de azúcar que admite una determinada cantidad de agua.

REPASO DE LA UNIDAD



▪ Pedir a los alumnos que completen el mapa conceptual con algún concepto que ellos crean que puede faltar y añadan ejemplos en cada caso.

TÉCNICAS DE TRABAJO: ANALIZAMOS Y DESCRIBIMOS UN DIBUJO ESQUEMÁTICO


–Conseguir que los alumnos puedan interpretar un dibujo esquemático.


▪ Dado que en este tema se ha trabajado la separación de los componentes de una mezcla, hemos elegido un proceso doble: fabricación de sal fina y de sal gruesa a partir de la sal gema, que es sal mineral que se obtiene en yacimientos formados por evaporación de mares interiores en otras épocas geológicas.

▪ Lo más importante es que sepan seguir la secuencia de cada uno de los procesos y describirlos verbalmente. Es también interesante que identifiquen algún procedimiento de separación de mezclas de los que han estudiado en esta unidad.

▪ Pueden buscar por Internet otros gráficos sencillos para analizar e interpretar conjuntamente en clase: tratamiento de aguas, obtención de ácido sulfúrico, etc.

EN EL LABORATORIO: HACEMOS UNA DESTILACIÓN


Esta experiencia de laboratorio pretende que los alumnos:

–Conozcan el fundamento de esta técnica de destilación.

–Al recoger el volumen de alcohol existente en el vino reconozcan los perjuicios que su consumo excesivo puede tener.

–Reconocer los materiales de laboratorio necesarios para realizar una destilación y el papel de cada uno de ellos.


▪ El montaje del destilador suele resultar ser complejo para los alumnos, por lo que puede estar instalado con anterioridad a la realización de la experiencia. El grupo de alumnos para cada destilador no debe ser muy numeroso a fin de que estos puedan observar el termómetro y los procesos de cambio de estado de las sustancias, pero esto dependerá de las dotaciones y de las tomas de agua disponibles.

▪ Si se utiliza vino tinto, el recoger destilados incoloros conlleva la observación visual de la existencia de distintos componentes que se separan por calentamiento (medio físico), lo cual llevará a pensar a los alumnos a entender que el vino es una mezcla.

▪ Conviene que el calentamiento se haga con suavidad; es importante introducir trocitos de cerámica para homogeneizar la ebullición y evitar salpicaduras. Aunque esté pasando agua fría por el refrigerante conviene que no se recojan los componentes hasta que se estabilicen las sucesivas temperaturas de ebullición: alcohol, 78 ºC y agua, 100 ºC. Por el olor es fácil reconocer el alcohol y distinguirlo del agua. Hay que recordar a los alumnos que no deben probar ninguna sustancia.



MATERIALES

▪ Dos soportes.

▪ Termómetro.

▪ Aro y rejilla.

▪ Refrigerante recto.

▪ Matraz de tubuladura con tapón horadado.

▪ Bombona de gas.

▪ Vasos de precipitados o Erlenmeyer para la recogida del destilado.

▪ Tubos de goma para la circulación de agua.

INTERPRETACIÓN

a) Es una mezcla homogénea, ya que no pueden distinguirse los componentes.

b) Alcohol y agua.

c) Evaporando el agua que queda, provocando la cristalización de los sólidos disueltos.



En el interior del cigarro

A partir de este artículo puede trabajarse un tema fundamental en la educación para la salud y motivar a los alumnos hacia el no consumo de tabaco.

Partiendo de que el cigarro es una mezcla de distintas sustancias podría presentarse a los alumnos una cajetilla de cigarros (el envase) donde figure la composición de los mismos, fundamentalmente la cantidad de nicotina de cada cigarro; calculando el 10 % de esta cantidad obtendrán la cantidad aproximada que no se elimina de los pulmones.

Con el fin de que comprendan el carácter acumulativo y valoren sus consecuencias, podrían calcular la cantidad de nicotina que se habrá depositado en los pulmones de una persona que fumara un par de cigarrillos diarios durante diez años.

Café instantáneo

A partir de la información que proporciona el artículo se podría proponer a los alumnos una experiencia: extraer la porción soluble en unos granos de café. Este ejercicio puede reforzar los procedimientos de separación de mezclas. El proceso a seguir sería:

1. Moler entre 15 y 25 g de café natural.

2. Mezclarlo con 200 mL de agua, calentar hasta ebullición y agitar durante 10 minutos.

3. Dejar enfriar un rato y, con protección para no quemarse, filtrar para separar los residuos sólidos de la disolución.

4. En una cápsula o en un vaso de precipitados calentar la disolución hasta que se evapore el agua y se recoja el sólido que está disuelto en ella: el café instantáneo.



Niebla mortal

La niebla son gotitas muy pequeñas de agua en suspensión en los gases de la atmósfera, estas gotitas pueden ser disolvente de otras (o reaccionar con ellas) con lo que pueden llegar a la atmósfera muchas sustancias contaminantes que al ser inhaladas perjudican la salud. De ahí la responsabilidad de controlar y reducir las emisiones gaseosas que proceden de las industrias, coches, calefacciones, etc.

Se puede proponer a los alumnos que indiquen algunas medidas que pueden evitar o reducir esta contaminación en los núcleos urbanos y su impacto negativo en la salud de sus poblaciones. Esto posibilita el tratamiento de esta temática desde la educación ambiental y la educación para la salud.



UNIDAD 13: Las sustancias puras

INTRODUCCIÓN

Esta unidad analiza la realidad desde un punto de vista más teórico y abstracto, esto implicará cierta dificultad por parte de los alumnos para comprender los modelos que se presentan.

Se parte de la diferencia entre sustancia pura y mezcla de sustancias puras, vista en unidades anteriores, y dentro de estas últimas se distingue entre elementos y moléculas.

La clasificación de los elementos y su ordenación en la tabla periódica supuso, en su momento de la historia, una gran revolución, pues permitió un gran avance en la comprensión de la estructura de la materia y de los diferentes elementos químicos. Por ello, habrá que insistir en su importancia, y explicar a los alumnos cómo esto ha permitido conocer cuáles son los elementos más abundantes en los seres vivos, y en general en el universo.

Los diferentes modelos que se han construido para explicar la materia no son reales, pero permiten una mejor comprensión de los fenómenos que tienen lugar a nuestro alrededor. Sobre esto habrá que insistir a los alumnos, puesto que una cosa es el modelo teórico y otra cosa es la realidad.

OBJETIVOS

▪ Comprender y expresar mensajes científicos utilizando el lenguaje oral y escrito, así como interpretar diagramas, gráficas y tablas.

▪ Realizar actividades experimentales y de papel y lápiz.

▪ Interpretar modelos teóricos y diferenciar aspectos fenomenológicos de los modelos y teorías inventados por el ser humano, que tratan de explicar dichos fenómenos, así como predecir otros nuevos.


1. Interpretar textos, tablas y gráficos de sectores sobre la materia sabiendo sacar conclusiones evidentes de los mismos.

2. Realizar experiencias comprobatorias del comportamiento de la materia y realizar informes de los mismos.

3. Interpretar modelos teóricos de sustancias puras y de mezclas diferenciando lo teórico de lo fenomenológico.


▪ La búsqueda de información favorece la comunicación y comprensión de la realidad, y el conocimiento del mundo físico (C1, C3).

▪ La realización e interpretación de tablas y la lectura de textos científicos desarrollan la capacidad para el aprendizaje (C7).

▪ Los modelos y representaciones a realizar usando materiales sencillos son actividades que proporcionan criterio propio para transformar así ideas en acciones (C8).

CONTENIDOS

Conceptos

▪ Sustancias puras y mezclas.

▪ Compuestos y elementos.

▪ Los elementos esenciales para los seres vivos.

▪ Los elementos importantes en la nutrición humana.

▪ Iniciación a las teorías cinética y atómica.



Procedimientos

▪ Búsqueda y selección de información sobre sustancias puras, su comportamiento, sus aplicaciones y su composición.

▪ Interpretación de tablas, de gráficos de sectores y esquemas de modelos teóricos de sustancias puras y mezclas, así como realización de ejercicios de papel y lápiz.

▪ Realización de experiencias comprobatorias de los comportamientos de las sustancias estudiadas.

Actitudes

▪ Adopción de hábitos de nutrición adecuadas.

▪ Valoración de la capacidad del ser humano para crear teorías que traten de explicar los fenómenos observables.

▪ Confianza en la capacidad de cálculo para resolver problemas sencillos de química.





▪ Material de laboratorio: Cristalizador o recipiente cualquiera, vaso de precipitados, tubos de ensayo, calentador, voltámetro, termómetro, fuente de alimentación, cables, etc.

▪ Material audiovisual: vídeo Viaje al interior de la materia Col. Ciencia en Acción de la editorial SM.


La imagen de la entrada corresponde a una geoda, que es un trozo de roca en la que algún mineral que la forma se muestra sólo, de modo que en ella podemos ver la roca y el mineral más abundante. Desde el punto de vista de la química, en su clasificación de mezclas y sustancias puras, en la geoda podemos ver un elemento de cada grupo, vemos la roca (que es la mezcla) y vemos el mineral (sustancia pura).

Si en el laboratorio se dispone de otras geodas sería interesante mostrarlas para ver claramente la diferencia entre el mineral y la roca.


▪ Las paredes de las que sale el yeso son rocas, ¿en qué se diferencian las rocas de los minerales como el yeso? La roca se trata de una mezcla, mientras que el mineral es una sustancia pura.

▪ ¿Podemos asegurar que los cristales de yeso de la geoda que estamos viendo es una sustancia pura, que no tiene ninguna impureza? No, a pesar de que si hablemos de sustancia pura, es muy difícil que no esté acompañada, aunque sea en proporciones muy bajas de otras sustancias, impurezas.


Una geoda es una cavidad rocosa, normalmente cerrada, en la que han cristalizado minerales que se encontraban disueltos en aguas subterráneas y cuyos son de gran tamaño debido a la poca presión a la que se han producido. El proceso de cristalización se produce en capas en las paredes de la cavidad, por lo que se pueden encontrar geodas huecas.

En España, en la provincia de Almería, se han encontrado geodas de gran tamaño e importancia. La geoda encontrada en la mina de Pilar de Jaravia, Pulpi, es considerada la más grande del mundo. Tiene forma más o menos oval, una longitud superior a los ocho metros, y unos dos de anchura. Los cristales sobrepasan en muchos casos el medio metro, y son transparentes. Otras geodas las podemos encontrar en el Karst de Yesos de Sorbas, también en Almería.



RECUERDA

▪ En esta página de repaso se recuerdan las cosas que hacemos normalmente para separar los componentes de una mezcla, como es retirar con un colador los sólidos de un caldo o de una infusión; o que vemos hacer, directamente o en reportajes, como la separación de objetos de hierro para su reciclado, o la destilación de bebidas alcohólicas o del petróleo.

▪ Los alumnos deben tener presentes otros conocimientos básicos, como que el agua hierve a 100 ºC.

▪ Aprovechando las imágenes que se presentan en esta página se puede pedir a los alumnos que comprueben la composición de la ropa que llevan y valoren si es mezcla o no. Puede que la ropa sea 100 % algodón, o que tenga otra composición o proporción a la presentada en la imagen del libro.

▪ También se les puede pedir que averigüen para qué se utiliza el nitrógeno líquido: aplicaciones gastronómicas, en hospitales, en laboratorios, etc.


▪ No necesariamente, seguro que tiene sales disueltas de las sustancias, rocas o tierra, con la que ha estado en contacto.

▪ Si no se echase sal, a temperaturas inferiores a 0 ºC el agua probablemente estaría helada provocando accidentes, sin embargo, al echar sal, la temperatura de solidificación de la mezcla disminuye, y no se forma hielo, o se funde si estaba formado, aunque se tengan temperaturas de algunos grados bajo cero.

▪ La mayoría de los constituyentes que forman los seres vivos pueden coincidir con los de las rocas, pero en proporciones muy diferentes.

▪ Al evaporarse el agua y estar en forma de vapor no se ve, pero no ha desaparecido, podría volver a condensarse, como ocurre en las tapas de las cazuelas cuando hierve el agua y la volveríamos a ver.

1. LAS SUSTANCIAS PURAS


Definición de sustancias pura.

Propiedades características de las sustancias puras.


▪ Para comprender lo que es una sustancia pura se pueden utilizar símiles como el siguiente: tenemos un coche, lo podemos mover, dejar aparcado…, pero si lo queremos, también lo podemos descomponer en partes, las ruedas, el volante, los asientos, etc. Esas partes ya no son un coche. Una sustancia pura podemos calentarla, enfriarla, moverla, etc. pero, sin dejar de ser esa sustancia pura, ya que no podrá descomponerse en sustancias más elementales.

▪ Convendría aclarar que las propiedades características no son más que las específicas de las sustancias puras. Y que al tener valores fijos, estos se pueden almacenar en libros de datos para ser consultados. Sin embargo, nunca podría hacerse eso con las propiedades específicas de una mezcla, como el bronce, pues estos valores dependerían de la proporción de las sustancias mezcladas.

▪ La experiencia de la figura puede realizarse con un termómetro de laboratorio. Cuando se dice que el punto de ebullición del agua es de 100 ºC habría que concretar que debe estar a 1 atm de presión; ya que a presiones diferentes, por ejemplo en La Paz (Bolivia), que está a mucha menos presión de 1 atm por su altura, el agua hierve a una temperatura muy inferior.

▪ Se les puede preguntar a los alumnos cuál es el fenómeno por el que se añade sal en las carreteras cuando se ha formado hielo o nieve. Con ello deben reflexionar sobre el hecho de que se va a modificar la temperatura de solidificación y evitar así la formación de más hielo, lo que permite eliminar en la medida de lo posible el que haya placas.



2. LOS COMPUESTOS


Compuestos químicos.

Proceso químico.

Procesos químicos de electrolisis y de descomposición térmica.


▪ Aclarar que cuando calentamos una sustancia, unas veces puede cambiar de estado, y por tanto seguir siendo ella misma, pero en otras ocasiones, antes de llegar al cambio de estado, se descompone sufriendo un cambio químico y, por tanto, pasa a ser otra sustancia.

▪ Conviene hacer las experiencias señaladas. Si se dispone de voltímetro mejor, pues los alumnos pueden comprobar el potencial aplicado, pero si no, con un cristalizador y dos tubos de ensayo se puede hacer, tal y como vemos en la figura. Recordar que para que el agua se haga conductora y se produzca la electrolisis hay que echar alguna sustancia que la haga más conductora, como un poco de ácido.

▪ El voltámetro emplea electrodos de platino, para hacerlo con tubos de ensayo y cristalizador podemos utilizar electrodos de nicrom, ya que si se emplean de cobre, este se oxida y no vemos aparecer el oxígeno, el cual se gasta en oxidar al cobre.

3. LOS ELEMENTOS


Definición fenomenológica de elemento.

Los elementos que forman la materia.


▪ En el libro de texto se hace referencia al origen de varios de los elementos de la tabla periódica. Se puede pedir a los alumnos que averigüen el origen de algún otro que sea curioso. En la siguiente dirección de Internet se pueden encontrar el origen de los nombres de la tabla: http://www.uv.es/jaguilar/elementos/nombres.html

▪ Se pueden proponer algunos compuestos cercanos a los alumnos y ver de qué elementos están formados, para ello es aconsejable que utilicen la tabla periódica de la página de al lado:

–La glucosa (azúcar): C6 H12O6. Formada por carbono, hidrógeno y oxígeno.

–- El amoniaco: NH3. Formado por nitrógeno e hidrógeno.

–El monóxido de carbono: CO. Formado por carbono y oxígeno.

4. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN LA NATURALEZA


El Sistema Periódico.

Propiedades y aplicaciones del hidrógeno y del helio.




▪ Los elementos son aquellos que aparecen recogidos en la tabla periódica, solo hay algunas excepciones muy conocidas en las que no coincide su nombre con el del elemento, como el diamante o el grafito, por lo que será interesante comentárselo a los alumnos.

▪ Es interesante que los alumnos conozcan los principales grupos de elementos, es decir, los grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16 y 17. Para ello, se puede proponer en clase un juego. Se dibuja en la pizarra la tabla periódica y por grupos o de forma individual los alumnos salen y colocan en el lugar correspondiente uno de los elementos con su correspondiente símbolo.

▪ El helio es gas noble y como tal no reacciona. Por ser más ligero que el aire, y por ello se utiliza para hinchar los globos de los niños, lo que hace que asciendan en el aire.

5. LOS ELEMENTOS EN LOS SERES VIVOS


Reconocimiento de los elementos más abundantes en la materia viva: carbono, oxígeno e hidrógeno.

Elementos esenciales en la alimentación.


▪ Incidir en que los elementos son los mismos, formen parte de un ser vivo o no. La diferencia entre la materia orgánica y la inorgánica está en la proporción en que se encuentran los elementos, y por tanto en que suelen tener distintos compuestos, aunque algunos, como por ejemplo el carbonato de calcio, están en los dos tipos de materia.

▪ Cuando se dice en el epígrafe “los elementos más abundantes en los seres vivos” hay que tener en cuenta que dichos elementos están formando compuestos. Muy pocos elementos se encuentran libres. La proporción de elementos frente a compuestos es ridícula.

▪ Hoy en día, los alumnos llevan una dieta poco saludable, por ello es importante insistir en que mantengan una dieta equilibrada. Se puede pedir a los alumnos que busquen en Internet información sobre el papel de los elementos necesarios en el organismo y en qué alimentos se encuentran cada uno. En la página web http //www.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-l/guia/ se puede encontrar gran cantidad de información sobre dietética.

6. ¿CÓMO ES LA MATERIA POR DENTRO?


Introducción a las teorías cinética y atómica.

Estudio histórico de la polémica “materia continua o discontinua".


▪ A fin de que los alumnos comprendan mejor la teoría cinética se puede llevar un cubito de hielo a clase y ponerlo en un vaso, para que comprueben que el agua en estado sólido no adopta la forma del vaso y que sin embargo en estado líquido el agua si que se adopta la forma del vaso.

▪ Con palillos y plastilina se pueden crean diferentes moléculas para que los alumnos diferencien entre átomo y partícula.



7. LOS COMPUESTOS Y LOS ELEMENTOS SEGÚN LA TEORÍA CINÉTICA


Modelos de sustancias puras, elementos y compuestos, y de mezclas según la teoría cinética y atómica.

Modelos más complejos.


▪ Proponer a los alumnos una tabla similar a la siguiente en la que se señalen si se trata de elementos, compuestos o mezclas.

Agua + alcohol MezclaOxígeno ElementoAire (nitrógeno + oxígeno) MezclaLechuga + tomate MezclaAgua CompuestoHidrógeno CompuestoCalcio ElementoMonóxido de carbono Compuesto

▪ Trabajar por equipos con plastilina de colores, haciendo los esquemas presentados en el epígrafe y asignando un color igual para todos los átomos del mismo elemento.

REPASO DE LA UNIDAD

▪ A partir del mapa conceptual propuesto en el libro del profesor, se puede pedir a los alumnos que lo completen con ejemplos de elementos y compuestos.

▪ Para concluir el tema se les puede hacer a los alumnos algunas preguntas recopilatorias del tipo:

–¿Cuáles son las principales características de las sustancias puras?

–¿Qué diferencia hay entre sustancia pura y compuesto?

–¿De qué dos formas podemos encontrar a los elementos? En forma de átomo y en forma de molécula.

TÉCNICAS DE TRABAJO: SUBRAYAMOS UN TEXTO CIENTÍFICO


–Adquirir técnicas para mejorar la comprensión y entresacar las ideas principales.


▪ Conviene introducir o recordar la técnica de trabajo del subrayado para hacer los comentarios de texto o para trabajar la selección de la información bibliográfica. El subrayado permite repasar el texto sin leerlo de nuevo por completo, recordarlo al ir leyendo lo esencial, y facilita la elaboración del resumen.

▪ Si se hubiese escrito el resumen sería algo así:

Un elemento es una sustancia que puede combinarse pero no descomponerse. Según esta definición (fenomenológica) toda sustancia que no hubiese sabido descomponerse seguiría siendo elemento, y cuando se encontrase la forma de hacerlo dejaría de ser un elemento, por lo tanto, el que una sustancia fuese elemento o compuesto dependía del estado de desarrollo de la química.



EN EL LABORATORIO: OBSERVAMOS SUSTANCIAS PURAS


–Realizar una observación cualitativa y cuantitativa de una sustancia pura.


▪ Si no se dispone de un objeto de plata (aunque estos son fáciles de encontrar) se puede utilizar otro objeto que esté fabricado con una sustancia pura, como puede ser un trozo de cable de cobre.

▪ La densidad es una propiedad que se puede medir fácilmente en el laboratorio, pero no otras propiedades. No obstante, al tratarse de una sustancia pura estas propiedades aparecen recogidas en tablas. Se propone comparar los resultados obtenidos en las tablas con los resultados del laboratorio y ver si se aproximan.

▪ De manera opcional se pueden plantear cuestiones relativas a la experiencia como:

–Cuando decimos que su dureza es… porque raya a… y no le raya… , ¿qué tipo de observación se ha realizado, cualitativa o cuantitativa?

Cualitativa, porque no obtenemos ningún dato numérico.

–¿Por qué decimos que es una observación cualitativa el hecho de que la plata es más densa que el agua porque se hunde en ella? Porque no se hace ninguna medida numérica.

MATERIAL

▪ Objeto de plata. En este caso se ha elegido un anillo, pero puede utilizarse una cadena o unos pendientes que sean de plata.

▪ Balanza.

▪ Probeta.

LA INTERPRETACIÓN

a) Se podría montar un circuito con una pila, una bombilla y unos cables que se unieran al anillo, de manera que si al conectar el circuito la bombilla se enciente indicará que la plata que forma el anillo es conductora de la electricidad.

b) Se buscaría un elemento hecho de cobre (un cable, un trozo de tubería, etc.), se realizaría una observación cualitativa determinando sus características y posteriormente, si es posible, una observación cuantitativa determinando la densidad, por ejemplo. Finalmente se pueden comparar los resultados de la observación con los resultados experimentales.



El mar está lleno de oro

Cuando una mina se abandona, ya no se sigue explotando; aunque queda mucho mineral por sacar, pero ya no es rentable hacerlo. En mucho menor medida lo es el sacar el oro del mar. Igual que en el mar hay elementos muy valiosos que no vale la pena obtener, porque se encuentran en muy bajas concentraciones y no sería rentable obtenerlo.



Se podría comentar a los alumnos que en el mar también aparece, en pequeñas cantidad, arsénico, altamente tóxico, pero que, sin embargo, debido a su baja concentración, no es perjudicial para el hombre. La toxicidad dependerá de la concentración a la que se encuentre el compuesto.

Agua y solo agua

Durante la unidad se ha hablado de sustancias puras; sin embargo, hallarlas en la realidad es muy difícil, puesto que siempre se encuentran acompañadas de otras sustancias, impurezas. La obtención de sustancias casi puras requiere una tecnología muy desarrollada y costosa.

Vendría bien recordar en este momento cómo el agua potable no debe ser agua pura. Cuando los alumnos salen de excursión no deben beber agua de nieve, que es más pura que la que se bebe habitualmente, y habría que echarle sales que venden en las farmacias para que no se nos descomponga el estómago, ni agua de los ríos que pueden contener gérmenes u otros sustancias no controladas. Lo mejor cuando se vaya de excursión es llevarse agua de casa que ha pasado por los controles de sanidad adecuados.

¡Qué reloj tan antiguo!

Los primeros elementos que se formaron al principio de los tiempos son los más ligeros. Cuanto más pesados más difícil es su formación. Los elementos que constituyen la Tierra se formaron muy lejos, en supernovas, a grandes temperaturas y en procesos de fusión que no hemos estudiado todavía.

Aquí se puede aprovechar para que los alumnos reflexionen sobre el valor de las cosas que usamos a diario, para que las conserven y hagan un buen uso de ellas; de esta forma se introduce la educación del consumidor.



UNIDAD 14: Los materiales y su reciclado

INTRODUCCIÓN

Los materiales tradicionales (papel, vidrio, plástico, cemento, hierro, aluminio, fibras, etc.) han tenido y siguen teniendo una gran importancia en nuestra sociedad, pero se ha dado un paso más hacia el reconocimiento de nuevos materiales para nuevas necesidades: vidrios especiales, fibra óptica, materiales compuestos, polímeros conductores, etc.

Del uso de los materiales se pasa a la recogida de los residuos sólidos urbanos y a la importancia de minimizar su efecto negativo a través de la reutilización, reducción y reciclado de los mismos. Se presenta el reciclado como fuente alternativa de materias primas, con los beneficios medioambientales y el ahorro energético que ello supone, y que es evidente en el caso del vidrio, el papel y los metales. Los alumnos deben tener conciencia además de que toda explotación de recursos implica impactos muy importantes.

Un paso más es conocer el concepto de material biodegradable y establecer la diferencia entre biodegradable y reciclable.

OBJETIVOS

▪ Reconocer la importancia de las materias primas para la fabricación de materiales y la repercusión del irresponsable de las mismas en el medio natural y social

▪ Reconocer y valorar las aportaciones de la ciencia para la mejora de las condiciones de existencia de los seres humanos y apreciar la importancia de la formación científica.

▪ Aplicar los conocimientos adquiridos en la asignatura de Ciencias de la Naturaleza para disfrutar del medio natural, valorándolo y participando en su conservación y mejora.


1. Saber explicar la diferencia entre materia prima y producto elaborado.

2. Relacionar las propiedades de los materiales con el uso que se hace de los mismos.

3. Conocer el nombre, propiedades y utilización de algunos materiales de nueva creación.

4. Saber explicar las estrategias aplicables a la disminución de residuos: disminución de la producción,

reutilización y reciclado.

5. Explicar los procesos de reciclado de algunos materiales de uso frecuente y cómo se elabora el

compost.

6. Conocer el concepto de biodegradación.


▪ El uso de programas informáticos, para la elaboración y presentación de informes, supone la utilización de tecnologías de la información para aprender a comunicarse (C4).

▪ El análisis sobre el consumo de materias primas y el gasto de agua y energía facilitan la reflexión sobre el impacto que generamos en el planeta y ayudan a comprender dicha realidad, a cooperar y comprometerse para contribuir a su mejora (C5).

▪ La construcción de gráficas a partir de tablas potencia el razonamiento matemático y la habilidad para utilizar y producir este tipo de información (C2).

▪ El análisis de textos científicos, así como otros más periodísticos, posibilita profundizar más en los contenidos de esta unidad y favorece la comprensión lectora y la construcción y comunicación del conocimiento (C1).



CONTENIDOS

Conceptos

▪ Materia prima y producto elaborado.

▪ Las materias primas utilizadas en la fabricación de papel, latas, vidrio y plásticos.

▪ Los nuevos materiales: vidrios especiales, materiales compuestos, fibra óptica y polímeros con propiedades conductoras.

▪ Tipos de residuos urbanos.

▪ Estrategias alternativas a la acumulación de basuras: reducción de la producción, reutilización de los productos y reciclado de los materiales.

▪ Procesos de reciclado de papel, vidrio, plásticos y materia orgánica.

▪ Biodegradación de los materiales.

Procedimientos

▪ Resolución de problemas de proporciones y porcentajes.

▪ Aprendizaje de procesos a través de la lectura secuencial de imágenes que representan secuencias de

dichos procesos.

▪ Lectura de gráficas y diagramas de barras, comparación de datos en una tabla.

▪ Investigación del tratamiento de residuos en el entorno próximo.

▪ Fabricación de jabón y/o papel en el laboratorio.

Actitudes

▪ Disminución de la producción de residuos, evitar el despilfarro de recursos como papel o agua.

▪ Aprender a deshacerse con responsabilidad de aquellos materiales difícilmente biodegradables o muy

contaminantes.

▪ Interés por conocer las normativas autonómicas, nacionales y europeas sobre tratamiento de los

residuos.

▪ Colaboración en la separación de residuos domésticos. Implicación en la recogida selectiva de residuos.


▪ Puedes encontrar actividades de refuerzo y actividades de ampliación relativas a los contenidos en

el cuaderno de atención a la diversidad, páginas 32 y 62.



▪ Material de laboratorio: vasos de precipitados, mechero, grasas e hidróxido de sodio.

▪ Material bibliográfico: Biblioteca interactiva de Ediciones SM, La Tierra, un planeta con vida. Como libro de lectura complementario para el verano se puede sugerir la lectura de: La última oportunidad. María Menéndez Ponte. Colección cuatro chicas fuera de clase. SM. 2005.




En nuestro entorno existen gran cantidad de materiales reciclados. Para comenzar la unidad se puede pedir a los alumnos que observen su entorno y analicen los productos que son el resultado del reciclado: papel, plásticos de envoltorios, botellas de vidrio, pilas, componentes de los coches, etc.


▪ Con esta imagen se pretende que los alumnos caigan en la cuenta de la gran cantidad de residuos sólidos urbanos que generamos con nuestros hábitos de consumo. A partir de la observación de la misma y de la lectura del texto que la acompaña se podrían hacer preguntas a los alumnos del tipo:

–En la imagen se ve papel para reciclar. ¿Qué otros materiales también se reciclan? Papel, vidrio, plástico…

–¿Cómo se podría disminuir la cantidad de residuos que se generan? Mediante la reutilización de esos materiales.

–¿Qué materiales se podrían obtener a partir de los residuos? Además del reciclaje de los propios materiales, también se puede obtener compost de la materia orgánica; además, otro aprovechamiento de los residuos, sería el energético.


Uno de los indicadores de riqueza de un país son sus residuos. Los países desarrollados generan muchos más residuos que los subdesarrollados. Esto se debe a que nuestras basuras están principalmente compuestas por envoltorios.

Otro factor a tener en cuenta a la hora de ver que se hace con esos residuos son las características de los países. Aquellos países que poseen gran cantidad de terreno para almacenar los residuos en vertederos no disponen de tecnologías muy avanzadas para su recuperación y reciclaje. Son, por el contrario, países que generan gran cantidad de residuos y que disponen de un menor espacio los que cuentan con mejores tecnologías para el reciclado. Este es el caso de Japón.

No obstante, la tendencia actual de los países desarrollados es generar un menor número de residuos con el fin de conseguir un mejor aprovechamiento de los recursos naturales del país.

RECUERDA

▪ Antes de comenzar el estudio de esta unidad los alumnos deben conocer los conceptos siguientes:

–Propiedades específicas de los materiales.

–Utilización de los materiales teniendo en cuenta sus propiedades específicas:

–Procedimientos para la separación de los componentes de las mezclas y cómo aplicarlo a la separación de los distintos componentes de los residuos sólidos urbanos.

▪ Aprovechando las imágenes de esta página, se puede hacer caer en la cuenta a los alumnos de que las propiedades específicas de los distintos materiales permiten construir con ellos objetos que cubran necesidades específicas:

–Vasos de vidrio resistentes al calor.

–Objetos fabricados con materiales conductores y/o aislantes del calor.

▪ Teniendo en cuenta esto, se les puede pedir que propongan ejemplos de objetos fabricados con distintos materiales indicando qué propiedad específica de dichos materiales se ha aprovechado, por ejemplo: el cemento se utiliza por su resistencia; el acero inoxidable se utiliza para fabricar cubiertos, ya que es inoxidable; las aleaciones de titanio son muy ligeras, por lo que se utilizan para la construcción de aviones.




▪ En épocas anteriores se empleaba (y se sigue empleando): adobe, cañas, hojas, madera, ladrillos, piedra, etc. En épocas más recientes se combinaba: hierro, madera, piedra, cemento, ladrillos, vidrio, etc. Actualmente, además de los anteriores, existen materiales con propiedades específicas: aluminio, vidrios de una dureza especial, bloques de materiales ligeros y resistentes, etc.

▪ Aunque la elección de un producto debe hacerse teniendo en cuenta su utilidad, y ésta depende de sus propiedades, lo primero que entra por los ojos es su envase: forma, colorido, etc. Por eso los fabricantes lo cuidan mucho, porque un envase atractivo hace que se compren cosas, a veces sin tener en cuenta su utilidad real.

▪ Reutilizar el vidrio haría que disminuyera el volumen de residuos, ahorrando los materiales y la energía necesaria para su fabricación o reciclado.

▪ Mezclar en caliente las grasas con sosa cáustica y separar el jabón fabricado a fin de aprovechar su escasa solubilidad en agua con sal.

1. LOS MATERIALES QUE MÁS USAMOS


Concepto de materia prima.

Materias primas a partir de las que se elaboran el papel, el vidrio y el plástico.


▪ Para que los alumnos lleguen a comprender el concepto de materia prima se pueden llevar a clase diversos objetos, o fotografías de objetos, en los que ellos analicen de qué materiales están hechos. Algunos ejemplos serían: un libro, que está hecho de papel; un lápiz, de madera y grafito; o una bolsa de plástico

▪ En este epígrafe se hace un estudio elemental de las materias primas con las que se fabrican el papel, el vidrio y los plásticos; se podría ampliar, si surge en el proceso de la clase, por iniciativa del profesor o respondiendo a cuestiones de los alumnos, a otros materiales muy habituales: cerámica (sílice y agua), metales (minerales de los que se extraen), fibras textiles de origen natural o artificial: algodón (celulosa), seda natural (gusano de seda), etc.

▪ En el tema 12, en las técnicas de trabajo, se enseñaba a los alumnos a analizar un dibujo esquemático. El proceso de producción de vidrio puede utilizarse para hacer un análisis conjunto de dicho proceso.

2. AVANCES TECNOLÓGICOS Y NUEVOS MATERIALES


Nuevos materiales, sus propiedades específicas.


▪ Los materiales presentados en este epígrafe tienen una gran importancia porque han dado respuesta a necesidades concretas del hombre. Se les puede pedir a los alumnos que realicen una labor de investigación y que busquen a través de Internet u otra fuente de información, aplicaciones concretas de los nuevos materiales, y si es posible, al material al que han sustituido. Por ejemplo, antes los cristales de los coches eran de cristal, actualmente se hacen de vidrio vitrificado que evita que, si la ventana se rompe, los cristales caigan hacia dentro hiriendo a las personas que se encuentran en el interior del coche.

▪ Se puede pedir a los alumnos que reflexionen y propongan nuevos materiales que serían necesarios en su vida diaria que expongan sus motivos y qué características debieran tener. Como ejemplo de partida se les podrían comentar la evolución que han tenido las pantallas de televisión o de los ordenadores,



que primero eran en blanco y negro, luego a color y en la actualidad han evolucionado, a fin de ocupar un menor tamaño, hacia las pantallas de plasma.

3. ¿QUÉ TIRAMOS A LA BASURA?


Residuos urbanos. Su clasificación.

Materias primas que se pueden obtener a partir de los residuos.


▪ Este epígrafe se puede comenzar a trabajar contestando a la misma pregunta del título ¿Qué tiramos a la basura? Con todos los alumnos se puede hacer un listado de los residuos que se generan en las casas distinguiendo entre materia orgánica y materia inerte; esto nos permitirá concretar qué cosas se tiran. Sería algo similar a esto:

–Materia orgánica: procedente de restos de comida.

–Materia inerte:

Plásticos: restos de envoltorios, envases de leche, zumos, yogures…

Vidrios: botellas principalmente.

Metales: procedentes chapas de botellas, latas de refrescos…

Papel: periódicos, revistas, cuadernos.

▪ Una vez analizado el contendido de las basuras se debe sensibilizar a los alumnos sobre la necesidad de separar estos residuos con el fin de poderlos aprovechar posteriormente. Aunque en todos los municipios no existe una recogida selectiva de residuos sólidos urbanos se debe concienciar a los alumnos sobre esta necesidad.

4. ¿QUÉ PODEMOS HACER CON LA BASURA?


Gestión de los residuos.


▪ Existen vertederos controlados y vertederos incontrolados, esos últimos tienen importantes consecuencias medioambientales. Sería interesante que los alumnos aportaran información sobre dónde se encuentran los vertederos incontrolados (cerca de carreteras, descampados…) y cuáles son sus consecuencias (estéticas, no aprovechamiento de residuos…).

▪ También se les puede hacer reflexionar sobre la cantidad de personas que sobreviven en el entorno de un vertederos buscando las materias que tengan algún valor.

▪ Desde este enfoque, los alumnos podrán proponer soluciones que se englobarán en alguno de los siguientes apartados: reducir, reciclar, reutilizar. También sería aconsejable guiarlos hacia un cambio de actitud, a fin de que eviten el despilfarro, el usar y tirar (en lo posible), y la recogida no selectiva de los componentes de las basuras domésticas.

▪ Se puede proponer al conjunto de la clase llevar a cabo una actividad de reciclaje y reutilización de papel. Para ello, se ponen en clase dos cajas: en una depositarán hojas que todavía pueden ser



utilizadas y en la otra papel para reciclar. Los alumnos deberán hacerse responsable de este reciclaje y se organizarán por turnos rotativos o grupos para llevar ese papel a algún depósito cercano al centro.

5. MATERIALES BIODEGRADABLES


La biodegradación.

Diferencia entre biodegradación y reciclaje de materiales.


▪ El proceso de la putrefacción de la materia y su descomposición es un fenómeno que se da dentro del ciclo de la naturaleza. Podemos pedir a los alumnos que piensen en algún ejemplo: las hojas de los árboles en otoño, animales muertos en el campo, excrementos…

▪ A partir de la tabla de tiempos de biodegradación, los alumnos podrán llegar a la conclusión de a qué materiales podremos dar el nombre de biodegradable o considerarlos no biodegradables. En este punto es importante incidir en el respeto al medioambiente: el hecho de que una sustancia sea biodegradable no implica que la podamos tirar al suelo, tanto si es en el campo como en la ciudad.

REPASO DE LA UNIDAD ▪ Se puede pedir a los alumnos que completen el mapa conceptual presentado en el libro del profesor y

que pongan ejemplos.

▪ Para concluir la unidad se podría realizar la siguiente actividad:

–Pedir a los alumnos que analicen aquello que se puede encontrar en la basura, o darles una lista de objetos como la siguiente: envoltorios de plástico, restos de comida, varias botellas de vidrio, trozos de cristal climalit procedente de una ventana junto con un resto de madera de la misma, unos clavos de hierro, un trapo de algodón, latas de bebidas, un trozo de cable de teléfono de fibra óptica, unas flores marchitas, etc.

–Después los tendrán que clasificar teniendo en cuenta:

–Si son materiales tradicionales o pueden ser clasificados como nuevos materiales.

–¿En qué tipo de contenedores se debería introducir cada uno de estos objetos?

–¿Qué residuos son orgánicos y cuáles son inorgánicos?

–Indica a cuáles de ellos se les puede llamar materiales biodegradables.

TÉCNICAS DE TRABAJO: CONSTRUIMOS GRÁFICAS A PARTIR DE TABLAS


–Identificar los datos que figuran en una tabla y establecer relaciones entre los mismos. Construcción de gráficas a partir de datos.




▪ Además de la pregunta que se propone para la lectura de la tabla-gráfica, se puede aprovechar la misma para proponer otras cuestiones, como:

–¿Qué país ha tenido el mayor incremento de recogida de vidrio en el año 2 003?

La respuesta a la pregunta planteada es Portugal, con una evolución positiva que ha permitido recoger 14 000 toneladas de vidrio más en el 2 003 que en el 2 002.

–¿Qué país aparece como el más responsabilizado en la recogida diferenciada de los residuos sólidos urbanos? Para contestar a esta pregunta deberías tener en cuenta la población de cada país, dato que puedes encontrar en un diccionario actualizado o en Internet.

▪ Se pueden buscar datos actuales de reciclaje de papel en la web http: //www.asapapel.es/ y con ellos se pueden elaborar gráficas y realizar un análisis de los datos.

▪ En esta sección puede ser interesante la colaboración con el departamento de Matemáticas para la elaboración de las gráficas.

EN EL LABORATORIO: FABRICAMOS JABÓN


–Reutilización de un residuo para la obtención de un producto aprovechable como es el jabón.


▪ Aunque el objetivo de la experiencia es aprovechar los aceites y grasas desechados, cuando esto no sea posible se puede utilizar aceite de oliva, más fácil de tener en un laboratorio escolar.

▪ Conviene que se tenga preparado un vaso con el aceite y otro con la disolución de hidróxido de sodio (aproximadamente 3 g de hidróxido en 20 cm3 de agua). El calentamiento al baño María evita una temperatura excesiva, no obstante se puede sustituir el baño María por un calentamiento suave.

▪ Como hay que agitar continuamente conviene que esta experiencia se haga en pequeños grupos para que los alumnos vayan cambiando periódicamente de tarea.

▪ La disolución saturada de sal permite separar el jabón del resto de las sustancias del vaso. Al separar el jabón, además de comprobar que se trata de este producto agitándolo en agua dentro de un tubo de ensayo, se le puede mezclar con algún ingrediente que le proporcione color y/u olor e introducirlo en moldes de formas divertidas, para que cada alumno tenga su pastillita.

MATERIALES

▪ Dos vasos de precipitados 200 cm3.

▪ Un vaso de precipitados 400 cm3.

▪ Tubo de ensayo.

▪ Varilla agitadora.

▪ Fuente de calor.

▪ Grasa o aceite.

▪ Hidróxido de sodio.

▪ Sal común.

▪ Platillo para recoger el jabón elaborado.



▪ Moldes de formas variadas.

INTERPRETACIÓN

a) Se pueden utilizar indistintamente grasas o aceites.

b) Antiguamente se utilizaba ceniza, producto alcalino del que deriva el nombre de álcali, en lugar de la sosa cáustica (NaOH), pero cada vez hay menos número de fogones en los hogares, ya que habitualmente se utiliza el gas natural, el butano o la corriente eléctrica como fuente de calor. Si se dispone de chimenea se podría elaborar el jabón según la forma tradicional.



De la sartén a la bañera

Con este artículo se reforzarán los conceptos de materias primas y reciclado de materiales. Asimismo, los alumnos se sensibilizarán sobre la importancia de evitar vertidos de materiales que contaminan el medio ambiente (en este caso el aceite de freír) y favorecer medidas que permitan su recogida selectiva y su posible transformación posterior.

Se podría generalizar este apartado dialogando con los alumnos sobre los efectos medioambientales de los vertidos de aceites y grasas residuales de distintas industrias y de los aceites preparados para vehículos y otras máquinas.

Coches nuevos de segunda mano

A partir de la lectura de este artículo se pueden reforzar distintos contenidos, por ejemplo:

–Importancia de la disminución del volumen de los residuos.

–Necesidad de reciclar los materiales desechados procedentes de los restos de un automóvil con el fin de disminuir su volumen y ahorrar materias primas.

–Procesos de reciclado de distintos materiales.

Se les puede preguntar a los alumnos qué materiales creen ellos que se pueden reciclar de un coche.

Todo ello les proporciona una información necesaria para formarse como consumidores responsables.

¿Qué botella me pongo hoy?

Como con la palabra plástico se designan una gran variedad de materiales de composición química y propiedades diversas, conviene que los alumnos caigan en la cuenta de que cada tipo de plástico ofrece posibilidades de ser reciclado y reutilizado. El ejemplo de este artículo concreta uno de ellos: obtener fibras textiles a partir de un plástico determinado.

Podría recordarse en este momento que, a partir de otros plásticos distintos del anterior, se pueden fabricar bolsas de plástico, envases, contenedores, etc. Todo ello puede proporcionar a los alumnos valores que conllevan actitudes responsables frente al consumo y al medio ambiente.


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