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enseñanza del concepto de célula como unidad funcional y estructural
 

enseñanza del concepto de célula como unidad funcional y estructural

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Propuesta de desarrollo de actividades de clase sobre la célula.

Propuesta de desarrollo de actividades de clase sobre la célula.
Trabajo realizado para asignatura de Didáctica en Magister en Didáctica de la Ciencias Experimentales

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    enseñanza del concepto de célula como unidad funcional y estructural enseñanza del concepto de célula como unidad funcional y estructural Presentation Transcript

    • Imagen de una actividad realizada en mis clases.Trabajo N° 1.Enseñanza del conceptode célula como unidadfuncional y estructural delos seres vivos.ANDRÉS AMENÁBAR FIGUEROADIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES IPROFESORA CORINA GONZÁLEZ WEIL
    • Concepto a enseñarLa célula como unidad funcional y estructural de los seres vivos.Idea Central a Enseñar:La célula como unidad fundamental de la vida desde el punto de vista estructural (todos los seres vivos están formados por células) y funcional(los procesos de la vida son el resultado del funcionamiento de cada una de las células). En otras palabras que sean capaces de “vincular lascaracterísticas y funciones de los seres vivos con las características y funciones de las células” (González y Harms, 2012)Significado para los alumnos.El comprender el concepto de célula como unidad estructural y funcional, les ayudará a entender que funcionamiento del ser vivo (el todo),es producto del funcionamiento de la parte (cada una de las células). Les permitirá tener una visión de conjunto de la función de nutrición del cuerpo,que comprendan que la necesidad de alimentarse es para entregar nutrientes a cada una de las células. Es decir, entender cómo funciona su cuerpoque en definitiva es producto del funcionamiento de cada una de nuestras células.Es importante que los aprendan bien este concepto, de tal manera que tengan una concepción correcta sobre la organización y funcionamiento delos seres vivos. Sino comprenden bien el concepto de célula difícilmente serán capaces de entender temas científicos, que hoy en día aparecen enla prensa y muchas veces son tema de conversación como son por ejemplo el proyecto genoma humano, el uso de la genética para determinarpaternidad o investigar un crimen, los avances en el tratamiento de enfermedades con células madres, saber que son los probióticos, el comprenderenfermedades como la malaria, el SIDA o el cáncer, comprender los procesos biotecnológicos y muchos otros temas que se podrían mencionar(González y Harms, 2012). En definitiva es un tema muy importante porque trata de cómo estamos hechos y funcionamos nosotros mismos. Y estárelacionado con múltiples cuestiones de la vida diaria que requieren un conocimiento científico de este concepto para una buena compresión de esascuestiones.Las habilidades de pensamiento científico descritas en los planes y programas, según el programa de estudio en ciencias naturales de octavoaño básico del año 2011, son las siguientes (Mineduc, 2011):a) Formulación de hipótesis a partir de los requerimientos de la célula.b) Ejecución de procedimientos simples de experimentación que permitan la verificación de una hipótesis formulada.Ambas habilidades son tratadas ampliamente en el desarrollo de las clases planteadas en la Tabla 1.También se plantea las habilidades de pensamiento científico referidas a la elaboración de mapas conceptuales (Mineduc, 2011) lo que seve reflejado en la primera y segunda sesiones descritas en la Tabla 1.En la tabla 1 incluyo además las concepciones alternativas más comunes descritas en la literatura con respecto al concepto estudiado(González y Harms, 2012) y que he considerado en el desarrollo de las actividades. Los indicadores del alumno están tomados de González et al(2010)
    • SesiónTema de la claseConceptosActividad de clases Competencia CientíficaAsociadaConceptoalternativoasociado1 Introducción al uso demapas conceptuales.La célula eucarionte yprocarionteSe introduce la técnica del uso de los mapasconceptuales según la metodología incluida en elAnexo 1.Luego de confeccionar un mapa de un tema de interéspara los alumnos se confecciona un mapa con lossiguientes conceptos célula eucarionte, célulaprocarionte, célula animal, célula vegetal y núcleo. Laidea es introducir algunos conceptos nuevos, aplicar latécnica e ir corrigiendo errores.Un ejemplo de mapa conceptual con estos conceptosse incluye en el Anexo 2.Capacidades: Identificar términos clave para labúsqueda de información científica. Justificación:Se dan cuenta que los conceptos se relacionanentre sí en un orden jerárquico.2Características de losseres vivosLos alumnos discuten acerca de las propiedades dediferentes objetos/seres vivos presentes en el aula(planta, fuego, lombriz, juguete, semilla de lenteja,ellos mismos), finalizando con una discusión acerca dequé caracteriza a un ser vivo y llevando su conclusióna un mapa conceptual.(González, 2012).1. Capacidades: Aplicar el conocimiento de laciencia a una situación determinada.Justificación: Se dan cuenta que el conocimientode la ciencia se puede aplicar a situacionescotidianas y a objetos/seres vivos comunes.2. Conocimiento: acerca del mundo natural:Sistemas vivos.Justificación: Reflexionan y discuten sobre lascaracterísticas de los seres vivosLas plantas no sonseres vivos.Justificación:En la discusión sepuede aclarar, queel hecho de que lasplantas no semuevan, no significaque no sean seresvivos.3 Seres vivoscompuestos porcélulas.Nutrición como funcióncaracterística de losseres vivos.1. Pedirle a los alumnos que realicen en sus casas losiguiente:a) Obtengan hongos filamentosos a partir de panmojado y de un limón mojado para obtener hongosfilamentosos. También se les indica que sometan alpan y al limón a distintas condiciones, por ejemplo,más o menos agua, dejarlos a la sombra o al sol, en elrefrigerador o a temperatura ambiente, se hacenpreguntas sobre lo que pasará y a partir de ellaselaboran hipótesis. La idea es que ellos mismos veanlas distintas condiciones a variar. Luego recolectarandatos de lo ocurrido y verificarán sus hipótesis. b) Quetraigan levadura de la que se utiliza para hacer pan.1. Capacidades: reconocer cuestionessusceptibles de ser investigadas científicamente.Justificación: Se dan cuenta que situacionessimples y cotidianas como la formación de mohoes susceptible de ser investigadacientíficamente.2. Capacidades: reconocer los rasgos clave de lainvestigación científica.Justificación: Se hacen preguntas y partir de ellaselaboran hipótesis, además recolectan datos ycontrastan los datos con sus hipótesis3. Capacidades:1. Bacterias,plantas y hongos noson seres vivos ytampoco secomponen decélulas.Justificación: Alobservar los hongosen el microscopiose darán cuenta deque están hechosde células.
    • Luego en la clase observan a simple vista, con unalupa estereoscópica y al microscopio los hongosfilamentosos (pluricelulares) obtenidos. Las levaduras(hongos unicelulares), las observan haciendo unasolución de agua con azúcar. También deberánexplicar porque, es necesario poner las levaduras enuna solución de azúcar.Luego observan células animales de la mucosa bucalteñidas con azul de metileno, células vegetales deepidermis de cebolla teñidas con rojo neutro, hojas deplantas del colegio y euglenas (protozoos) de aguaestancada o agua de un florero, al microscopio óptico.Los alumnos dibujan y rotulan cada tipo celularindicando sus principales componentes, estructuras ydetalles (membrana o límite celular, núcleo ycitoplasma). (Mineduc, 2011)Es importante que dibujen los distintos organismosrotulando claramente las células, de tal manera quequede claro que los seres vivos están formados porcélulas.Además es importante orientar sus hipótesis yconclusiones de tal manera que relacionen la pudricióncon la nutrición como función característica de losseres vivos.Aplicar el conocimiento de la ciencia a unasituación determinadaJustificación: Para ver la levadura al microscopioes necesario ponerla en una solución de aguacon azúcar, los hongos filamentosos sealimentan del azúcar de la fruta endescomposición.4. Capacidades: Describir e interpretarfenómenos científicamente y predecir cambiosJustificación: Al someter el pan y el limón adistintas condiciones luego tienen que describir einterpretar sus resultados5. Conocimiento de sistemas vivos Justificación:se asocia la pudrición de frutos y el pan a hongosfilamentosos, se observan sistemas vivos endistintas escalas macroscópica y microscópica.6. Conocimiento: sobre la investigación científica(obtención de datos) Justificación: obtienen datospara contrastar sus hipótesis planteadas.7. Actitud: Mostrar curiosidad por la ciencia.Justificación La actividad fomenta la curiosidadpor la ciencia al hacerla más cercana.4 Estructura yfuncionamiento de lacélula.Analogía entre la célula y una fábrica.Los alumnos comparan cada una de las estructurascelulares con los componentes de una fábricarealizando dibujos y explicaciones de cada una de lascomparaciones realizadas.Un ejemplo de esta actividad realizada por un alumnode octavo básico, se incluye en el Anexo 3.1. Identificar términos clave para la búsqueda deinformación científica. Justificación: Los alumnosbuscan información sobre la célula y le asigna unsignificado para ser capaz de relacionarlo conalgo cotidiano: una fábrica.2. Conocimiento acerca de los sistemas vivos.Justificación: Profundizan en su conocimientosobre sistemas vivos al hacer relaciones concuestiones que les hacen más sentido como esel funcionamiento de una fábrica.Imagen de la célulacon dos círculosconcéntricos y sinorganelos.Justificación: aldibujar porseparado cada unode los organelos ycompararlos conestructuras de unafábrica les queda
    • 3. Actitud: Demostrar disposición para adquirirconocimientos y habilidades científicasadicionales, utilizando diversos recursos ymétodos Justificación: Los alumnos muestranbuena disposición al ser una actividadentretenida y que les hace sentido.claro que dentro dela célula hayvariadasestructuras, condistintas funciones.Así su imagen decélula cambiará y ladibujaran conorganelos dentro.5 Función global de lacélulaSe pide a los alumnos que amplíen la analogía de laclase anterior. Ahora tienen que pensar que cada unade las células (fábricas en la analogía) actúancoordinadamente formando tejidos, es decir, lascélulas trabajan en equipo y a su vez, órganos(equipos que trabajan juntos). Se les explica que lafunción del todo es distinta a la de la parte (noción deemergencia). La idea que al pensar en la analogíainternalicen que las funciones del organismo son elresultado del funcionamiento orgánico de cada una delas células.Idem sesión 46 Seres vivoscompuestos decélulas.Niveles deorganización.Los alumnos inventan un ser vivo. La idea es quedescriban sus características procurando mantener laestructura de los seres vivos según los niveles deorganización de tal manera que lo internalicen.Al principio describen al organismo desde el punto devista macroscópico y luego desde el punto de vistamicroscópico, haciendo hincapié en cómo estáformado. Tienen que plantearse cuestiones tales como¿Cómo está hecho un ser vivo? ¿Cómo se organizaninternamente? ¿Cómo crece y como se alimenta?Idem sesión 5 La célula sólo enlugares específicosde nuestro cuerpocomo sangre ucerebro.Justificación: Altener que “construir”seres vivos sepodría cambiar ésteconcepto alternativo
    • 7Nutrición yRespiración celular.La célula como unidadfuncional y estructural.Se proporciona información a los alumnos sobre elinfarto al miocardio, incluyendo sólo las causas deobstrucción de las arterias, no los efectos que tiene enel corazón. Luego ellos tienen que hacer preguntas ehipótesis de los efectos de la falta de irrigaciónsanguínea. La idea es que reflexionen y se den cuentade que cada célula de la zona afectada del miocardioes afectada por la falta de sangre, lo que produce unmal funcionamiento del tejido y por ende del órgano.La idea es que también lo relacionen al concepto denutrición: la sangre lleva oxígeno y glucosa quepermiten que cada una de sus células se contraiga.También se puede ahondar en como las célulascardíacas actúan en conjunto, ahondando en la ideade que gracias al funcionamiento coordinado de cadacélula (cada una de las células se contrae) el corazónlate correctamente (se contrae y se relaja elmiocardio). Así ponemos un especial énfasis en lafunciones de la célula (en este caso contraerse), másque detenernos en los detalles de su estructura, paraque los estudiantes logren comprender la célula comounidad funcional y estructural de los seres vivos(González, 2012)1. Capacidades: reconocer cuestionessusceptibles de ser investigadas científicamente.Justificación: Se dan cuenta que problemas desalud comunes como el infarto al miocardio,pueden son susceptibles de ser investigadascientíficamente.2. Capacidades: reconocer los rasgos clave de lainvestigación científica.Justificación: Se hacen preguntas y partir de ellaselaboran hipótesis de los efectos que se dan enel corazón por la falta de irrigación sanguínea.3. Capacidades: Aplicar el conocimiento de laciencia a una situación determinadaJustificación: Utilizan los conocimientosaprendidos en las sesiones anteriores paraexplicar los efectos de la falta de irrigación en elcorazón3. Actitud: Mostrar curiosidad por la cienciaJustificación: Un problema de salud tan común yque es causa de muerte despierta la curiosidad yel interés en los alumnos.Falta decomprensión yvinculación de lasfunciones deestructurascelulares y sufunción globalJustificación: Laactividad trata deintencionar quevinculen la actividadde la partecontracción de cadauna de las células,con el todocontracción delmiocardio,vinculándolaademás con lanutrición individual,necesidad deglucosa y oxígenopara obtenerenergía
    • Bibliografía:González, C., Bravo, P., Abarca, A., Castillo p., y Álvarez S. (2010) Promoción de competencia científica: ¿Qué capacidades, conocimientos y actitudes sonpromovidas en prácticas de profesores de ciencia de educación media de la Región de Valparaíso? Ponencia presentada en el I Congreso Interdisciplinario deInvestigación en educación, 30 de septiembre, Barcelona, España. Recuperado el 20-04-13 dehttp://www.ciie2010.cl/docs/doc/sesiones/22_CGonzalez_Competencia_Cientifica.pdfGonzález, C y Harms, U. (2012), Del árbol al cloroplasto: Concepciones alternativas de los estudiantes de 9° y 10° grado sobre los conceptos “ser vivo” y “célula”,Enseñanza de las ciencias., 30.3, 31-52.Programa de estudios Octavo año básico, Ministerio de educación, 2011Segovia L., Estrategias para introducir los mapas conceptuales. Recuperado el 25-4-2012 de http://www.eduteka.org/pdfdir/MapasConceptuales.pdf
    • ANEXO 1A continuación, se presentan algunas sugerencias para iniciar con los alumnos la elaboración de los mapas conceptuales. En primer lugar, antes de iniciar cualquieractividad para la elaboración de los mapas conceptuales, el docente debe clarificar a los estudiantes los siguientes aspectos con el fin de lograr el máximoentendimiento para su puesta en marcha:1. Explicar la relación existente entre un mapa conceptual y un mapa de carreteras.2. Explicar qué es un concepto, una proposición y su importancia.3. Explicar la importancia que tiene la jerarquía entre conceptos.4. Explicar la importancia de formar oraciones con sentido lógico, es decir, unidades semánticas.5. Iniciar la confección del mapa.ESTRATEGIAS PARA INTRODUCIR LOS MAPAS CONCEPTUALESDESDE 8º BÁSICO HASTA EL NIVEL UNIVERSITARIOA. Actividades previas a la elaboración de mapas conceptuales:1. Prepare una lista con nombres de objetos y otra con acontecimientos que resulten conocidos para los alumnos y muéstrelas en la pizarra, o bien mediante unproyector de transparencias. Por ejemplo, podrán servir como nombres de objetos: automóvil, perro, silla, árbol, nube, libro. Los acontecimientos podrían ser:llover, jugar, lavar, pensar, tronar, fiesta de cumpleaños. Pregunte a los alumnos si son capaces de decir en qué se diferencian las dos listas. Trate de ayudarlos adarse cuenta de que la primera lista es de cosas u objetos mientras que la segunda es de sucesos o acontecimientos y ponga título a las dos listas.2. Pida a los alumnos que describan lo que piensan cuando oyen la palabra automóvil, perro, etc. Ayúdelos para que se den cuenta de que, aunque utilizamos lasmismas palabras, cada uno de nosotros puede imaginar las cosas de manera ligeramente distinta, Estas imágenes mentales que tenemos de las palabras sonnuestros conceptos: presente la palabra concepto.3. Repita las actividades del paso dos utilizando ahora palabras que designen acontecimientos y señale de nuevo las diferencias que existen entre las imágenesmentales, o conceptos, que tenemos de los acontecimientos. En este momento tal vez le interese sugerir que una de las razones por las que, a veces, nos resultadifícil entendernos mutuamente, es que nuestros conceptos nunca son exactamente iguales, incluso aunque conozcamos las mismas palabras. Las palabras sonsignos para designar conceptos, pero cada uno de nosotros debe adquirir sus propios significados para las palabras.
    • 4. Ahora nombre una serie de palabras como: eres, donde, el, es, entonces, con. Pregunte a los alumnos qué se les viene a la mente cuando oyen cada una deestas palabras. Estas palabras no son términos conceptuales; las llamaremos palabras de enlace y las utilizamos cuando hablamos y cuando escribimos. Las palabrasde enlace se utilizan conjuntamente con los conceptos para formar frases que tengan significados.5. Los nombres de personas, acontecimientos lugares u objetos determinados no son términos conceptuales sino nombres propios. Ponga algunos ejemplos yayude a los alumnos a ver la diferencia entre los signos que designan regularidades en los acontecimientos y en los objetos, y los que designan acontecimientos yobjetos determinados (o nombres propios).6. Escriba en la pizarra unas cuantas frases cortas formadas por dos conceptos y una o varias palabras de enlace, con el objeto de ilustrar cómo utiliza el ser humanoconceptos y palabras de enlace para transmitir algún significado. Algunos ejemplos pueden ser los siguientes: "El perro está corriendo" o "Hay nubes y truenos".7. Pida a los estudiantes que formen por sí solos unas cuantas frases cortas, que identifiquen las palabras de enlace y los términos conceptuales, y que digan siestos últimos se refieren a un objeto o un acontecimiento.8. Si algunos de los alumnos de la clase son bilingües, pídales que digan algunas palabras del otro idioma que designen los mismos acontecimientos y objetos.Ayude a los alumnos a darse cuenta de que el lenguaje no vea los conceptos sino que tan sólo proporciona los signos que utilizamos para designarlos.9. Presente algunas palabras cortas pero que resulten desconocidas como atroz o terso. Éstas son palabras que designan conceptos que los alumnos ya conocenpero que tienen significados un poco especiales.Ayude a los alumnos a darse cuenta de que el significado de los conceptos no es algo rígido y determinado, sino que algo que puede crecer y cambiar a medidaque vayamos aprendiendo más cosas.10. Elija una sección de un libro de texto (bastará con una página) y prepare copias para todos los alumnos. Hay que elegir un pasaje que transmita un mensajeconcreto. Como tarea de clase pida a los alumnos que lean el pasaje e identifiquen los principales conceptos (generalmente pueden encontrarse entre 10 y 20conceptos relevantes en un texto de una página). Pida también a los alumnos que anoten algunas palabras de enlace y términos conceptuales de importanciamenor para el desarrollo del argumento de la narración.Fuente: Segovia L., Estrategias para introducir los mapas conceptuales. Recuperado el 25-4-2012 de http://www.eduteka.org/pdfdir/MapasConceptuales.pdf
    • ANEXO 2Posible mapa conceptual con los términos propuestos en la sesión 1:
    • ANEXO 3Ejemplo de desarrollo de la actividad de comparación de una célula con una fábrica realizada por un alumno de Octavo Básico en mis clases.Mi Fábrica es de lápices y la comparo con una célula.