recursos didácticos en ciencias naturales

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Recursos didácticos en Ciencias Naturales Pilar Calvo de Pablo José Fonfría Díaz (Editores) MEMORIAS DE LA REAL SOCIEDAD ESPAÑOLA DE HISTORIA NATURAL Segunda época, Tomo V, año 2008 ISSN: 1132-0869 ISBN: 978-84-936677-1-9

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Recursos didácticos en Ciencias Naturales

Pilar Calvo de PabloJosé Fonfría Díaz

(Editores)

MeMorias de la real sociedad española de Historia Natural

Segunda época, Tomo V, año 2008

ISSN

: 113

2-08

69IS

BN

: 978

-84-

9366

77-1

-9

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MeMorias de la real sociedad española de Historia Natural

Las Memorias de la Real Sociedad Española de Historia Natural constituyen una publicación no periódica que recogerá estudios monográficos o de síntesis sobre cualquier materia de las Ciencias Naturales. Continuará, por tanto, la tradición inaugurada en 1903 con la primera serie del mismo título y que dejó de publicarse en 1935.

La Junta Directiva analizará las propuestas presentadas para nuevos volúmenes o propondrá tema y responsable de la edición de cada nuevo tomo.

Cadad número tendrá título propio, bajo el encabezado general de Memorias de la Real Sociedad Española de Historia Natural, y se numerará correlativamente a partir del número 1, indicando a continuación 2ª época.

Correspondencia: Real Sociedad Española de Historia Natural Facultades de Biología y Geología. Universidad Complutense de Madrid. 28040 Madrid e-mail: [email protected] Página Web: www.historianatural.org

© Real Sociedad Española de Historia Natural

ISSN: 1132-0869ISBN: 978-84-936677-1-9DL: XXXXXXXXXFecha de publicación: XXXXXXXXXXXXX

Composición: Pilar Calvo y José Fonfría DíazImprime:

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Recursos didácticos en Ciencias Naturales

Pilar Calvo de PabloJosé Fonfría Díaz

(Editores)

real sociedad española de Historia Natural

Facultades de Biología y GeologíaUniversidad Complutense de Madrid

28040 - Madrid

2008

ISSN: 1132-0869 ISBN: 978-84-936677-1-9

MeMorias de la real sociedad española de Historia Natural

Segunda época, Tomo V, año 2008

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Memorias de la Real Sociedad Española de Historia Natural, Segunda época, Tomo V (2008)

ÍNDICE / INDEX

Presentación I-IV

M. lópez García y J. Gabriel Morcillo: Recursos informáticos para el aprendizaje de procedimientos de Biología en la Enseñanza Secun-daria ........................................................................................................ 1-18Computer Aids for Teaching Biology Methods in Secondary Schools

a. roMero abelló: El Proyecto Globe .................................................. 19-36The Globe Project

c. MoNGe García-MoreNo: Nuevas tecnologías aplicadas a la ense-ñanza de las Ciencias Naturales: Proyecto Biosfera ............................... 37-61New technologies of the information applied to the education of the natural sciences: Biosfera Proyect

e. García GuilléN y c. MoNGe García-MoreNo: El Real Jardín Bo-tánico de Madrid como recurso didáctico en la enseñanza de las Cien-cias Naturales .......................................................................................... 63-83The Real Jardín Botánico of Madrid as an educational resource in Natural Scienceof Madrid as an educational resource in Natural Science teaching

a. rodriGo: La enseñanza de las Ciencias de la Tierra: el ejemplo del Museo Geominero (Instituto Geológico y Minero de España, IGME) .. 85-104Teaching of Earth Sciences: the example of the Geominero Museum

J. F. García-HidalGo y Javier Gil: Los ríos Jarama y Lozoya: Evolu-ción reciente y dinámica fluvial a partir de puntos de interés didáctico (PIDs) ..................................................................................................... 105-126The Jarama & Lozoya rivers: Recent evolution and fluvial dynamics from Points of Didactic Interest (PID’s)

p. rodríGuez GiJóN: Investigación del modelado glaciar y su relación con el cambio climático .......................................................................... 127-151Research on the modeled glacier and its relation with the climatic change

p. a. rodríGuez GiJóN y J. e. duráN leirado: Datación y análisis pa-leoecológico de un yacimiento del mesozoico ....................................... 153-168Dating and paleoecological analysis from a mesozoic site

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J. díaz de bustaMaNte y Mª p. JiMéNez aleixaNdre: El desarrollo de competencias para usar la noción de célula en Secundaria .................... 169-186The development of competencies to use the cell notion in secondary school

d. García ordóñez M. GóMez paJuelo: Descubrir la Zoología en Se-cundaria .................................................................................................. 187-207Discovering the Zoology at Secondary School

l. arreGui, p. calvo, b. pérez-uz y s. serraNo: Experiencias para el conoci-miento de la diversidad y adaptación de los microorganismos a los ambientes naturales .................................................................................................. 209-234Learning experiences on microbial diversity and their survival strategies in natural environments

J. G. rodríGuez rodríGuez: La Atención a la Diversidad en 1º de ESO: Unidad Didáctica “El Agua” ........................................................ 235-252The attention to diversity in 1ºESO: didactic unit “the water”

Mª t. FerNáNdez-GaliaNo, Mª p.y zuGasti y a. caloNGe: Planificación de actividades de ciencias en Educación Primaria ................................. 253-274Planning of primary education science activities

Jesús ruiz Gálvez: Experiencias para alumnos con dificultades de aprendizaje ............................................................................................. 275-291Experiencies for puplis with learning difficulties

p. calvo, r. pérez y c. valcarcel: La utilización de los mapas conceptuales como herramienta de trabajo interdisciplinar ................... 293-306The use of concept mappings as a tool for interdisciplinary work

José-Natalio García Herrero: La didáctica en la clase de ciencias ..... 307-319Didactic in science class

c. arias de aNdrés: Una aproximación a los polos a través de sus exploradores ........................................................................................... 321-339Approaching the poles trhough their explorers’ work

p. calvo: Un gran recurso para la enseñanza de las ciencias: los programas europeos ............................................................................... 341-349A great resource for science education: european programs

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Memorias R. Soc. Esp. Hist. Nat., 2ª ép., 5, 2008.

Memorias R. Soc. Esp. Hist. Nat., 2ª ép., 5, 2008

I

Presentación

La calidad de la enseñanza de las Ciencias Naturales ha sido una preocu-pación que ha estado presente en la real sociedad española de Historia Natural. desde el momento de su fundación, posiblemente por la influencia de los muchos profesores, tanto de la Facultad de Ciencias y del Museo de Ciencias Naturales como catedráticos de Instituto, que ha habido entre sus socios. Ya entre los acuerdos to-mados en la sesión inaugural de la sociedad, el 8 de febrero de 1871, figuraba el de promover el estudio de la Historia Natural en España y, durante los años finales del siglo XIX y los primeros del XX, se plantearon diversas propuestas tendentes a promover una mejora en la enseñanza de las Ciencias Naturales. Así, en la Sesión de la sociedad del día 13 de enero de 1886, se denunciaba, ante el Ministro de Fomento, la deficiente situación de la enseñanza de las Ciencias Naturales y se proponía que predominase el carácter práctico y experimental sobre el teórico en la enseñanza de las Ciencias Naturales en los Institutos. En varias sesiones realizadas entre el 9 de enero y el 1 de mayo de 1901, se discutieron los numeroso problemas de la enseñan-za en las Escuelas Normales, en las Escuelas Primarias y en los Institutos, en gene-ral escasa, anticuada y falta de medios, elaborándose una serie de propuestas para intentar mejorarla. Propuestas como que los maestros adquiriesen cierta práctica de los experimentos y observaciones más importantes, que se elaborasen nuevos textos escolares o hicieran obligatorias las excursiones escolares en las Escuelas. Como consecuencia de este debate, en la sesión del 1º de mayo de 1901 se elaboraron una serie de conclusiones que se hicieron llegar al Ministro de Instrucción Pública con una serie de propuestas para mejorar la enseñanza. En relación con la enseñanza de las Ciencias Naturales en los Institutos, en la sesión del 5 de marzo de 1902 se discutió una propuesta para distribuir en dos cursos la enseñanza de la Historia Natural en los mismos, con lo que se evitaría que en un solo curso se impartiesen nueve clases semanales, seis de Historia Natural y tres de Fisiología e Higiene, lo que sin lugar a dudas resultaba excesivo.

También es necesario considerar el papel relevante que jugaron algunos miembros de la sociedad en la renovación de la enseñanza de las Ciencias Naturales. El valor pedagógico de las excursiones y la importancia de que los niños adquiriesen una noción global de la naturaleza y de las relaciones entre los seres vivos ya fue destacado por el botánico Blas Lázaro e Ibiza (1858-1921), miembro de la RSEHN, de la que fue Presidente en 1901, y profesor de la Institución Libre de Enseñanza. Otro notable miembro de la Sociedad, Eduardo Hernández-Pacheco (Presidente de la misma en 1917), fue el primeros en plantear las excursiones escolares como medio de desarrollar en la naturaleza las enseñanzas prácticas, utilizando para ello una guía de clases prácticas, “Prácticas elementales de Historia Natural”, en la que descri-bía, de manera asequible para los alumnos, las técnicas de trabajo en el laboratorio y de recolección de material en el campo.

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II

En la importante renovación de la enseñanza de las Ciencias Naturales que tuvo lugar en los años veinte y treinta del siglo pasado intervinieron, con sus pro-puestas didácticas, varios miembros destacados de la sociedad, siendo especiial-mente relevantes las propuestas de Enrique Rioja Lo Bianco (1895-1963), que fue Director del Instituto San Isidro y profesor del Museo de Ciencias Naturales. El pensamiento pedagógico de Rioja, muy cercano a los ideales de la Institución Libre de Enseñanza, marcó un hito en la enseñanza de las Ciencias Naturales, dándoles un enfoque muy moderno para su época, que suponía un cambio radical respecto a las ideas anteriores. Rioja consideraba que para el estudio de la naturaleza era tan nece-sario el trabajo experimental hecho en la escuela, como la observación de los seres vivos en su medio natural y se le puede considerar como un pionero en la enseñanza moderna de las Ciencias Naturales. El triunfo del golpe de estado franquista dio al traste con estas iniciativas y las actuaciones de la Sociedad relacionadas con la enseñanza de las Ciencias Natura-les prácticamente desaparecieron tras la guerra civil. A pesar de ello, Ismael del Pan, Catedrático del Instituto Nacional de Enseñanza Media “Lope de Vega” de Madrid, en un discurso pronunciado en la sesión celebrada con motivo del LXXV aniversario de la fundación de la Sociedad (mayo de 1946), resaltaba la influencia de la Sociedad en la enseñanza, al menos en sus primeros años, y planteaba la necesidad de recupe-rar algunas de las prácticas abandonadas como realizar excursiones y crear museos en los institutos a partir de los ejemplares recolectados en ellas.

Pero habría que esperar hasta los años sesenta del siglo pasado para empezar a recuperar una enseñanza moderna de las Ciencias Naturales. Es de destacar en este sentido la labor llevada a cabo por otro destacado miembro de la sociedad, Carlos Vidal Box, inspector de Enseñanza Media, presidente de la Sociedad en 1969, sobre todo a partir de la publicación de su libro “Didáctica y Metodología de las Ciencias Naturales”, de 1969, que suministraba información al profesorado sobre los méto-dos de trabajo, los procedimientos pedagógicos para aplicar una nueva metodología, mostrando un gran interés por las excursiones escolares, consideradas por él como una eficaz forma de introducir los métodos activos en la enseñanza de las Ciencias Naturales, así como para transmitir al alumnado la afición a la naturaleza. Los itine-rarios de las excursiones sugeridas por Vidal Box guardan un claro paralelismo con los realizados por los profesores de la Institución Libre de Enseñanza desde finales del siglo XIX y han acabado por convertirse en clásicos entre el profesorado de Ciencias Naturales de las últimas décadas del siglo XX.

En los últimos años la preocupación de la sociedad por mejorar la calidad de la enseñanza de las Ciencias Naturales ha estado, de nuevo, bastante presen-te habiéndose realizado algunas actuaciones institucionales como la presentación del Manifiesto sobre la situación de la Enseñanza de las Ciencias Naturales (Biología y Geología) en la Educación Secundaria en España. Además en las últimas Bienales de la Sociedad se han incluido sesiones dedicadas a la enseñanza de la Biología y la Geología.

Continuando con esta línea, las características de las MeMorias de la real sociedad española de Historia Natural, definidas por la Junta Directiva en su re-

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III

unión del 2º de noviembre de 1997 como “una publicación seriada no periódica que recogerá trabajos de síntesis o monografías sobre un determinado tema o área de conocimiento relacionado con las Ciencias Naturales” nos parece un vehículo idóneo para poner a disposición de los profesores de Ciencias Naturales una serie de recursos didácticos, teniendo en cuenta, además, la escasez de publicaciones con estos contenidos que existen en nuestro país.

El tomo incluye dieciocho artículos, con diversas propuestas didácticas, eminentemente prácticas y, en general, fáciles de llevar a cabo, que hemos intentado ordenar de acuerdo con su contenido.

El primer bloque nos presenta un tema de gran actualidad: la importancia de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC) que, además de estar presentes en nuestra vida cotidiana, cada vez adquieren mayor importancia en los procesos de enseñanza-aprendizaje dentro de las aulas. Así, Marta López García y Juan Gabriel Morcillo hacen una breve reflexión acerca de las posibilidades de las TIC en la Educación Secundaria al proporcionar recursos que permiten mejorar y complementar las actividades tradicionales en el laboratorio o incorporar otras nuevas. Alejandro Romero expone una perspectiva general del Proyecto Globe, un proyecto a escala planetaria, que trata de acercar a los estudiantes a la problemática medioambiental, a través de una red de investigación a escala mundial, a la vez que mejoran sus conocimientos en ciencias ambientales y en matemáticas, con el uso de ordenadores y de Internet como fuente de conocimiento. A continuación Carmen Monge desarrolla las posibilidades educativas del proyecto Biosfera (del CNICE) que tiene como principal objetivo la familiarización de los alumnos y profesores con un nuevo recurso didáctico aplicable en las clases de Ciencias Natural, utilizando las TIC e internet.

Un segundo bloque está dedicado a exponer las posibilidades didácticas de dos instituciones. Esther García Guillén y Carmen Monge hacen del Jardín Botánico de Madrid un recurso didáctico idóneo para la profundización en los contenidos, actitudes y procedimientos básicos de las Ciencias Naturales y Ana Rodrigo nos muestra los programas educativos que se han diseñado en el Museo Geominero dirigidos tanto a público infantil como a estudiantes de Primaria, Secundaria y Bachillerato. Se llevan a cabo diversas actividades que abordan distintos contenidos curriculares.

A continuación, José F. García-Hidalgo y Javier Gil nos presentan un itinerario de campo orientado a estudiantes de 2º ciclo de ESO y de Bachillerato en el que, a partir de la selección de seis puntos de interés didáctico se desarrolla y reconoce el funcionamiento de los sistemas fluviales. Se trata realmente de un planteamiento moderno de uno de los itinerarios de excursión didáctica más característico de Madrid. Pedro Rodríguez Gijón muestra como se puede llevar a cabo un estudio del modelado glaciar mediante una metodología activa que incluye el estudio “in situ” del paisaje y la observación de fotografías y, junto a Javier E. Durán Leirado, explican el desarrollo de la visita y estudio de un yacimiento paeontológico con alumnos de segundo ciclo de ESO y Bachillerato. Aunque estas tres experiencias de campo están referidas a entornos específicos, creemos que son

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IV

perfectamente aplicables o otros entornos semejantes de los que se pueden encontrar varios ejemplos en la Península Ibérica.

Los tres artículos siguientes están dedicados a trabajar distintos aspectos de la biología. Joaquín Díaz de Bustamante y María Pilar Jiménez Aleixandre nos presentan una propuesta didáctica con el objetivo de favorecer el desarrollo de competencias para usar la noción de célula en 4º de la ESO, Dolores García Ordóñez y Mercedes Gómez Pajuelo proponen algunas actividades con el fin de contribuir al entendimiento y disfrute de la zoología en la Educación Secundaria y Lucía Arregui, Pilar Calvo, Blanca Pérez-Uz y Susana Serrano nos aproximan al mundo de los microorganismos, especialmente al de los Protistas, profundizando en la diversidad del grupo y en su trascendental papel ecológico.

Javier Gonzalo Rodríguez Rodríguez, utiliza el agua para plantear una experiencia didáctica basada en actividades de aula tendentes a facilitar la incorporación de los alumnos de Educación Primaria a la Secundaria, que siempre supone un cambio cualitativo y cuantitativo en su educación generando, en ocasiones, un proceso traumático.

Mª Teresa Fernández-Galiano, Mª Puy Zugasti y Amelia Calonge proponen una serie de actividades de ciencias para realizar en el aula, o fuera de ella, pensadas para el tercer ciclo de Educación Primaria, enmarcadas dentro del área de de Conocimiento del Medio, incluyendo aspectos referentes a distintas áreas de la ciencia.

Jesús Ruiz Gálvez propone una serie de fáciles y realizables experimentos para acercar la ciencia a alumnos con dificultades de aprendizaje o falta de motivación. Siguiendo con aspectos relacionados con la didáctica Pilar Calvo, Raquel Pérez y Concepción Valcárcel utilizan los mapas conceptuales como herramienta de trabajo para intentar modificar la dinámica habitual de estudio, fundamentalmente memorística o con relaciones mal establecidas entre los conceptos y José-Natalio García Herrero reflexiona sobre diferentes aspectos de la práctica diaria del docente, como la organización de la clase, los posibles recursos didácticos y la evaluación.

Para celebrar el Año Polar Internacional Carmen Arias de Andrés utiliza las memorias de quienes iniciaron la conquista, el estudio y la investigación de los polos en una atractiva experiencia que permite mezcla literatura de aventuras y ciencia.

Finalmente Pilar Calvo nos describe las posibilidades que presentan de los Programas europeos para la enseñanza de las Ciencias Naturales.

Esperamos que todos estos trabajos sean de gran utilidad para los profesores de Ciencias Naturales y que en un futuro no muy lejano podamos ofrecerles nuevas experiencias que les ayuden a desarrollar su trabajo de la manera más eficaz posi-ble.

pilar calvo y José FoNFría

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Recursos informáticos para el aprendizaje de procedimientos de Biología en la Enseñanza Secundaria

Computer Aids for Teaching Biology Methods in Secondary Schools

Marta López García1 y Juan Gabriel Morcillo2

1IES Luis García-Berlanga. [email protected] de Didáctica de las Ciencias Experimentales

Facultad de Educación de la UCM

palabras clave: Trabajo experimental en Biología, Biología en la enseñanza secunda-ria, Laboratorio virtual de Biología, Las TIC en la enseñanza de la Biología.

Key words: Experimental work in Biology, Biology in secondary education, Virtual labs in Biology, ICT in Biology teaching.

resuMeN

El trabajo experimental en Biología cuenta con un problemática propia que dificulta la realización de determinadas actividades prácticas en la enseñanza secundaria. Las TIC proporcionan recursos muy valiosos que permiten mejorar y complementar las actividades tradicionales en el laboratorio o incorporar otras nuevas. Este artículo supone una breve re-flexión acerca de las posibilidades que abren las TIC en este campo.

abstract

The problems associated with experimental work in Biology hinder the accomplish-ment of some practical work in secondary education. The ICT provide very valuable resour-ces to improve and supplement traditional lab work or add new activities. This article is a brief analysis of the possibilities opened by the ICT in this area.

1.- iNtroduccióN

Como consecuencia de los acuerdos de la UE, relativos a la necesidad de “Actualizar la definición de las capacidades básicas para la sociedad del conoci-miento” y “Garantizar el acceso de todos a las tecnologías de la información y la comunicación”, emanados de la conferencia de Lisboa (coNseJo de la uNióN euro-pea, 2001), todos los países europeos han hecho un esfuerzo por reforzar medidas

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Marta lópez García y JuaN Gabriel Morcillo

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educativas conducentes a alcanzar dichos objetivos. Reflejo de ello es la inclusión de actividades relacionadas con las TIC (Tecnologías de la Información y de la Comu-nicación) en los currículos escolares de la mayoría de los países europeos, bien como asignatura independiente, bien integradas dentro del currículo general. Sin embargo, numerosos estudios realizados a nivel institucional encaminados a valorar el impac-to que la implantación de las TIC está teniendo sobre el sistema escolar (eurydice, 2004; cide, 2004; becta, 2004; ocde, 2005; europeaN coMMissioN, 2006), han encontrado que la plena integración de las TIC en la actividad docente en la ense-ñanza secundaria está lejos de ser una realidad en la mayoría de los países europeos debido a la existencia de numerosos obstáculos que dificultan dicha integración. En España, la lectura de los datos del informe de 2006 sobre implantación y uso de las TIC en centros de primaria y secundaria elaborado por el MEC y el MITC en el marco del Plan Avanza (Mec/Mitc, 2006), permite afirmar que existen indi-cadores claros en cuanto a la mejora de dotación de los centros, especialmente en lo que se refiere a las características de los equipos y la conexión a Internet, pero refleja un bajo nivel de ocupación de los recursos de las TIC. Algunas de las razones apun-tadas por los propios docentes, según dicho informe, son las carencias de formación, tiempo, personal especializado en el centro, motivación del profesorado y recursos tecnológicos, así como el desconocimiento de las posibilidades de explotación de estos recursos en la propia área docente. Muchos estudios se han preocupado por identificar los obstáculos que dificultan en nuestro país la integración de las TIC en la práctica docente. Marqués (2001), considera que son cinco los factores fundamenta-les que intervienen en la integración de las TIC en el aula: las infraestructuras y do-tación, el software educativo, la coordinación técnico pedagógica, la formación del profesorado y la integración en el currículo. cabero (2004), por su parte, defiende la importancia de los aspectos organizativos y administrativos para la incorporación de las TIC y considera el “orgware”, junto hardware y el software, el componente es-tructural de la incorporación de las TIC a la enseñanza, mientras que suárez (2005) centra el problema en la formación del profesorado. Indudablemente, la incorporación de estas tecnologías en las aulas supone un desafío para el profesorado, pero, en la mayoría de los casos, el análisis de las barreras que encuentra el profesorado en su práctica docente para la incorporación de las TIC se ha llevado a cabo desde una perspectiva muy general, analizando medios tecnológicos diversos, centros de diferentes niveles educativos, diferentes grupos de la comunidad educativa (directores, coordinadores TIC, profesores, alumnos...) y el espectro de dominios en que se agrupan los ítems de estudio es amplio (actitudes, opiniones, frecuencia de utilización, disponibilidad de recursos, utilización personal de las TIC que hacen profesores y alumnos..). Faltan, en cambio, estudios que revelen cuáles son las necesidades específi-cas de los centros educativos respecto a las TIC, que identifiquen contextos adecua-dos en los que estas tecnologías vengan a resolver problemas o carencias del sistema tradicional de enseñanza y que analicen nuevos enfoques didácticos, propiciados por los nuevos ambientes de aprendizaje, que redunden en una mejora contrastada de la calidad de la enseñanza. Las conclusiones del informe becta (2004) inciden

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recursos iNForMáticos para el apreNdizaJe de procediMieNtos de bioloGía eN la e. s.

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en esta idea recomendando, como futuras líneas de investigación, estudios acerca de la existencia de barreras para la utilización de las TIC referidos a áreas, materias o niveles específicos; una mayor concreción en cuanto a los medios objeto de análisis; una búsqueda de ejemplos de buenas prácticas y cómo han solucionado los obstá-culos para su implementación o un análisis acerca del uso de las TIC que ponga el acento más en su efectividad que en su frecuencia, es decir que se preocupe por ca-tegorizar los usos que se hacen de estas tecnologías. En esta línea, trabajos como el de sierra (2005) sobre la influencia de un entorno de simulación para el aprendizaje de la Física en alumnos de Bachillerato marcan un camino a seguir.

2. recursos iNForMáticos para la eNseñaNza de las cieN-cias

Un objetivo importante de la enseñanza de las ciencias es agregar al reper-torio de ideas sobre la ciencia que van adquiriendo los estudiantes en el curso de su aprendizaje, aquellas otras que fomenten la integración del conocimiento. El proce-so de organizar, estructurar, seleccionar y dar sentido a un conjunto de perspectivas diversas sobre un fenómeno científico, puede verse favorecido por la utilización de entornos de aprendizaje virtuales y el uso de Internet ya que, así como los ordena-dores desempeñan un papel central en el desarrollo y aplicación del conocimiento científico, también pueden facilitar el aprendizaje de la ciencia (liNN, 2002). La gran capacidad de almacenamiento y acceso a la información, la posibilidad de simular fenómenos naturales difíciles de observar, la interactividad con el usuario y la posibilidad de llevar a cabo un proceso de aprendizaje individualizado, son algu-nas de las prestaciones que hacen de los ordenadores una herramienta especialmente útil para la enseñanza de las ciencias ya que ayudan a los estudiantes a participar más activamente en la investigación y el aprendizaje al tiempo que constituyen una exce-lente recurso para aprender los conceptos y procesos de las ciencias. La integración de las TIC en la formación científica comienza a considerarse imprescindible en la llamada sociedad del conocimiento. La enseñanza de las ciencias comparte problemas y necesidades comunes a otras disciplinas, para los cuales las TIC pueden resultar una herramienta útil (bús-queda de información, elaboración de materiales, comunicación, etc.), pero, más allá de este uso común, algunos recursos de estas tecnologías se han revelado como par-ticularmente provechosos para la formación científica. Gras & caNo (2002) identifi-can tres áreas en las que la incorporación de las TIC en el aprendizaje de las ciencias pueden resultar realmente importantes: la simulación de procesos físico-químicos, la experimentación automatizada y la conexión con otros alumnos fuera del aula. piNtó (2003) plantea las perspectivas que se abren con el uso de las nuevas tecnologías y pone como ejemplo dos tipos de trabajo práctico que se puede incorporar al labo-ratorio: la tecnología MBL (micro-computer based laboratory) y las simulaciones. poNtes (2005), por su parte, analiza las funciones formativas de las TIC en relación a la adquisición de tres tipos de objetivos en la formación científica:

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• Con relación a los objetivos de carácter conceptual las TIC facilitan el ac-ceso a la información.

• Los objetivos de carácter procedimental pueden desarrollarse a partir de di-versos recursos informáticos que permiten la construcción e interpretación de gráficos, la elaboración y contrastación de hipótesis, la resolución de problemas asistida por ordenador, la adquisición de datos experimentales o el diseño de experiencias de laboratorio mediante programas de simula-ción.

• Respecto a las actitudes, el uso de las TIC favorece el intercambio de ideas, la motivación y el interés por de los alumnos por el aprendizaje de las ciencias.

Son muchos los recursos informáticos que pueden aplicarse a la enseñanza de las ciencias, por lo que, para realizar un análisis de los mismos, resulta útil su agrupamiento según el criterio que se determine. Sin embargo esto nos puede llevar a establecer tantas clasificaciones como criterios diferentes queramos utilizar, con el inconveniente añadido de que muchos de los recursos son susceptibles de ser inclui-dos en varias categorías. Aunque se han publicado diversos intentos de catalogación de estas herramientas (aloNso et al., 1998; duarte, 1999; Marqués,1999; poNtes, 2005), una clasificación sencilla, basada en la finalidad de su diseño, puede ser sufi-ciente para los fines de esta reseña:

I RECURSOS DE CARÁCTER GENERAL: aquellas herramientas que, aunque no han sido diseñadas con fines educativos, pueden aplicarse a multitud de actividades de aprendizaje. Son, entre otros, los procesado-res de texto, hojas de cálculo, paquetes de software estadístico, progra-mas de tratamiento de imágenes, reproductores de imagen y sonido o aplicaciones para creación de contenidos como preparadores de presen-taciones, generadores de páginas web, etc.

II RECURSOS DE CARÁCTER ESPECÍFICO: son programas específi-cos diseñados para facilitar el aprendizaje de materias concretas. Exis-ten diferentes tipos de programas en función de los objetivos didácticos que persiguen y las teorías educativas en las que se fundamentan. Des-tacan entre ellos: programas de ejercitación y autoevaluación, tutoriales interactivos, simulaciones, laboratorios virtuales, laboratorio asistido por ordenador; visitas virtuales, colecciones virtuales, bancos de imá-genes o webs específicas docentes o institucionales.

III RECURSOS PARA CONSULTA: lo constituyen materiales diversos disponibles en Internet y accesibles desde diferentes buscadores: por-tales educativos, libros, revistas, o periódicos electrónicos, videos, bi-bliotecas, bases de datos, mapas, enciclopedias multimedia, wikipedia, diccionarios...etc.

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recursos iNForMáticos para el apreNdizaJe de procediMieNtos de bioloGía eN la e. s.

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IV RECURSOS PARA LA COMUNICACIÓN Y EL APRENDIZAJE COLABORATIVO: resultan muy útiles en actividades de grupo o para fomentar la participación en comunidades de aprendizaje. Son el correo electrónico, los foros, listas de distribución, chats, blogs, wikis, web-cam, etc.

La integración de estos recursos en el aula requiere una reflexión sobre su oportunidad didáctica, así como sobre los aspectos metodológicos que deben tener-se en cuenta para la incorporación de los materiales elaborados o seleccionados en la actividad docente. Para ello, es fundamental conocer bien qué cualidades de los diferentes recursos los hacen idóneos para determinadas situaciones de aprendiza-je. La Nsta (1999) propone una serie de pautas para la utilización de los recursos informáticos, a los que identifica como herramientas poderosas en la enseñanza y aprendizaje de la ciencia:

• El software tutorial y multimedia debe servir para que el estudiante se involucre en diálogos interactivos significativos y emplee creativamente gráficas, sonido y simulaciones con el objeto de promover el aprendizaje de hechos y habilidades, facilitar el aprendizaje de conceptos y, mejorar la comprensión.

• El software de simulación debe ofrecer oportunidades de explorar concep-tos y modelos a los que no se puede acceder directamente desde el labora-torio. Estos son los que requieren:

1. Equipos o materiales muy costosos o inexistentes 2. Materiales o procedimientos de alto riesgo 3. Niveles de habilidad que todavía no han alcanzado los estudiantes 4. Mayor cantidad de tiempo de la que es posible o apropiado destinar

para el período(s) de clase; por ejemplo, simulaciones de crecimien-to de población

• Deben utilizarse sensores y sondas para que los estudiantes recolecten y analicen datos de la misma forma en que lo hacen los científicos y realicen observaciones durante períodos de tiempo prolongados que permitan lle-var a cabo experimentos que de otra forma no se podrían realizar.

• Las bases de datos y las hojas de cálculo deben usarse para facilitar el aná-lisis de los datos mediante las funciones que ofrecen para organizarlos y visualizarlos.

• Se debe estimular la creación de redes de trabajo entre profesores y es-tudiantes para que estos puedan emular la manera en la que trabajan los científicos y los profesores puedan evitar el aislamiento.

• Se debe fomentar el uso de Internet como medio para establecer grupos de interés con científicos, docentes y estudiantes de otras áreas, recoger

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información y datos, publicar datos y hallazgos y, poder ofrecer a los estu-diantes información muy actualizada.

Es evidente que la disponibilidad de software informático adecuado para diferentes situaciones de aprendizaje es lo que va a permitir diversificar y generalizar el uso de las TIC. Coincidiendo con GalleGo (1998), “en el marco de las decisiones metodológicas, la elección de software es probablemente lo esencial para el desarro-llo del uso de ordenadores en la enseñanza”. El material del que se sirven los pro-fesores para utilizar en sus clases procede, cada vez más, de Internet según datos de la coMisióN europea (2006). Ciertamente existen cada vez más portales educativos en Internet en los que podemos encontrar recursos didácticos para el aula, pero aún son insuficientes (sobre todo en español) y, en la mayoría de los casos, estos recursos constituyen documentos o actividades encaminadas a la búsqueda de información o para reforzar conocimientos dentro del ámbito conceptual. Sin embargo, en las ma-terias científicas, el trabajo experimental forma parte de su corpus disciplinar, por lo que los nuevos modelos pedagógicos apoyados en el aprendizaje virtual deben, por tanto, atender, en la didáctica de las ciencias experimentales, también a los objetivos procedimentales, que persiguen el desarrollo de determinadas destrezas intelectuales en relación con los procesos científicos. Es para ello necesario, desde la perspecti-va de las disciplinas científicas, planificar situaciones de aprendizaje en las que los procedimientos reciban un tratamiento didáctico específico, en las cuales las TIC, en tanto que permiten la interactividad del estudiante, pueden suponer una contribución importante en la formación de los estudiantes en este campo. Sin embargo, la escasez de materiales disponibles en español para trabajar destrezas procedimentales en determinadas materias traslada a los profesores la res-ponsabilidad de su diseño, lo que provoca ansiedad y frustración en un colectivo que carece de la formación que requiere esta empresa o que contempla el desarrollo de los materiales que necesitaría para su práctica docente diaria como una tarea inabar-cable. Obviamente la necesidad de formación del profesorado para la integración de las TIC en el aula no incluye su formación como programadores, no es esa su fun-ción, sino la de conocer, seleccionar, utilizar y adaptar los materiales informáticos de modo análogo a como ya hacía con otro tipo de materiales (lópez & Morcillo, 2007). Desde luego puede (y debe) haber situaciones de aprendizaje abiertas me-diadas por el ordenador para que cada profesor pueda adaptarlas a un contexto con-creto y a unos fines educativos determinados, pero también hay objetivos educativos prescritos que precisan de un aprendizaje guiado y actividades instruccionales cui-dadosamente secuenciadas, las cuales no sólo no es necesario que sean programadas por cada profesor con sus alumnos sino que esto supondría un monumento a la falta de eficiencia. El papel del profesor en la utilización de estos recursos pasa a consti-tuirse en el de consultor, tutor y animador más que en fuente de información para los alumnos (piNtó & Gutiérrez, 2001).

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Aunque el aprendizaje de las ciencias implica el desarrollo de unas destrezas intelectuales y manipulativas comunes y de unos contenidos teóricos muchas veces interrelacionados, también es cierto que cada una de las disciplinas científicas tiene un campo propio de conocimientos bien definido que incluye contenidos teóricos y procedimentales. Ciertamente en Biología, como en otras disciplinas científicas, es fundamental observar, delimitar y definir problemas, revisar antecedentes, formular hipótesis, seleccionar variables, experimentar, hacer tratamientos matemáticos y/o estadísticos de los datos, inferir y establecer conclusiones. Sin embargo la experi-mentación en Biología no siempre es posible ya que algunos procesos biológicos no se pueden reproducir en el laboratorio y, desde luego, no siempre se pueden con-trolar las variables implicadas en dichos procesos. Ejemplos de las limitaciones de la experimentación en Biología son los condicionantes éticos y legales inherentes ciertas investigaciones, la existencia de acontecimientos históricos irrepetibles o la imposibilidad de manejar las escalas temporales o espaciales que requieren algunos estudios. La explicación de algunos de los problemas fundamentales de la Biología no admiten un planteamiento mecaniscista ni pueden siempre (de hecho casi nunca) reducirse a modelos matemáticos. La evolución biológica, por ejemplo, no puede entenderse como una suma de elementos discretos, es decir de mutaciones aleatorias, supuestamente ventajosas per se para la supervivencia del individuo. La creciente complejidad filogenética de los seres vivos expresa la aparición en el tiempo de nue-vos patrones morfológico-funcionales y revela complicadas relaciones alométricas a distintos niveles que difícilmente admiten tratamiento experimental en un labora-torio (castro, 2007). Tampoco pueden reproducirse en un laboratorio escolar mu-chos de los procesos biológicos que forman parte de los currículos de la enseñanza secundaria: metabolismo celular, genética, ecología, fisiología humana, etc. Nuevos campos de investigación recientemente incorporados a los planes de estudio como la ingeniería genética o la biotecnología vienen a complicar aún más el panorama de la experimentación en Biología durante la enseñanza secundaria. Por otro lado, cuando hablamos de los objetivos procedimentales de las cien-cias, hay que tener presente de qué objetivos y de qué ciencia estamos hablando para constituirlos en objetivos didácticos. Es cierto que hay procedimientos generales de los que participan todas las disciplinas científicas y que figuran en repertorios jerar-quizados de una u otra forma por distintos investigadores (MiGueNs & Garret, 1991; Gil & valdés, 1996; HodsoN, 1994, barberá & valdés, 1996; caballer & oñorbe, 1997; de pro, 1998 y 2006), pero estos procedimientos pueden tener un enfoque dis-tinto en cada una de ellas. Así, todos entendemos que la enseñanza de la Física debe incluir, planteadas de una u otra forma, estrategias de resolución de problemas con planteamientos matemáticos, mientras que en Biología los alumnos sólo “hacen pro-blemas” puntualmente al tratar algunos temas (genética, bioquímica...), pero desde luego esa no es la forma en que se enfoca habitualmente la enseñanza de zoología, la

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botánica o la evolución. Sin embargo cuando un alumno aborda el estudio de la flor, de la anatomía humana, de los mamíferos o de la célula desde el trabajo práctico, tendrá que aplicar rigurosas técnicas de observación, descripción y clasificación que no son habituales en la física o en la química o que no se realizan de la misma forma. Por ejemplo, la observación de los fenómenos en Biología (también en Geología) presenta, en la mayoría de los casos, una escala temporal diferente a la observación de los fenómenos físicos o químicos. Mientras que estos últimos suelen ser rápidos o, al menos, suelen desarrollarse en un período de tiempo que puede ser acotado, los seres vivos parecen ser intemporales, ya que los cambios evolutivos no pueden ser apreciados sino a través de la evidencia de los fósiles. En Física y Química tiene más peso la observación a través de instrumentos de medida y cuantitativa; en Biología (y de nuevo también en Geología) es muy importante, además, la observación visual y cualitativa. La imagen ocupa un papel fundamental en la enseñanza de la Biología, ya que difícilmente pueden adquirir los alumnos una representación mental de la anatomía interna de un animal o de la morfología celular si no es a través de la ima-gen en toda la gama posible de escalas, secciones e idealizaciones de los seres vivos, de sus estructuras o de sus componentes. Muchas actividades prácticas requieren, por tanto, la observación directa o microscópica de muestras u organismos que no siempre se encuentran disponibles en los centros de enseñanza secundaria. Las TIC proporcionan múltiples herramientas que pueden solucionar algu-nos de los problemas que plantea el trabajo experimental en Biología, ya que son muchos los recursos informáticos que pueden ser incorporados a programas de acti-vidades prácticas diseñadas por los profesores. En ocasiones podemos contar incluso con programas íntegramente diseñados con esta finalidad. Lo que sigue es un breve resumen de algunos recursos que hacen de las TIC herramientas valiosas para el aprendizaje de procedimientos en Biología y justifican su plena incorporación a estas actividades:

3.1. Recursos de carácter general

Los procesadores de texto, permiten trabajar aspectos relacionados con la elaboración de trabajos escritos, informes de laboratorio o memorias de investiga-ción, por ejemplo, manejando distintas fuentes y formatos e incorporando la utiliza-ción de las diversas herramientas que ofrece el programa (inclusión de tablas, imá-genes, referencias, diagramas, organigramas, etc.). La posibilidad de insertar marcas y comentarios puede resultar así mismo de utilidad para el profesor en la corrección de los trabajos, siempre que se reciban en formato digital. Las hojas de cálculo y los paquetes de software estadístico permiten registrar y manipular los datos numéricos obtenidos en una experiencia de laboratorio y realizar con ellos cálculos complejos utilizando las fórmulas y funciones que proporciona el programa, así como elaborar distintos tipos de gráficas o realizar estudios estadísticos sencillos. Los programas de tratamiento de imágenes posibilitan la manipulación de imágenes para realizar dibujos, composiciones, etc. con los que se pueden ilustrar trabajos e informes. Las presentaciones, permiten realizar resúmenes visuales sobre un tema concreto incor-

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porando esquemas, imágenes y diversos efectos para comunicar los resultados de un trabajo, un experimento o una investigación, algo que también pueden hacer los estudiantes a través de la creación de páginas web o de colaboraciones en la página web de su centro educativo.

3.2. Recursos de carácter específico

Algunos recursos disponibles en Internet pueden ser incorporados a las acti-vidades experimentales diseñadas por los profesores, bien complementando o susti-tuyendo el material de uso tradicional o bien abriendo nuevas vías de trabajo. La utilización de dibujos, fotografías o microfotografías como las que pue-den obtenerse del banco de imágenes “BIODIDAC” o de microfotografía electrónica de “Dennis Kunkel Microscopy Inc.”, por ejemplo, permiten diseñar guías de acti-vidades sobre temas concretos. Las colecciones virtuales como el “Atlas electrónico de parasitología”; el “Atlas Interactivo de Histología” de la Universidad de Oviedo; la colección de moluscos de la página “Malakos”; los herbarios virtuales, como el de la universidad de las Islas Baleares, el de la universidad de Navarra o el de la uni-versidad de Extremadura; la galería de imágenes del “Insectarium Virtual” o la co-lección de hongos de la Sociedad Micológica de Madrid, son recursos que permiten actividades de observación, estudio morfológico y clasificación y pueden suplir las carencias de ejemplares de seres vivos que son comunes a la mayoría de los centros de enseñanza secundaria. Las simulaciones sobre biología celular e inmunología del North Harris College de Houston, sobre microbiología y biotecnología de la acade-mia Creteil, sobre fisiología del Phisiology Educational Research Consortium, sobre ingeniería genética del DNA Learning Center de Nueva York y sobre embriología del sitio Sea Urchin Emriology de la Universidad de Stanford o Embryo Images de la Universidad Nacional de Córdoba (Argentina), son ejemplos de algunos de los recursos disponibles en Internet que, aplicados al trabajo práctico pueden utilizarse para hacer predicciones, comprobar hipótesis o, cuando son interactivas, investigar sobre los efectos de la modificación de algunos parámetros en temas para los que resulta especialmente difícil diseñar actividades experimentales en los centros de enseñanza secundaria. Las visitas virtuales como las que pueden realizarse a exca-vaciones como la de Atapuerca; a jardines botánicos como el Real Jardín Botánico de Madrid o el Jardín Botánico de Córdoba; a espacios naturales como la red de Parques Nacionales del Ministerio de Medio Ambiente o parajes naturales como el Parque Natural de Cabárceno o Las Médulas y a museos de ciencias como el Mu-seo de Ciencias Naturales de Madrid, el National History Museum de Londres, el American Museum of National History de Nueva York o el Exploratorium de San Francisco, proporcionan acceso a galerías de imágenes en las que pueden basarse pequeñas investigaciones. Las posibilidades de visualización en 3D y manipulación en el espacio de estructuras moleculares que ofrecen los visualizadores moleculares como Chime, RasMol o Protein Explorer posibilitan la indagación en aspectos rela-cionados Biología molecular que nunca podrían abordarse en un laboratorio.

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Hay, por último, dos tipos de recursos que destacan por estar específicamen-te concebidos para llevar a cabo trabajo experimental:

i. LABORATORIO ASISTIDO POR ORDENADOR: Una las aplicacio-nes de las TIC a la enseñanza experimental es la posibilidad de utilizar sensores y sondas acoplados a un equipo informático para el registro y análisis de datos. Los sensores pueden captar datos como luz, humedad, presión, ritmo cardíaco, pH, etc, y resultan particularmente útiles para el estudio la ecología o la fisiología. Los datos recogidos pueden ser analizados a través de la aplicación de diversas funciones matemáticas creando gráficos y archivos de datos. Puesto que muchos de estos sen-sores son portátiles, permiten, además, el registro de datos en el cam-po que pueden estudiarse posteriormente en el laboratorio. Aspectos relativos a fisiología humana (interpretación de electrocardiogramas, ventilación pulmonar), fisiología vegetal (fotosíntesis, transpiración de las plantas), bioquímica (proteínas como sustancias tampón, actividad enzimática), biología celular (respiración celular, fermentaciones) o ge-nética (estudio de las diferencias fenotípicas de la pigmentación de la piel) son algunos ejemplos de trabajo experimental que pueden llevar-se a cabo mediante aplicaciones de laboratorio asistido por ordenador (Mateos & García, 2002). Los requerimientos de software, sensores e interfaces y la necesidad de contar con ordenadores en los laboratorios hacen que, en la práctica, estos recursos no se utilicen mucho en la en-señanza secundaria.

ii. LABORATORIOS VIRTUALES: Son simulaciones de actividades prácticas, es decir, imitaciones digitales de prácticas de laboratorio o de campo reducidas a la pantalla del ordenador. Resultan de gran interés para abordar trabajos experimentales que difícilmente podrían llevarse a cabo en un laboratorio tradicional por razones de seguridad, tiempo, disponibilidad de material, etc. Como hemos visto, son muchos los procesos biológicos en los que la experimentación en los laboratorios de los centros de enseñanza secundaria se ve muy restringida. La simu-lación permite reproducir estos procesos planteando actividades inves-tigativas a los alumnos, los cuales pueden interactuar con el programa. Desgraciadamente la mayoría de los laboratorios virtuales disponibles en Internet están en inglés, aunque en algunos casos, un conocimiento básico del idioma permite seguir el programa. Algunos ejemplos son el laboratorio virtual sobre genética “Drosophila”, que permite visualizar y cuantificar los resultados de cruzamientos de moscas Drosophila de diferentes fenotipos tras varias generaciones y analizar las hipótesis de trabajo; el laboratorio sobre evolución “Biology in Motion” permite introducir mutaciones en una población comprobar los efectos de la selección tras varias generaciones; “Connecting Concepts: Interactive

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Lessons in Biology”, ofrece varios laboratorios sobre ecología, evolu-ción, genética, biología celular, fisiología animal y fisiología vegetal, en cada uno de los cuales propone a los estudiantes una tarea de tipo investigativo; el “Bio-Lab Center” del Brooklyn Collegepermite tra-bajar conceptos de Ecología como población, factores bióticos y abió-ticos, factores limitantes o capacidad de carga del ecosistema a partir del estudio del crecimiento de poblaciones de bacterias en presencia o ausencia de factores limitantes, así como el registro de datos y la ela-boración de curvas de crecimiento exponencial y sigmoidal; en “The Virtual Biology Labs” podemos encontrar varios laboratorios sobre di-ferentes temas de Biología; el laboratorio virtual de inmunología “Bio-interactive” del Instituto Médico Howard Hughes utiliza técnicas de ensayo inmunoenzimático (ELISA) para detectar la presencia o no de anticuerpos para una determinada enfermedad y tiene otros laborato-rios disponibles sobre moscas transgénicas, identificación de bacterias, cardiología y neurofisiología.

También algunas editoriales incluyen laboratorios virtuales entre sus recursos disponibles en la red. Así, McGrawHill a través del “Online Learning Center”, permite el acceso a 31 laboratorios virtuales de Bio-logía basados en la simulación de investigaciones que comienzan con una hipótesis que tiene que ser contrastada y Pearson Prentice Hall, en su página “LabBench Main”, ofrece 12 laboratorios sobre distintos aspectos de Biología y Fisiología con simulaciones, actividades interac-tivas y cuestionarios de autoevaluación. Las disecciones para el estudio de los seres vivos, cada vez menos presentes en los laboratorios de en-señanza secundaria por razones, en parte, éticas y de disponibilidad de material, pueden realizarse ahora virtualmente en las aulas a través de programas informáticos. Ejemplos disponibles en Internet, en los que la anatomía interna se nos va descubriendo a golpe de ratón, son la di-sección de una rana en “Net Frog” o “The Whole Frog Project” o de un cerdo en “Virtual Fetal Pig Dissection”. En relación a la microscopía, podemos encontrar programas que posibilitan la manipulación virtual del microscopio óptico, como el desarrollado por el departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Delaware “Microscopy pre-lab activities”, aunque quizás no sea esta la aplicación más interesante de estos laboratorios. Resulta de mayor interés la posibilidad de traba-jar sobre diferentes tipos de microscopía electrónica, algo inaccesible para el común de los estudiantes de secundaria, para lo cual podemos recurrir a “Virtual Microscopy” de la página de la División de Micros-copía Óptica del National High Magnetic Field Laboratory; a la página del Exploratorium, el famoso museo de San Francisco, donde podemos encontrar imágenes aceleradas de mitosis o desarrollo embrionario o a “The Virtual Microscope”, desarrollado por la NASA. La búsqueda de laboratorios virtuales de Biología en nuestro idioma arroja muy pocos

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resultados y no siempre responden a lo que supuestamente esperamos de estos programas. Podemos encontrar tutoriales sobre Biología en la página en español del Proyecto Biológico de la Universidad de Arizo-na, gracias a la traducción que han llevado a cabo las universidades de Formosa, Chile, Alcalá de Henares, Valladolid y Valencia, así como simulaciones interactivas adecuadas para la enseñanza secundaria que plantean actividades para trabajar con mitosis de raíz de cebolla y ca-riotipos humanos y otras, de más nivel, sobre análisis de ADN. Manuel Merlo ha desarrollado un “Laboratorio celular” sobre procesos celu-lares disponible en Averroes (red telemática educativa de Andalucía) y un conjunto de laboratorios sobre diferentes aspectos de la herencia y la evolución así como de los ecosistemas, su dinámica y los impac-tos ambientales en un programa con actividades ambientadas en una isla ficticia denominada “La Isla de las Ciencias” disponible en CNI-CE. “Cultivando en el Espacio” es un laboratorio virtual que reproduce experimentos sobre crecimiento de las plantas similares a los que se hacen a bordo de la Estación Espacial Internacional y se encuentra en la página Ciencias de la Vida del programa COFT (Classroom of the Future) de la página educativa sobre la Estación Espacial Internacional desarrollada con la cooperación de la NASA. El “Laboratorio Virtual de Insectos” permite la visualización de ejemplares en 3D y contiene una ficha de observación de su morfología, actividades de clasificación y test de evaluación. La Universidad Católica de Chile dispone también de otro laboratorio sobre insectos, “Morfología e Identificación de In-sectos”, basado en fotografías.

3.3. Recursos para consulta

La búsqueda, selección y tratamiento de la información disponible en nume-rosos portales educativos, libros, revistas o periódicos electrónicos, o enciclopedias multimedia para responder cuestiones planteadas por el profesor o indagar sobre un tema concreto es, sin duda, una actividad práctica del máximo interés en la forma-ción científica, toda vez que permite a los alumnos a discernir entre lo fundamental y lo accesorio en la información, contrastar diferentes puntos de vista sobre un mismo tema, construir argumentos que fundamenten determinadas hipótesis de una investi-gación o recopilar datos que apoyen una determinada postura en debates planteados en el aula. También constituyen herramientas importantes de ayuda en estas tareas las enciclopedias multimedia o los diccionarios. Por otra parte, la disponibilidad de mapas interactivos abren la posibilidad de realizar actividades prácticas a partir de los muchos recursos disponibles: localización de proyectos de conservación del medio ambiente, comparación de imágenes relativas al cambio climático, acceso a monografías o documentos de imagen y sonido interactivos asociados a puntos geo-gráficos de interés, observación de fotografías aéreas de zonas concretas con posibi-lidad de aproximación, comparación de la distribución de la vegetación en función

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de la orografía o la zona climática, realización de itinerarios temáticos, etc. Las bases de datos, por último, contienen abundante información sobre un tema específico or-ganizada de modo sistemático para su consulta, como las bases de datos de “Fauna Ibérica” o la de “Biodiversidad Vegetal” de Cataluña y pueden ser utilizadas para la fundamentación de algunos trabajos, para seleccionar, analizar y relacionar datos o para comprobar hipótesis.

3.4. Recursos para la comunicación y el aprendizaje colaborativo Las herramientas que posibilitan la comunicación, el intercambio de ideas, información o materiales digitales y la participación proyectos comunes de aprendi-zaje es una línea de investigación emergente en relación a la aplicación de las TIC a la enseñanza. Los proyectos de aprendizaje colaborativo, inspirados en los postu-lados vygotskianos, encuentran múltiples ayudas en herramientas como el correo electrónico, los foros, listas de distribución, los chats, blogs, wikis o webcam. El uso de estos recursos permite explorar nuevas vía de aprendizaje e introduce elementos novedosos en la práctica docente. La utilización de las webcam, por ejemplo, per-mite realizar un seguimiento de la vida de diferentes animales y estudiar su forma de alimentación o sus hábitos estacionales o comparar diferentes ecosistemas, por ejemplo. Los proyectos colaborativos implican a alumnos de diferentes centros, cul-turas, etc. en la realización de una tarea común. Integrar dicha tarea en el currículum es labor del profesor, así como definir y propiciar los aprendizajes para los que se diseña el proyecto. Algunos ejemplos de proyectos colaborativos de aplicación en área de Biología se pueden encontrar en ePals, Aulas Unidas (Educared) o en Atlas de la diversidad.

PÁGINA URL

Fauna Ibérica http://www.fauna-iberica.mncn.csic.es/recursos/zoocat.php

Base de datos de Biodiver-sidad Vegetal de Cataluña

http://www.ub.es/cedocbiv/pagcast/cbancdad.htm

ePals http://www.epals.com/

Aulas Unidas http://www.educared.net/asp/aulasunidas/

Atlas de la diversidad http://www.atlasdeladiversidad.net/jsp/index.jsp?id=12422

4. coNclusioNes

Las perspectivas que ofrece la Biología actual van mucho más allá de nuestra antigua visión reduccionista de las ciencias y nos revela una naturaleza rica, creativa, dinámica e interconectada. La plasticidad y el cambio son, quizás, sus características más distintivas. Aunque el fundamento de la Biología es experimental, los aspectos de la vida que se pueden estudiar a través de la experimentación son limitados, y

Tabla 3. URL de los recursos de consulta y comunicación citados

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reconocer y precisar en qué consisten estos límites es un ejercicio útil a la hora de planificar las actividades de los alumnos. Las TIC proporcionan herramientas muy valiosas para el trabajo experimental por la disponibilidad de numerosos recursos como procesadores de texto, hojas de cálculo, programas de tratamiento de imáge-nes, visualizadores 3D, posibilidad de acceso a una gran cantidad de información, datos o imágenes... y, sobre todo, por la capacidad de simulación e interactividad con los estudiantes. No se trata de reemplazar el trabajo experimental en laboratorio por un aprendizaje virtual, sino de mejorar y complementar las actividades tradicio-nales o de introducir otras nuevas a la luz de las nuevas posibilidades que abren las TIC. Es el profesor quien, en última instancia, toma las decisiones en función de las necesidades de aprendizaje de sus alumnos, su propio estilo docente y los diferen-tes escenarios educativos a los que se enfrenta. La intencionalidad pedagógica, la planificación inteligente de los recursos disponibles, y la contextualización de las actividades son las claves para incorporar estos recursos a la docencia.

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sierra FerNáNdez, J. l. 2005 Estudio de la influencia de un entorno de simulación por or-denador en el aprendizaje por investigación de la Física en Bachillerato. CIDE-MEC. Madrid

suárez, J. et al. 2005. Simposia: Los profesores ante el proceso de integración las TIC en la educación. Algunas dimensiones clave. Actas del XII Congreso Nacional de Modelos de Investigación Educativa: Investigación en Innovación Educativa. Universidad de la Laguna (pp. 29-48) Disponible en: http://www.uv.es/aidipe/XII-Congreso/ActasXIIcongreso.pdf [consultado 22 enero 2008]

Marta López García es Profesora de Biología y Geología del IES Luís García-Ber-langa.Autora de la tesis “Los laboratorios virtuales aplicados a la Biología en la Enseñan-za Secundaria. Una evaluación basada en el modelo CIPP”. Master en “Animación telemática y formación en red. Producción de material di-dáctico virtual” por Universidad de Barcelona y autora de varios artículos sobre las aplicaciones de las TIC en la enseñanza secundaria. Ha participado en un Proyecto de innovación educativa de la UCM sobre “Diseño, desarrollo y evaluación de la-boratorios virtuales para la Didáctica de las Ciencias Experimentales”.

Juan Gabriel Morcillo Ortega es Profesor del Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales de la UCM. Doctor en Filosofía y Ciencias de la Educa-ción. Coordinador del Campus Virtual en la UCMAutor de varias publicaciones relacionadas con las TIC en la enseñanza de las Ciencias. Con participación en numerosos Proyectos de Innovación Educativa so-bre este tema. Pag. Web: http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html

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El Proyecto Globe

The Globe Project

Alejandro Romero AbellóDepartamento de Biología y GeologíaIES Clara Campoamor de Móstoles

Avda. de Alcorcón nº 128936 Móstoles (Madrid).

palabras clave: Recursos educativos, Secundaria, Medioambiente, Proyecto Globe, Red de investigación

Key words: Educational resources, Secondary school, Environment, Globe Program, Research net

resuMeN

En este trabajo se presenta una perspectiva general del Proyecto Globe (“Global Learning and Observations to Benefit the Environment” - “Aprendizaje y observaciones glo-bales en beneficio del Medio Ambiente”), un proyecto de estudios medioambientales a escala planetaria en el que participan alumnos y profesores de centros educativos de todo el mundo, dirigidos y ayudados por científicos, especialmente estadounidenses. El proyecto se basa en la toma continuada y metódica de datos medioambientales según unos protocolos estrictos, iguales para todos y con una instrumentación similar, lo que permite dar una validez general a todos los datos. Esos datos son introducidos en los servidores del Proyecto desde donde pueden ser consultados por cualquier persona, bien en forma numérica, o en forma de mapas y gráficos. Los objetivos del Proyecto Globe pasan por acercar a los estudiantes a la proble-mática medioambiental implicándolos en su conocimiento desde un punto de vista práctico, usando el método científico y colaborativo, participando en una red de investigación a escala mundial, a la vez que mejoran sus conocimientos en ciencias ambientales y en matemáticas, en el uso de ordenadores y de Internet como fuente de conocimiento. Los datos son utilizados por científicos de todo el mundo para llevar a cabo investigaciones sobre medio ambiente, y por los estudiantes para desarrollar proyectos de investigación propios en cada centro educa-tivo que luego pueden ser dados a conocer a toda la comunidad Globe.

abstract

In this work a general perspective of the Project Globe is presented (“Global Lear-ning and Observations to Benefit the Environment” - “Aprendizaje y observaciones globales en beneficio del Medio Ambiente”), a project of environmental studies on a planetary scale in which students and teachers of educational centers participate from all over the world,

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directed and helped by scientists, especially North American. The project is based on conti-nuous and methodical taking of environmental data according to some strict protocols, equal for everybody and with a similar instrumentation, what allows to give a general validity to all the data. Data are introduced in the servers of the Project where they can be consulted by any person, in numerical form, or in the form of maps and graphics. The objectives of the Globe Project pretends to approach the students to the environmental problems and get them invol-ved from a practical point of view, using the scientific and collaborative method, participa-ting in a world research net, at the same time they improve their knowledge in environmental sciences and in mathematics, in the use of computers and Internet as a source of knowledge. The data are used by scientists all over the world to carry out environmental research, and by the students to develop their own research projects in their educational centres that later can be presented to the whole Globe community.

1. iNtroduccióN

El Proyecto Globe es un recurso educativo que combina el estudio del me-dio ambiente -local o global- de la Tierra (del sistema Tierra, en la terminología del Proyecto) con el uso de las nuevas tecnologías, todo ello usando el método científico y la colaboración entre sus participantes como forma de trabajo. Como recurso educativo puede ser utilizado para todos los niveles educati-vos, desde primaria, enseñando a los alumnos desde la simple relación entre variables muy sencillas, tales como temperatura y día del año, hasta bachillerato, estudiando la cobertura de una zona a partir de fotos de satélite usando programas informáticos de análisis e interpretación de datos; a lo largo de ese camino se puede introducir a los alumnos en la toma de datos de campo, el análisis de datos, su integración en una base de datos general, el diseño de trabajos de investigación, la obtención de conclu-siones, la colaboración y el trabajo en equipo, etc.

2. el proyecto Globe

El Proyecto Globe toma su nombre de las siglas en inglés de “Global Lear-ning and Observations to Benefit the Environment”, es decir, “Aprendizaje y ob-servaciones globales en beneficio del Medio Ambiente”. Se trata de un programa científico y educativo práctico desarrollado a nivel mundial con escuelas de primaria y secundaria, y que constituye una comunidad mundial de estudiantes, profesores, científicos y ciudadanos que trabajan juntos para comprender mejor su entorno y para conocer, mantener y mejorar el ambiente de la Tierra a nivel local, regional y mundial. Básicamente consiste en la medición y seguimiento de factores ambienta-les a nivel mundial para después poder hacer interpretaciones de lo que sucede en la Tierra. El Programa Globe fue presentado en abril de 1994 por el entonces Vice-presidente de los Estados Unidos Al Gore, y en diciembre de 1994 se aprobó una

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resolución de las Naciones Unidas apoyando al Programa Globe y animando a todos los países a que participen en él, y pidiéndoles a las agencias de la ONU que apoyen la aplicación del Programa. Los trabajos comenzaron oficialmente el 22 de abril de 1995 (25º Día de la Tierra). A partir de entonces se han ido incorporando naciones de todo el mundo, y a día de hoy se recogen datos fenomenológicos, atmosféricos, climáticos, de estudio de suelos, etc., en 20.000 centros educativos de 110 países de todo el mundo, con 40.000 profesores que, coordinados, recogen sus investigaciones en una central de datos de la NASA que hoy contiene más de 17 millones de datos de toda la Tierra; es-tos datos son procesados y puestos a disposición de todos los centros y países en In-

Figura 1. Portada de la web del Proyecto Globe

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ternet (http://www.globe.gov – Fig. 1). España participa en el Proyecto desde 1998, desde las Comunidades Autónomas y coordinados por el Ministerio de Educación y Ciencia a través del Centro de Investigación y Documentación Educativa (CIDE). Desde junio de 2005, Globe está desarrollando el plan para la Nueva Gene-ración Globe (NGG), con el apoyo de la comunidad Globe, la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia (National Science Foundation - NSF) de los Estados Unidos.Se trata de potenciar la investigación por parte del alumnado y la colaboración alum-no-profesor-científico en proyectos globales de Ciencias de la Tierra y en programas de sostenibilidad, para lo cual se han iniciado cuatro nuevos proyectos cuyo nombre colectivo es el de Programas de Ciencias del Sistema Tierra (Earth System Science Programs - ESSPs) para añadir a las actividades y recursos educativos que Globe ha venido ofreciendo al alumnado y al profesorado desde 1995. Estos cuatro proyec-tos nuevos, que Globe pretende potenciar más en las investigaciones del alumnado son:

• Proyecto Globe sobre Dinámica de Cuencas, dirigido por la Universidad Northwestern de Chicago en conjunto con los científicos del Consorcio de Universidades para el avance de las ciencias hidrológicas (Consor-tium of Universities for Advancement of Hydrologic Science CUAS-HI).

• De los Ambientes Locales a los Ambientes Extremos (FLEXE), un pro-yecto de estudios oceánicos dirigido por la Universidad de Pennsylva-nia.

• Proyecto Globe de Estaciones y Biomas, dirigido por la Universidad de Alaska en colaboración con científicos del Centro de Investigación Internacional Ártico (International Artic research Center, IARC), el Año Polar Internacional (International Polar Year, IPY) y satélites de la NASA.

• Proyecto Globe del Ciclo el Carbono, dirigido por la Universidad de New Hampshire.

Con estas actividades los alumnos aprenden de manera práctica a trabajar según el método científico, utilizando unos protocolos y unos instrumentos estanda-rizados y preparados para estudiar los principales aspectos del medio ambiente. Los estudiantes aprenden a trabajar con los métodos de observación y análisis científico, a la vez que desarrollan un trabajo en equipo. El Programa Globe permite también el intercambio de conocimientos y facilita la colaboración científica a escala inter-nacional, está abierto a estudiantes de todo el mundo y proporciona una perspectiva general y amplia necesaria para abordar actualmente los problemas ambientales. La calidad científica del Programa Globe y la compatibilidad entre datos tomados por personas diferentes en lugares diferentes se garantiza con la colabora-ción de un grupo internacional de científicos que selecciona los procedimientos de medición y observación usados en el Programa, diseñando los protocolos y las espe-

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cificaciones técnicas de los instrumentos de medida que deben ser empleados por los estudiantes de cualquier país para hacer sus mediciones medioambientales. Para favorecer la coordinación y el contacto entre los componentes de la comunidad Globe se realizan comunicaciones en forma de chats entre estudiantes, profesores y científicos del programa, Conferencias anuales y cada pocos años se organiza una reunión internacional denominada Globe Learning Expedition (GLE) con el fin de ofrecer al alumnado, a nivel mundial, la oportunidad de presentar sus proyectos de investigación a compañeros, a científicos de Globe y en general a toda la comunidad Globe, así como desarrollar estudios en colaboración y compartir ideas innovadoras y estrategias acerca de cómo utilizar los datos de Globe en el aula. Hasta el momento se han realizado GLE en Helsinki, Finlandia (1998), en Arkan-sas, EE.UU. (2000), en Sibenik, Croacia, (2003) y en Ciudad del Cabo, Sudáfrica (2008).

3. obJetivos

El Programa Globe está dirigido a alumnos de enseñanza primaria y secun-daria y propone la realización de trabajos de investigación de ciencia real por parte de los alumnos para explorar y conocer la Tierra a través de una red de trabajo for-mada por estudiantes, profesores y científicos, donde tienen cabida desde el simple estudio de la variación local de temperatura mediante un protocolo diseñado por los científicos del Proyecto, hasta un estudio en profundidad del ciclo del carbono basa-do en modelos computerizados. Globe coordina y apoya la colaboración de estudiantes, profesores y cientí-ficos para la realización de investigaciones que buscan mejorar la comprensión de lo que ocurre en el medio ambiente y en el sistema Tierra; para lograrlo, Globe trabaja en estrecha sociedad con la NASA y los Proyectos de Ciencias del Sistema Tierra (ESSPs) de la NSF para intentar:

• Promover la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia, mejorar la edu-cación y gestión ambiental, así como promover los descubrimientos científicos.

• Mejorar el rendimiento de los estudiantes en todo el plan de estudios, so-bre todo en Ciencias y Matemáticas, con un énfasis en la investigación del medio ambiente y las ciencias del sistema Tierra.

• Mejorar el conocimiento y apoyo a las actividades de las personas en todo el mundo, en beneficio del medio ambiente.

• Contribuir con la toma de datos a la comprensión científica de la Tierra como un sistema.

• Inspirar a la próxima generación de científicos del mundo.• Aumentar la conciencia de los estudiantes de todo el mundo sobre el

medio ambiente.

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Para los estudiantes, Globe brinda la oportunidad de aprender a través de:

• Tomar medidas científicamente válidas de la atmósfera, hidrología, sue-los, cobertura terrestre, fenología, etc. de su entorno más próximo.

• Compartir sus datos a través de Internet. • Publicar sus proyectos de investigación basados en los datos y protoco-

los Globe. • Crear mapas, gráficas y otros elementos de análisis de datos. • Participar en proyectos de investigación internacionales con alumnos de

otros países.• Contactar con científicos y otros estudiantes Globe.

Para los profesores, Globe brinda asistencia a través de:

• Formación mediante cursos específicos.• Guía del Docente, videos y otros materiales en la web. • Apoyo del equipo de ayuda, de los científicos del programa y de otros

profesores. • Contacto con otros profesores, estudiantes y científicos de todo el mun-

do.

4. cóMo uNirte al proGraMa Globe

Los centros educativos interesados en participar en el Programa Globe, ne-cesitan que al menos uno de los profesores de dicho centro asista a un curso de for-mación en el Programa Globe, impartido por profesores especializados y organizado por el Centro de Investigación y Documentación Educativa (CIDE), o bien por las Consejerías de Educación de los Gobiernos Autonómicos. La selección de nuevos centros es llevada a cabo por las Consejerías de Educación de las respectivas Comu-nidades Autónomas. Finalmente el CIDE da el visto bueno para su integración en el programa. Los centros seleccionados deben contar con el material adecuado para su de-sarrollo, así como infraestructuras informáticas con acceso a Internet. A cada nuevo centro se le asigna una clave de usuario y una contraseña que les permite acceder a su página dentro de la web del Programa y enviar los datos recogidos a través de su proyecto e incorporarlos a la base de datos mundial de Globe. En cualquier caso, los datos almacenados en los servidores del proyecto son accesibles para cualquier persona, independientemente de que forme parte del pro-yecto o no, así como todos los protocolos, guías y actividades de aprendizaje.Lo único a lo que no tienen acceso los que no pertenecen a Globe es a la posibilidad de introducir datos.

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5. el proyecto Globe coMo proyecto cieNtíFico

La toma de datos. Los protocolos Globe

Los métodos empleados para tomar datos de nuestro entorno reciben el nombre de “protocolos” y buscan conseguir que todos los datos obtenidos por los estudiantes e incluidos en los servidores Globe, sean válidos para cualquier tipo de investigación, independientemente de quién la realice y dónde se lleve a cabo. La existencia de protocolos uniformes y estandarizados, así como el uso de instrumen-tación científica estandarizada, asegura que los datos almacenados en los servidores Globe, son válidos a pesar de su variada procedencia, y pueden ser utilizados para cualquier tipo de investigación local o global sobre medio ambiente o sobre el sis-tema Tierra, que se realice en cualquier lugar del planeta por cualquier persona, del Proyecto o no, interesada en estos estudios.

Fundamentalmente, se toman datos de cuatro áreas:

• Atmósfera: Se anotan las temperaturas diarias, precipitaciones, nubes y sus tipos, etc. Esto constituye el elemento fundamental para la determi-nación del clima.

• Hidrología: Se investiga la calidad del agua de ríos y lagos, ya que el agua es el elemento fundamental para que se desarrolle cualquier tipo de vida.

• Cobertura terrestre y Biología: Se estudian las características de la vege-tación del entorno, para investigar los seres vivos de nuestro planeta, y correlacionarlas con fotografías de satélites.

• Edafología: Se analiza el tipo de suelo sobre el que crece la vegetación, y la relación con ella. El tipo de suelo determinará el uso que se le pueda dar: cultivo, vivienda, etc.

Además de estos cuatro campos, se obtienen datos para otros dos tipos de investigaciones:

• La Tierra como sistema: Se estudian, por un lado, las Estaciones y la Fe-nología de las especies vegetales a partir de indicadores biológicos de cambios estacionales, y por otro lado las conexiones entre los diferentes aspectos del mundo natural en una gran variedad de escalas, desde la propia escuela hasta la Tierra entera.

• GPS: La localización de los lugares de estudio es un dato fundamental para dotar de valor global a las observaciones realizadas por los alum-nos.

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Desde el inicio del Proyecto, el número de protocolos se ha doblado y otros se han modificado por la experiencia de su uso, así como también se han modificado algunas técnicas, aunque los datos anteriores siguen teniendo el mismo valor inicial. También existen protocolos que sólo son válidos en determinados límites geográfi-cos.

En los protocolos se recogen los siguientes aspectos:

• Cómo hacer las mediciones• Dónde y cuando medir• Especificaciones de equipamiento y calibraciones

Los principales protocolos que se siguen para la toma de datos son los si-guientes:

INVESTIGACIÓN DE LA ATMÓSFERA Y DEL CLIMA

• Temperatura del Aire (actual, máxima y mínima diaria)• Precipitación (lluvia/granizo/nieve y el pH)• Nubes (cobertura de nubes, tipo de nubes)• Estelas de aviones (tipo y cobertura)• Humedad relativa• Presión atmosférica• Aerosoles• Ozono

INVESTIGACIÓN DE HIDROLOGÍA

• Temperatura del agua superficial • Química del agua superficial (pH, alcalinidad, oxígeno disuelto, salini-

dad, nitratos, conductividad eléctrica )• Transparencia• Macroinvertebrados

INVESTIGACIÓN DE SUELOS

• Humedad del Suelo• Temperatura del Suelo• Características (estructura, color, consistencia, textura, carbonatos, den-

sidad aparente, densidad real, distribución de tamaños de las partículas, pH, fertilidad)

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INVESTIGACIÓN DE COBERTURA DE SUELOS Y BIOLOGIA

• Biometría (altura y circunferencia de los árboles, cobertura de dosel y suelo, identificación de especies dominantes y codominantes)

• Cobertura de Suelos. Estudio de las clases de ocupación y usos mediante mapeo manual y correlación de mediciones con datos de teledetección espacial.

• Combustibles en incendios.

OTRAS INVESTIGACIONES

• Determinación de latitudes, longitudes y altitudes mediante GPS.• Fenología.

Además de estos protocolos generales existen protocolos específicos para ciertos lugares o para investigaciones muy concretas, como el de Migración de aves árticas o el de Toma de datos mediante una estación meteorológica de tipo Davies.

4.1. Introducción de los datos en Globe

El proceso es muy sencillo pero muy importante. Es el centro del proyecto, la contribución a la base de datos global sobre el medio ambiente del sistema Tierra. Los datos se introducen en la web Globe vía Internet o vía correo electrónico (Fig. 2) y pasan a estar disponibles para todo el mundo, para los científicos que los han solicitado o los usan en sus proyectos de investigación y para otros estudiantes que los utilizan en sus propios proyectos.

4.2. El análisis de los datos

Es una parte importante del método científico que los alumnos aprenden a llevar a cabo utilizando sus propios datos o los datos de la web obtenidos por otros estudiantes, según las características del trabajo que se pretende llevar a cabo. El análisis puede llevar a una caracterización estadística de parámetros, medias, varian-zas y desviaciones, etc., la realización de una tabla de valores para ser comparada, la realización de mapas y gráficas a partir de los datos, etc. Realizar mapas y gráficas a partir de datos, propios o ajenos, es una de la utilidades más interesantes de la web Globe, ya que es una manera muy clara de vi-sualizar unos resultados en forma de variaciones geográficas o temporales, en forma de representaciones gráficas de datos, etc. Durante todo el proceso de análisis y elaboración de conclusiones, los estu-diantes pueden recibir la ayuda tanto de sus profesores, como de los científicos del Proyecto, que pueden ser contactados en todo momento.

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La publicación de los resultados

Es otro de los fines de la ciencia, dar a conocer los resultados. Cuando se trata de un proyecto de investigación, el desarrollo y resultados del mismo pueden ser publicados en la web Globe para ser consultados por todos los miembros y no miembros del Proyecto, pudiendo incluso ser premiado por el Proyecto Globe.

6. el sitio web del proyecto Globe

El sitio web del Proyecto Globe (www.globe.gov) es una enorme fuente de información en forma de millones de datos tomados por estudiantes de todo el mun-do dirigidos por sus profesores bajo las directrices de científicos, fundamentalmen-te estadounidenses, y recogidos según los protocolos del proyecto para que tengan

Figura 2. Acceso a la introducción de datos de la web Globe

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validez universal; junto a estos datos organizados en una enorme base de datos se pueden obtener representaciones gráficas de cada tipo de datos para trabajar sobre ellas. Lo más interesante es que todos estos datos están a disposición de cualquier persona interesada en realizar algún tipo de estudio sobre medio ambiente en cual-quier lugar del mundo. En la web (en inglés aunque traducida parcialmente) hay una primera sec-ción con información general y donde se localiza una base de datos con todos los centros educativos mundiales que forman parte del Proyecto, con información de identificación y localización, y sus estadísticas de introducción de datos medioam-bientales. En una segunda sección se describen los proyectos globales que se están rea-lizando dentro de los Programas de Ciencias del Sistema Tierra y se solicitan datos para determinadas investigaciones regionales. En la parte dirigida a estudiantes se pueden introducir los datos obtenidos en su centro educativo o en su lugar de investigación, acceder a la base de datos mun-dial con toda la información obtenida en todos estos años por todos los participantes en el proyecto (Fig. 3), obtener mapas y gráficos, realizar actividades, contactar con otros estudiantes, etc. La parte dedicada a profesores presenta numerosas actividades con dos fi-nalidades: por un lado preparar a los alumnos para trabajar de acuerdo con las di-rectrices Globe en la toma de datos, y por otro lado realizar investigaciones sobre el medio ambiente de la Tierra a partir de los datos del proyecto. Otra sección de esta parte consiste en una serie de guías y manuales dedicados a informar sobre todos los aspectos del Proyecto, desde su origen, hasta los protocolos, actividades y la forma de extraer información del propio sitio web. También es interesante la sección para científicos en la que se puede conocer a los diferentes investigadores relacionados con el proyecto, así como las investiga-ciones para las cuales se solicitan datos a los estudiantes. También se presentan los resultados de proyectos ya realizados, comentarios y conclusiones, etc., que cons-tituyen un interesante punto de encuentro entre estudiantes y científicos, que se ve apoyado muchas veces por sesiones de chat pensados para la comunicación entre los alumnos y los investigadores. Por último existe una sección dirigida a socios en la que se ofrece informa-ción institucional y general del Proyecto, recursos y materiales para la formación, etc.

7. el proyecto Globe coMo recurso educativo: coNteNi-dos para trabaJar desde el proGraMa

El proyecto Globe permite un conocimiento práctico del método científico, de sus fases, así como de la importancia del diseño de proyectos de investigación

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de la toma de datos, de la elaboración de conclusiones, etc. Cada tipo de contenidos se pueden desarrollar con diferente profundidad en los diversos niveles educativos, pudiendo realizarse solo alguna de las etapas descritas a continuación.

7.1 Diseño de proyectos propios de investigación

Una de las ventajas del proyecto es que se pueden integrar las mediciones medioam-bientales realizadas según los protocolos Globe en estudios más amplios, profundos

Figura 3. Acceso a la base de datos general del Proyecto Globe

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o completos, propuestos por los propios centros. Se trata de planificar la investiga-ción desde el punto de vista del método científico: Contenidos:

• Aprender la metodología científica• Buscar una pregunta para responder, una incógnita que despejar o una

curiosidad que saciar• Revisar fuentes ya publicadas• Elaborar hipótesis• Diseñar un experimento

7.2. Toma de datos

Es el proceso básico del proyecto. Los alumnos deben aprender a utilizar los diversos instrumentos de medición, desde termómetros hasta medidores de ozono, pHmetros, etc., así como a trabajar con ciertas técnicas, como la forma de calcular la altura de un árbol, recoger muestras de un suelo o de un río, identificar seres vivos, etc. Además, los datos deben ser tomados en las condiciones dictadas por los pro-tocolos. Los alumnos aprenden a ser metódicos, ordenados y constantes, así como tienen una primera imagen de las variaciones ambientales que se dan en su entorno escolar. Esta fase del proceso está más indicada para alumnos de último Ciclo de Primaria o de primer Ciclo de Secundaria, aunque algunos protocolos pueden ser bastante complejos, como los de suelos o algunos de hidrografía, que son más indi-cados para alumnos de segundo Ciclo de ESO y otros son tan sencillos que se pueden hacer desde el Ciclo medio de Primaria.

Contenidos:

• Tomar datos con precisión• Usar instrumentos de medición• Realizar trabajos de campo

7.3. Tratamiento de los datos

Esta etapa del proceso es más compleja y requiere una mayor formación y experiencia, por lo que parece más indicada para alumnos de segundo Ciclo de Secundaria y Bachillerato. Consiste en aprender a utilizar los datos, primero para un análisis a nivel local, por ejemplo, obteniendo medias de los factores climáticos o caracterizando el suelo o la cubierta vegetal del entorno escolar o del lugar elegido para tomar los datos, y en segundo lugar para incorporarlos a los servidores del Pro-yecto y utilizarlos posteriormente desde allí.

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Contenidos:

• Informatizar los datos• Introducir los datos en un servidor remoto• Analizar los datos usando software variado• Confeccionar e interpretar mapas, gráficos y tablas

7.4. Utilización de los datos: Observaciones, interpretaciones y con-clusiones

Esta última etapa puede ser la más fructífera de todas y la más compleja porque se trata de hacer ciencia auténtica, de explicar fenómenos, de dar interpreta-ciones e, incluso, de hacer predicciones. Se pueden llevar a cabo pequeñas investi-gaciones encaminadas a responder preguntas sencillas, a nivel de Primaria, sobre las variaciones de temperatura con las estaciones o la variación de las precipitaciones a lo largo del año, realizar mapas y gráficos de nuestro centro (Fig. 4) y desarrollar

Figura 4. Elaboración de mapas con los datos del Proyecto Globe

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trabajos de investigación que permitan explicar la interrelación entre factores cli-máticos o las causas de la contaminación de un río, los cambios en el tiempo o la relación entre los factores ambientales y el desarrollo humano.

Contenidos:

A. Con datos propios

• Diseñar un proyecto• Obtener datos para el estudio de un lugar en el tiempo o en el espacio

(clima, hidrografía, suelos, vegetación…)• Elaborar mapas, tablas y gráficos• Interpretar datos y gráficos• Publicar el proyecto en la web Globe

B. Con datos de la web Globe

• Elaborar mapas, tablas y gráficos• Comparar datos• Establecer relaciones entre parámetros o lugares• Reconocer variaciones temporales o espaciales• Interpretar datos y gráficos• Proponer y discutir conclusiones globales

7.5. Temas para trabajar

El espectro de temas para trabajar puede ser tan variado como nuestro pro-pio planeta. Parece razonable establecer una gradación en el trabajo, empezando por estudiar el entorno escolar y continuando con otros lugares más o menos próximos, aunque siempre sin perder de vista que uno de los principios básicos del proyecto es la toma continuada de datos, por lo que debe mantenerse un grupo de alumnos, generalmente de último Ciclo de Primaria o de Primer Ciclo de Secundaria, tomando datos en el centro escolar. A medida que los alumnos van adquiriendo experiencia, pueden participar en las siguientes fases del Proyecto, y en cursos siguientes par-ticiparán en la introducción de datos, en el diseño de trabajos de investigación, en el análisis de datos y en la elaboración de conclusiones. Una vez que los alumnos poseen práctica en el manejo de los protocolos y herramientas de la web Globe, se pueden diseñar proyectos de investigación propios. Es también interesante el establecer redes de trabajo en el propio centro, con alumnos que toman datos y los pasan a otros que los introducen en los servidores Globe, con proyectos de investigación que reparten el trabajo entre varios grupos y con grupos de alumnos más mayores que forman a alumnos más pequeños, constru-

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yendo en el centro una red de aprendizaje y trabajo continuada en el tiempo, que es uno de los pilares del Proyecto Globe. Como ejemplo de temáticas para proyectos generales de iniciación a la in-vestigación se pueden citar:

• Estudio de un ecosistema: Factores abióticos, relaciones entre paráme-tros

• El cambio climático a nivel local y global• Vegetación y deforestación• Incendios forestales• Calidad del aire y del agua• Características de un suelo• Estudios locales basados en fotografías de satélites

7.6. Ejemplificación de proyectos

I. Primaria

“Descripción de las condiciones físicas del entorno escolar”

• Decidir qué factores se van a estudiar: precipitaciones, temperaturas y nubes son los más fáciles de seguir.

• Estudiar los protocolos para aprender a tomar los datos correctamente.• Organizar grupos de toma de datos para que los datos se obtengan de

manera continuada en el tiempo, sin interrupciones.• Tomar los datos según los protocolos Globe.• Introducir los datos en la web (Tercer Ciclo).• Describir el clima, identificar tipos de nubes.• Comparar nuestro clima con el de zonas próximas (Tercer Ciclo).• Buscar otros lugares de la Tierra con climas parecidos (Tercer Ciclo).

II. Secundaria

“Estudio de un espacio natural cercano al centro educativo”

• Diseñar el trabajo de investigación: Qué queremos estudiar de nuestro entorno, qué parámetros vamos a analizar y para qué, qué protocolos vamos a utilizar, cómo vamos a analizar los datos.

• Elegir el lugar en función de las características físicas (topografía, pre-sencia de un río…) y de la vegetación.

• Localizar geográficamente la zona de estudio mediante el GPS.

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• Tomar datos ambientales según los protocolos Globe: Clima (1er ciclo), hidrografía (1er Ciclo – 2º Ciclo), suelos (2º Ciclo).

• Estudiar la cobertura vegetal de la zona: identificar las especies, la co-bertura del suelo, altura de los árboles.

• Correlacionar la cobertura vegetal con las fotos de satélite usando Multi-Spec (Bachillerato).

• Introducir los datos en la web de Globe.• Obtener información y conclusiones a partir de nuestros datos:

o Hacer la caracterización abiótica del lugar a partir de los datos obtenidos: describir el clima, las características físico-químicas del agua del río, las características del suelo, etc.

o Describir la vegetación: qué especies hay, su abundancia y su desarrollo.

o Identificar aspectos que alteren las condiciones normales del lu-gar: contaminantes, acción humana (tala, incendios, construccio-nes, caminos), etc.

o Relacionar factores ambientales con el desarrollo urbanístico e industrial de la zona (Bachillerato).

o Comparar nuestros datos con datos de centros educativos próxi-mos al nuestro.

o Comparar nuestros datos con datos de otros países.o Elaborar un modelo global que explique las relaciones entre pará-

metros, acción humana y condiciones del lugar (Bachillerato).• Publicar los resultados en la web de Globe.

7.7. Algunos proyectos en Internet

• “Climas diferentes, mundos diferentes: Convivir en la Tierra”, del IES Marqués de Suanzes de Madrid.

http://globe.gov/fsl/STARS/ART/Display.opl?star=Marques_de_Suanz&lang=es&nav=1

• “Environmental measures developed by St. Isidro´s secondary school (Spain): Atmosphere, hydrology and soil temperature”, del IES San Isi-dro de Azuqueca de Henares (Guadalajara).http://www.globe.gov/fsl/worddocs/ES_01_enviro.doc

• Proyectos del IES Giner de los Ríos de Alcobendas (Madrid):http://www.educa.madrid.org/web/ies.ginerdelosrios.alcobendas/proyectos/globe/np.htm

o Medioambiente en el entorno del aeropuerto Madrid-Barajaso El ruido en la confluencia instituto y aeropuerto Madrid-Barajas

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aleJaNdro roMero abelló

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o El desvío del río Jarama: medidas de la calidad del agua del ríoo El ruido en el interior del institutoo Medidas atmosféricas en el instituto o La concentración de Ozono en el entorno del instituto

• “Biodiversidad y cambio global. La importancia de la adaptación local en plantas de distribución amplia”.http://wwwimedea.uib.es/natural/terrestrial_ecology/GLOBADAPT%20IMAGENES%20REUNION_archivos/GLOBADAPT%20Reunion%20Madrid%20Oct2005.doc

7.8. Fuentes para comprender y utilizar el Proyecto Globe

Sitio web oficial del Proyecto Globehttp://www.globe.gov

Proyecto Globe en el CIDEhttp://www.mec.es/cide/jsp/plantilla.jsp?id=globe

El Proyecto Globe en la Comunidad Canariahttp://www.gobcan.es/educacion/unidadprogramas/peam/Proyectos/GLOBE/

El Proyecto Globe en Castilla-Leónhttp://www.educa.jcyl.es/educacyl/cm/profesorado/tkContent?idContent=7023&textOnly=false&locale=es_ES

El Proyecto Globe en Casilla-La Manchahttp://www.cprtoledo.com/index.php?module=subjects&func=printpage&pageid=102&scope=all

Revista Globe del CIDEhttp://www.mec.es/cide/jsp/plantilla.jsp?id=globe00

Alejandro Romero Abelló, Doctor en Biología y Licenciado en Historia, es Jefe del Departamento de Biología y Geología del IES Clara Campoamor de Móstoles. Es también coordinador del Proyecto Globe y Archivero de la Real Sociedad Espa-ñola de Historia Natural.

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Nuevas tecnologías aplicadas a la enseñanza de las Ciencias Naturales: Proyecto Biosfera

New technologies of the information applied to the education of the

natural sciences: Biosfera Proyect

Carmen Monge García-MorenoI.E.S. Palomeras-Vallecas

c/Arboleda s/nMadrid 28031

[email protected]

palabras clave: Pedagogía, Educación, Tecnologias de información, Comunicación, Proceso de enseñanza-aprendizaje, Proyecto Biosfera, Ciencias Naturales, Actividades interactivas, Actividades de investigación

Key words: Pedagogy, Education, Technologies of information, Comunication, Teach-ing-learning process, Biosfera Proyect, Natural Sciences, Interactive activities, Re-search activities

resuMeN

Las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC) están presen-tes en nuestra vida cotidiana y cada vez es más frecuente su utilización en los procesos de enseñanza-aprendizaje dentro de las aulas. El proyecto Biosfera (del CNICE) tiene como principal objetivo la familiarización de los alumnos y profesores con este nuevo recurso didáctico y su aplicación en las clases de Ciencias Naturales. Es un material pensado para distintos usuarios: alumnos, profesores, padres, visitantes en general que pueden recurrir a él para profundizar, ampliar y repasar los contenidos de la asignatura mediante la realización de actividades diversas interactivas y de investigación.

abstract

The new technologies of information and communication (TIC) are present in our daily lives and it is increasingly frequent the use in the process of teaching-learning of the classrooms. The main objective of the Biosphere Project (CNICE) is to familiarise students and teachers with this new resource and its application in teaching classes of Natural Scien-ces. The material is designed for individual users: students, teachers, parents and visitors in general may appeal to it to deepen, expand and revise the contents of the subject by conduc-ting different activities, interactive and of research.

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1. las Nuevas tecNoloGías eN educacióN

Cada vez son más frecuentes los informes y estudios realizados por centros de investigación en pedagogía y educación y por diversas instituciones y empresas que tienen como motivo de análisis el papel que juegan las TIC en los procesos edu-cativos, dentro de las aulas. Desde los años 80, del pasado siglo, se han ido incrementando cada vez más los trabajos que analizan y valoran la importancia de estos recursos en el día a día del aula. Muchos de ellos plantean algunos temas fundamentales y se cuestionan la adecuación de las TIC a la hora de transmitir conocimientos, especialmente cuando los alumnos no están lo suficientemente motivados para aprender y no están acos-tumbrados a utilizar la información e interpretarla carNoy (2004:1). Desde hace ya algunas décadas el uso del ordenador se ha generalizado en casi todos los aspectos de nuestra vida laboral y personal. En los centros educativos también se ha multiplicado el número de herramientas informáticas que facilitan la gestión y labor administrativa y de la misma manera se definen los usos informáticos específicos dentro del aula KuliK (1994). Los ordenadores están muy presentes en las escuelas y universidades de los países desarrollados y también se van introduciendo rápidamente en aquellos que están en vías de desarrollo. Se han creado muchas herramientas de aprendizaje para el uso de estos ordenadores, desde juegos didácticos hasta software de enseñanza asistida por ordenador en los laboratorios y de ayuda al profesor. Pero si interesantes han sido las incorporaciones de estos sistemas a la vida cotidiana de las escuelas e institutos la aparición de Internet ha supuesto una revolu-ción mayor que ha puesto a disposición de todos los miembros de las comunidades educativas la información, los materiales curriculares, y gran cantidad de recursos educativos elaborados por instituciones públicas o empresas privadas que han sus-tituido en gran medida los materiales tradicionales (tiza y pizarra), los sistemas y recursos clásicos para impartir las clases y los sistemas audiovisuales que fueron una revolución en los años 70-80 (vídeos y televisión). Hoy por hoy se han sustituido en gran medida por la información disponible en la red. Ahora bien, con toda esta tecnología informática ¿no se deberían notar ya algunos cambios sustanciales en la organización del trabajo educativo y en la manera de estudiar los jóvenes e impartir clase los docentes?. Estas preguntas han sido más o menos analizadas en diversos estudios que no arrojan datos muy concluyentes. Para algunos autores, MaJó & Marqués (2002), una de las causas del fracaso escolar puede basarse en la desconexión entre el entorno real de los alumnos y los procedimientos utilizados en su proceso de aprendizaje. Y el problema no reside exclusivamente en analizar como enseña la escuela las nuevas tecnologías sino tam-bién como enseña a utilizarlas con los contenidos de siempre. La escuela o el sistema educativo deben enseñar las nuevas tecnologías y debe enseñar a usarlas y enseñar usándolas. El alumno de hoy en día vive en un en-torno nuevo, donde las TIC están presentes en todo momento en su vida cotidiana;

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la escuela debe servir para preparar a los jóvenes y enseñarles a vivir lo mejor posi-ble en su entorno, por este motivo, claramente, la escuela tiene que cambiar. Hasta ahora el papel de profesor ha estado basado fundamentalmente en ser un mero transmisor de conocimientos, de información. Era difícil, sobre todo en algunos ámbitos socioculturales y geográficos, acceder a las fuentes de información y el profesor era el canal a través del cual se sintetizaban y fluían los conocimientos básicos de las asignaturas correspondientes. Hoy en día las TIC han provocado una enorme transformación. La informática nos ha permitido transmitir cada vez más cantidad de conocimientos y de información en menos tiempo, rápidamente. Y ade-más la transmitimos a largas distancias y somos capaces de almacenarla superando las barreras de tiempo, distancia y espacio. Cada vez navegamos a mayor velocidad en Internet y somos capaces de descargarnos la Enciclopedia Británica en tiempo re-cord. ¿Entonces que papel juega el profesor hoy?.

Figura 1. El papel del profesor ante las TIC (www.gaturro.com)

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Pues precisamente la gran cantidad de información de la que disponen hoy nuestros adolescentes puede llegar a ser no una ventaja sino un inconveniente. Es aquí donde el docente vuelve a jugar un interesante e imprescindible papel pero para ello debe cambiar su esquema mental. Hoy en día debemos aprender no a buscar la información sino a seleccionarla y analizarla, lo fundamental (MaJó & Marqués, 2002) es dar las pautas de la elección de calidad, el profesor es el filtro de la infor-mación, estableciendo fuentes de conocimiento. (Fig. 1). Quizá deberíamos ir abandonando la idea de que es necesario saber muchas cosas y podría ser más importante saber aprenderlas en el momento en que las nece-sitemos, saber dónde están y cómo podemos obtenerlas. Según dale (1969) existe una estrecha correlación entre lo que somos capa-ces de aprender y recordar y la naturaleza de la actividad o procedimiento con que se trabaja, de manera que solo somos capaces de recordar el 10% de lo que leemos, el 20% de lo que oímos el 30% de lo que vemos y el 50% de lo que oímos y vemos. (Fig. 2). Ahora bien, si el sujeto que participa activamente en el proceso aumenta el nivel y cantidad de conceptos aprendidos y el aprendizaje real aumenta conside-rablemente, elevándose a un 70% cuando hablamos y reflexionamos sobre el tema a estudiar y a un 90% si además simulamos activamente una acción o realizamos prácticamente el concepto que se desea aprender.

Hoy, en la primera década del siglo XXI, ha cambiado notablemente el me-dio por el cual adquirimos la información, hemos pasado de una sociedad donde la transmisión de conocimientos se realizaba fundamentalmente en soporte papel, es decir escrita, a una sociedad donde lo que prima es la imagen. Coexisten ambos

Figura 2.: Cono del Aprendizaje (DALE, 1969) (www.Sabiduria.com)

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soportes pero van ganando protagonismo, sobre todo entre los jóvenes, la transmi-sión en soporte multimedia, el lenguaje audiovisual. Nuestros adolescentes, nuestros hijos, pasan muchas horas al día recibiendo consciente o inconscientemente gran cantidad de mensajes en el lenguaje audiovisual creando un impacto impresionante sobre ellos (y nosotros) que las grandes empresas comerciales están sabiendo apro-vechar. Existe una nueva forma de ver y comprender el mundo. Las relaciones fami-liares, el ocio, el trabajo, el compañerismo, la amistad, el diálogo padres-hijos… se encuentran no pocas veces mediatizados por la apabullante, y peor aún, involuntaria e inconsciente actuación de los medios (aGuaded, 1993:9). Y mientras tanto ¿qué ocurre en el aula?. Los procedimientos en la enseñan-za de las ciencias naturales han ido cambiando poco a poco. La primera etapa tuvo al libro de texto, los apuntes, la tiza y la pizarra (y en el mejor de los casos el material de laboratorio) pasamos a una segunda etapa donde la imagen fue un apoyo intere-sante (vídeos, películas, diapositivas, transparencias, fotografías…) y los docentes dedicados a las disciplinas científicas supimos, poco a poco, ir creando actividades y ejercicios en los que la interpretación de la imagen y la correlación entre concepto teórico y supuesto práctico empezaba a funcionar. Hoy llega una tercera etapa, los programas didácticos diseñados específicamente para un aprendizaje individual y colectivo, los programas interactivos, los juegos, las simulaciones, animaciones, los programas de análisis y transformación de imágenes y la comunicación entre iguales vía Internet ha supuesto una gran revolución y todavía estamos aprendiendo a utili-zar de forma adecuada este potencial didáctico. Estamos inmersos en una cultura audiovisual que obliga a las instituciones educativas a reflexionar sobre la validez actual de sus concepciones didácticas y sobre la funcionalidad de sus proyectos (quiroz, 1997:31). Hay autores que valoran muy positivamente el uso de las TIC y ven en ellas el recurso que puede potenciar y aumentar el abanico de posibilidades destinadas a potenciar las relaciones comunicativas entre los diversos miembros de la comunidad educativa (PAVON, F., 2007). Sin embargo otros se muestran muy escépticos a la hora de valorar, como solución a muchos problemas educativos y de aprendizaje, las posibilidades del e-learning y el aprendizaje con hipertextos (rodríGuez, 2004) que señala que la tecnología informática permite acceder a una biblioteca ilimitada de textos, imágenes, animaciones, sonidos, diagramas, ilustraciones y todo tipo de datos, que en conjunto, componen un registro inexplorado de fuentes sobre cualquier tema. Las TIC podrían suponer una interesante capacidad del lector para componer sus propios recorridos de lectura y aprendizaje, sin embargo esta capacidad solo po-dría ser interesante en navegadores muy avisados y no es fácil para los recién llega-dos a Internet o para jóvenes y niños que carecen de las más elementales referencias culturales. Para usar las TIC en la enseñanza, el sujeto que aprende debe tener una actitud muy activa ante el aprendizaje y un alto grado de interacción absolutamente imprescindible para ir construyendo conceptos a partir de los contenidos fragmenta-dos que presenta el hipertexto, haciendo del proceso algo complejo y laborioso. (Fig. 3)

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Con argumentos a favor y en contra lo que parece más claro cada día es que las nuevas tecnologías (NNTT) van entrando cada vez con más intensidad en las aulas y forman parte de los variados recursos que puede utilizar un docente, sin entrar en debates más profundos sobre los argumentos que manejan los tecnófilos y los tecnófobos. Sin embargo los estudios más recientes y concretos (saN MartíN et al, 2002:19) sobre el uso de las nuevas tecnologías en las clases de los centros educa-tivos españoles no arrojan unos resultados muy favorables y el papel del profesor como conductor y mero “filtro” de la información a la que accede el alumno no con-vence a casi ningún docente, sin embargo no es fácil responder a las cuestiones que plantean estos autores que se cuestionan: como interaccionan las TIC y el contexto escolar, si se están desarrollando estrategias de enseñanza nuevas adaptadas e estos recursos o con que criterio y cómo utilizan los profesores estas nuevas comunicacio-nes en las diversas asignaturas. Las investigaciones que han realizado en la Comu-nidad Valenciana indican que es muy difícil que las TI cambien algo en las aulas sin antes no cambian los criterios de actuación del profesorado. Las TIC no pueden considerarse únicamente como instrumentos y existen diversas realidades que implican a la política, la economía, la sociología, la filosofía, la psicología y la educación. No son independientes, todas convergen y se manifies-tan en el día a día de los ciudadanos sean profesores o alumnos, en las aulas y más allá de ellas. Así se deben integrar las TI en el entorno escolar (saN MartíN et al, 2002).

Figura 3. La sobreinformación puede ser un problema.

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Lo que el profesor piensa y cree acerca de la educación en general y sobre la asignatura que imparte, el proceso de enseñanza-aprendizaje, etc. condiciona sus estrategias didácticas, entre ellas el uso de las TIC. “… si ellos (los profesores) no cambiaban sus creencias y actitudes …. solo adaptaban el uso de ordenadores a sus rutinas de enseñanza” (veeN, 1993:1).

2. ¿qué causas puedeN ser Más FrecueNtes a la Hora de la escasa o iNcorrecta utilizacióN de las tic eN las aulas?

En la cultura docente está muy arraigada la evaluación sumativa de los con-tenidos adquiridos por los alumnos (sobre todo en la ESO) y algunas veces al do-cente le es especialmente compleja la evaluación de las tareas realizadas con TI lo cual implica el rechazo a su uso o a no tomar en cuenta este tipo de actividades en la evaluación general de la asignatura. El individualismo docente. El uso de las TIC en el aula implica la necesidad en determinados momentos de un trabajo corporativo o de colaboración con profeso-res de otras disciplinas (profesor de informática, profesor TIC) o con los estamentos organizativos del centro para solicitar el uso del aula de informática (jefatura de estudios, dirección, etc.) y esto puede resultar incómodo en la tarea cotidiana de un docente. Las condiciones organizativas de los recursos informáticos del instituto o colegio. Generalmente en los centros existe un aula de informática que hay que soli-citar en un plazo de tiempo que facilite el reparto equitativo de los recursos, de forma que hay que planificar con tiempo concreto (hora y día) el momento en el que poder utilizar las TIC lo que puede resultar incómodo y poco natural en el proceso cotidia-no de la docencia. La implantación de estos procedimientos mejorarían si hubiera una mayor cantidad de aulas dotadas con estos medios. Las actividades realizadas con las TI, hoy por hoy, se reducen a tareas pun-tuales y debido a la escasez de cambios organizativos en los centros, quedan casi al margen de la actividad ordinaria. Los profesores interpretan las TIC como simples recursos didácticos y en muchas ocasiones el objetivo final es que el alumno aprenda su manejo por la uti-lidad que este conocimiento tendrá para su vida futura en la sociedad de la infor-mación. No se considera como un vehículo de aprendizaje. area & correa (1992) señalan que mayoritariamente el medio que utiliza el profesor es el libro de texto, también utiliza cassetes, CDs, DVDs, diapositivas que motivan y mantienen la aten-ción de los alumnos y apunta a uso de las TIC como medio de distracción, juego o divertimento. También es interesante la inseguridad que manifiesta el docente para im-plementar el uso de las TIC en su labor diaria. Existe entre los docentes un amplio

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sector que manifiesta un alto grado de analfabetismo informático que dificulta la integración de recursos nuevos. Algunos aducen la falta de uso en sus clases por la baja calidad de los pro-gramas, de un software de calidad en sus asignaturas o simplemente por no ver ne-cesaria la utilización de las TIC y ser perfectamente sustituidas por las herramientas tradicionales. La pérdida de tiempo y los retrasos en las programaciones también pueden ser causa de alejamiento de las TIC.

3. situacióN real de la iMplaNtacióN de las tic eN las aulas españolas.

Con el objetivo de fomentar las TIC en el entorno educativo y las redes como vehículo de comunicación, las administraciones autonómicas y general del Es-tado se han venido desarrollando proyectos y programas destinados su consecución. Desde 2005 el Gobierno está desarrollando el programa Internet en el aula, dirigido a reforzar y complementar las políticas de fomento de la sociedad del conocimiento en el entorno educativo. El programa de Internet en el aula se enmarca dentro del Plan Avanza que se integra en el eje estratégico de impulso al I + D+ i (Investigación + Desarrollo + innovación) que ha puesto en marcha el Gobierno a través del Programa Ingenio 2010. Supone una dotación presupuestaria de 454 millones de Euros para el período 2005-08 y conlleva la implantación de nuevas dotaciones tecnológicas en los centros educativos y en las aulas, formación y dinamización y apoyo a docentes así como la puesta a disposición de aplicaciones y contenidos de utilidad para la Comunidad Educativa. En 2007 se ha publicado el informe sobre la implantación y el uso de las TIC en los centros docentes de educación primaria y secundaria sobre datos del curso 2005-06 (aNóNiMo, 2007). El marco de estudio del informe se ha basado en en-cuestas realizadas en centros educativos (616) de todas las comunidades autónomas (excepto Cataluña y País Vasco) y en las etapas de primaria (209), secundaria Obli-gatoria, Bachillerato y Ciclos Formativos de Formación Profesional (407). También se encuestaron a 4.066 docentes y 22.085 estudiantes. El informe se puede resumir en los principales resultados:

a) Los institutos de Enseñanza Secundaria tienen más recursos que los co-legios de primaria si bien en primaria están concentrados en las aulas y en secundaria en los Departamentos Didácticos, oficinas, secretaría y Dirección. En ambos casos se demuestra un grado de satisfacción similar con respecto al equipamiento: un tercio considera bueno o excelente; otro tercio como justo y otro tercio como deficiente o muy deficiente. (Fig.4).

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b) La ocupación de los recursos TIC en los centros es baja. En la mitad de los centros de primaria los recursos se ocupan el 30% del horario lecti-vo y en instituto la mitad de los centros ocupan la sala de ordenadores el 50% del tiempo. Uno de cada cuatro institutos supera el 70% de la ocupación. En general el escaso índice de ocupación de las aulas TIC se refleja en el escaso uso que hacen profesores y alumnos de estos recur-sos. Fuera del horario lectivo solo están en general disponibles para los profesores.

c) Dos de cada tres centros (70%) cuentan con una persona que asume y coordina las TIC que asume las tareas de de tipo técnico, mantenimiento de equipamientos, apoyo didáctico y en menor medida de atención a los estudiantes. Estos profesores cuentan con una dedicación máxima a la semana de cinco horas reducida de su horario lectivo.

d) Es interesante señalar que la formación de los profesionales TIC (pro-fesores que mantienen los equipos informáticos en los centros) y de los profesores en el uso y manejo de la informática en un 80% de los casos ha sido de manera autodidacta. (Fig. 5).

e) En los centros de primaria la implicación de los centros en la formación TIC y los proyectos de innovación son secundados por el claustro al completo mientras que en los centros de secundaria los proyectos son impulsados por pequeños equipos docentes. El 70% de los centros ha mejorado su equipamiento informático gracias a la participación en pro-yectos de innovación educativa.

Figura 4: equipamiento informático en primaria y secundaria. Informa TIC (ANÓNIMO, 2007).)

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f) En los centros educativos de enseñan-za secundaria el profesorado utiliza fundamentalmente las TIC para: usar el procesador de texto (79,1%), nave-gar por Internet (69,4%), gestionar el trabajo personal (44%); descargar soft-ware educativo por Internet (28,2%); solo usa el ordenador como apoyo en sus clases el 20% y tan solo el 14,5 % hace y diseña presentaciones y si-mulaciones. En secundaria el 43% del profesorado afirma utilizar materiales digitales con frecuencia media o alta sobre todo el uso de programas espe-cíficos de contenidos de las asignatu-ras y un 40% afirma utilizar materiales de creación propia.

g) Sin embargo los alumnos de secunda-ria junto con los de bachillerato son los que menos usan el ordenador den-tro del centro educativo. El 41% de los jóvenes afirma no usar nunca o casi nunca el ordenador en su instituto. En primer ciclo de ESO el porcentaje au-menta hasta un 60%. (Fig. 6).

Figura 6.- uso de los ordenadores por los alumnos fuera y dentro del centro educativo. Informe TIC (ANÓNIMO, 2007).

Figura 5. Formación TIC recibida. Informe TIC (ANÓNIMO, 2007)

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h) Cuando los alumnos de primaria y primer ciclo de secundaria utilizan los ordenadores en el centro lo hacen para: utiliza el procesador de textos, escribir o hacer trabajos, jugar o dibujar y pintar. En el segundo ciclo de la ESO el ordenador incrementa su uso como herramienta de búsqueda de información. Otros usos dedicados a la colaboración o la comunica-ción no existen.

i) Analizando las áreas en Ciencias Naturales o Inglés el 16% de los alum-nos dice usar el ordenador con una frecuencia media o alta. En el resto de las áreas más del 80% de los alumnos de ESO afirma no emplearlo nunca o casi nunca.

j) En la enseñanza postobligatoria el uso del ordenador es más frecuente por parte del profesorado. Más de la mitad del profesorado de bachi-llerato emplea frecuentemente los recursos multimedia con software de contenidos curriculares (75%). También en esta etapa el profesorado que prepara sus propios materiales didácticos aumenta (47%). El profesorado de Bachillerato afirma usar más las TIC para preparar las clases que para impartir docencia. Los alumnos opinan que en bachillerato, en la mayo-ría de las áreas, nunca o casi nunca utilizan el ordenador en horario de clase.

k) El uso del ordenador en el centro educativo por parte de los alumnos de ciclo formativo aumenta y un 40% afirma usar estos recursos casi todos los días.

l) Un 85,1% de los alumnos tiene ordenador en casa y el 84,5% puede dis-poner de él sin problemas. El acceso a Internet sin embargo baja un poco 52,6% y manifiestan que su familia quiere que maneje bien el ordenador el 60,4%. El porcentaje de alumnos con ordenador e internet en casa va ascendiendo según subimos de nivel educativo y en bachillerato la cifra asciende al 95%. (Fig. 7).

m) Con respecto a los alumnos de diversas nacionalidades existe una dife-rencia a favor de 6 a 10 puntos en cuanto a la disponibilidad de Internet y ordenadores en los hogares españoles con respecto a los de otras nacio-nalidades.

n) Es interesante conocer también que según sea el nivel académico de los padres de los jóvenes varía el uso y frecuencia de uso de las TIC en el hogar siendo más alto el acceso en familias con un elevado nivel de estu-dios que en las familias donde solo se tiene un nivel primario o inferior.

o) En casa el uso del ordenador es mucho más frecuente que en el centro educativo. En el hogar casi las tres cuartas partes del alumnado encues-tado manifiesta usar el ordenador todos los días (86% en bachillerato y un 54% en primaria. También ha ido adelantándose la edad de iniciación en las TIC hasta los siete u ocho años. El uso del ordenador se basa los juegos, descargar música, comunicarse con otros y hacer trabajos.

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p) Entre chicos y chicas se observan algunas diferencias. Mientras los va-

rones se inclinan más hacia la programación, la instalación de programas y las descargas variadas las chicas disfrutan más de foros, chats y blogs donde prima la comunicación.

q) Los alumnos dicen que se sienten capaces de utilizar las TIC para una amplia variedad de tareas: juegos, uso de programas de dibujo y edición de fotografías, abrir, cerrar y copiar archivos, buscar información en In-ternet, usar el correo electrónico, descargar programas e instalarlos, y uno de cada cinco estudiantes de bachillerato se siente capaz de activar un antivirus y diseñar una página web.

r) Y quizá el resultado más interesante y final: los alumnos se muestran muy escépticos a la hora de valorar la utilidad de las TIC en su aprendizaje. Se sienten muy interesados por las TI y sobre la utilidad de conocer los recursos (87%), el 34% considera que el ordenador le ayuda a aprender por sí mismo y el 21 % piensa que el ordenador le ha ayudado a mejorar su rendimiento. (Fig. 8)

Figura 7: Uso del ordenador en el hogar. Informe TIC (ANÓNIMO, 2007).

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4. el proyecto biosFera: obJetivos y MetodoloGía. uN re-curso para el proFesor y el aluMNo

Cada vez son más los profesores concienciados con la necesidad de ir in-troduciendo poco a poco procedimientos y métodos que integren las NNTT en el aula como un proceso normalizado que vinculen la realidad del entorno del alumno con su proceso de enseñanza-aprendizaje y respondiendo a esa necesidad se crea el Proyecto Biosfera (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/). El Centro Nacional de Investigación y Comunicación Educativa (CNICE) (http://www.cnice.mec.es/) plantea la posibilidad de realizar un recurso específico para el desarrollo de los contenidos y procedimientos útiles en las Ciencias Naturales de primer ciclo de ESO y la biología y geología de segundo ciclo de ESO y bachille-rato. El proyecto Biosfera del Ministerio de Educación y Ciencia tiene como ob-jetivo el desarrollo de unidades didácticas multimedia interactivas para las materias de Biología y Geología en la Enseñanza Secundaria Obligatoria y en el Bachillerato. Incorpora, además, una serie de herramientas y recursos que están disponibles en Internet para quienes deseen utilizarlos.

Figura 8.- Opinión sobre las TIC en su aprendizaje. Informe TIC (ANÓNIMO, 2007).

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El diseño de las unidades está pensado para aprovechar las ventajas que ofrece el ordenador y los recursos de Internet, procurando que sea sencillo, realista y versátil, con el fin de que sea útil en nuestras aulas. De esta manera se propone una metodología de trabajo que pueda favorecer la motivación, el ejercicio y la evalua-ción de los alumnos en sus conocimientos de biología y geología, de tal modo que aprovechen las nuevas tecnologías de la información.

Biosfera ofrece las siguientes herramientas y recursos al profesorado:

• Presentación del proyecto, derecho de cita y créditos. (Fig. 9). • Unidades. El acceso a la página con la relación de unidades didácticas

clasificadas por cursos. (Fig. 10). • Aplicaciones. Contiene un directorio con aplicaciones didácticas sobre

Biología y Geología en diversos formatos: programas ejecutables, for-mato web, pequeños applets, nippes, scripts e, incluso, documentos para aplicaciones ofimáticas.

• Experiencias. Comprende enlaces a experiencias educativas, proyectos de aula e innovaciones pedagógicas sobre Biología y Geología.

• Formación. Es un directorio con enlaces a diversos tutoriales sobre dis-tintos tipos de herramientas para el desarrollo de materiales y entornos educativos.

Figura 10.- Menú de unidades didácticas (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

Figura 9: Portada del Proyecto Biosfera (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/).

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• Buscadores. Se ofrece un blog interno que permite encontrar las página por su contenido, temas, tópicos o autores. También existen accesos a los principales buscadores genéricos y buscadores específicos de Biología y Geología.

• Foros. Debates educativos, clasificados por niveles educativos. • Recursos. Directorio con galería de imágenes y de animaciones, y recur-

sos de Biología y Geología en Internet.

4.1. ¿Qué método de trabajo propone el Proyecto Biosfera?

El aprendizaje es un proceso activo en el que el alumnado realiza una se-cuencia de actividades para asimilar los contenidos teóricos que va adquiriendo. En este sentido, los contenidos procedimentales adquieren un papel destacado en el diseño de estos materiales. El alumno procede, es decir avanza, en su aprendizaje a través de las diversas y numerosas actividades que se le proponen. Las actividades implementadas en las unidades didácticas están en conso-nancia con las tendencias pedagógicas actuales. Así pues, el alumnado, además de comprender los contenidos, pueden investigar y buscar nuevas relaciones hasta en-contrar significado a lo que hacen. De esta forma, Internet se constituye en un entorno de aprendizaje construc-tivo, en cuanto que permite desarrollar los principios apuntados anteriormente. La metodología propuesta en las unidades didácticas, basadas en gran medida en los recursos que proporciona Internet, otorga a los alumnos un mayor protagonismo y les hace asumir un papel muy activo en su propio proceso de adquisición de conoci-mientos. Según este planteamiento, la misión del profesor no será pues la de un mero transmisor de conocimientos, sino la de investigar lo que interesa a sus estudiantes, coordinar las actividades programadas, e implicar al estudiante en el proyecto de aprendizaje. Deberá, además, potenciar la comunicación y el debate de los conceptos y procedimientos que ponen en práctica los alumnos/as. Todas las unidades didácticas se presentan divididas en los siguientes apar-tados:

4.1.1. Introducción

Las unidades comienzan con una actividad dedicada a la presentación y mo-tivación del alumnado en el tema. Se trata, en definitiva, de despertar su interés por los contenidos que se van a tratar. Generalmente esta presentación se basa en imágenes, acompañadas de algún texto que propicie la formulación de preguntas del profesor al alumnado. Se pretende conseguir un intercambio de opiniones y suscitar así el interés por el tema.

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4.1.2. Actividad inicial

Plantea un conjunto de actividades de iniciación con el fin de poner de ma-nifiesto los conocimientos previos de los alumnos/as y corregir los posibles errores conceptuales. Esta fase es adecuada para trabajar en pequeños grupos y fomentar el debate. Esta evaluación inicial es autoevaluable. (Fig. 11).

4.1.3. Contenidos

Los contenidos conceptuales se ajustan a lo establecido en los Reales De-cretos 116/2004 y 117/2004 de 23 de enero, B.O.E. de 10 y 18 de febrero de 2004, por los que se desarrolla la ordenación y se establece el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria y el Bachillerato. Los referidos contenidos no son exhaustivos, pero proporcionan la informa-ción necesaria para que el alumnado pueda realizar las actividades propuestas. En el proyecto se acompañan de gráficos, figuras, fotografías, animaciones, pequeños fragmentos de vídeo, scripts, y applets, según las necesidades.(Fig. 12).

Figura 11.- Prueba inicial de una unidad didáctica. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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4.1.4. Actividades

Las actividades representan uno de los principales recursos para el apren-dizaje. Ayudan al alumnado a construir su propio conocimiento y a adquirir los ob-jetivos programados, fomentando en ellos el desarrollo de habilidades, actitudes y procedimientos. Son interactivas, puesto que aprovechan la capacidad de interacción y flexi-bilidad que proporciona el medio informático. Se pretende, pues, despertar la curio-sidad del alumnado con el fin de aumentar su motivación por el trabajo. En cada unidad, los tipos de actividades o ejercicios son variados y se han elegido las más adecuadas para cada una de ellas. Algunos modelos de actividades son los siguientes:

• Actividades de investigación individuales o en colaboración, usando los recursos que proporciona Internet.

• Juegos relacionados con contenidos específicos mediante applets educa-tivos.

Figura 12.- Indice de contenidos de una unidad didáctica. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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• Ejercicios con mapas de imágenes. • Ejercicios de asociación o emparejamiento; por ejemplo los del tipo arras-

trar y soltar. • Ejercicios de concentración (memoria). • Cuestionarios de respuestas múltiples. • Ejercicios de completar huecos. • Ejercicios de preguntas abiertas. • Ejercicios de ordenar frases. • Crucigramas, sopa de letras y puzzles.

Todas las actividades propuestas tienen su solución y corrección correspon-diente. (Fig. 13).

4.1.5. Actividades de investigación usando los recursos que proporciona In-ternet

Uno de los tipos de actividades más interesantes que se incluyen en las uni-dades son aquellas que están enfocadas a la investigación. En ellas la información usada por los alumnos/as es, en su mayor parte, descargada de Internet. Se han dise-ñado para un trabajo individual o bien, para un trabajo en colaboración, en el que un grupo, o el conjunto de la clase, aborden la tarea.

Figura 13.- Indice de actividades interactivas de una unidad didáctica. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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La actividad se centra más en el uso de la información que en su búsqueda, y fomenta la reflexión del alumno/a en los niveles de análisis, síntesis y evaluación. Actualmente es una de las técnicas principales de aplicación e integración de Internet en el aula. La mayoría de estas actividades consisten en la realización de algún tipo de trabajo escrito con un procesador de textos, un conjunto de páginas Web, una pre-sentación con PowerPoint, o una presentación verbal en la que el alumno/a pueda ser capaz de explicar un tema específico. Se proporciona a los alumnos una descripción clara y concisa del procedi-miento a seguir, donde se sugieren los pasos y orientaciones que deben realizar para completar la tarea. Una relación de recursos en la que se facilita una lista de páginas Web, ayuda a los estudiantes a realizar la tarea. La selección de éste tipo de recursos posibilita, también, que se centren en el tema, y no naveguen por la red sin rumbo. Otras actividades de investigación plantean una serie de preguntas cuyas respuestas deben encontrar los alumnos/as en determinadas páginas de Internet, que se ofrecen en la propia actividad. (Fig. 14).

Figura 14.- Esquema de trabajo de una actividad de investigación. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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4.1.6. El mapa conceptual

Las unidades presentan un mapa conceptual en el que se muestran de forma grá-fica las relaciones entre los distintos conceptos. Este mapa es interactivo, esto es, incor-pora enlaces entre cada uno de los conceptos con el texto correspondiente de la unidad. El mapa conceptual es una herramienta de trabajo sencilla y eficaz, que pro-porciona un resumen claro, esquemático y ordenado de lo que se ha estudiado. (Fig. 15).

4.1.7. Ideas fundamentales

Esta opción ofrece en pantalla un resumen de las ideas fundamentales de la unidad. (Fig. 16).

4.1.8. Autoevaluación

Cada unidad dispone de uno o varios cuestionarios de autoevaluación que permiten al alumnado y al profesorado comprobar el nivel de adquisición de conoci-mientos sobre el tema.

4.1.9. Enlaces interesantes

En este apartado se ofrece una lista de sitios web relacionados con los con-tenidos de la unidad, con una breve descripción de los mismos. (Fig. 17). Las unidades didácticas pueden usarse de varias formas:

• Como elemento motivador previo al desarrollo de los contenidos de la ma-teria. En este caso, habría que facilitar unas instrucciones previas sobre el acceso y la navegación por la unidad didáctica. Después, el alumnado podría navegar libremente por ella con el fin de familiarizarse con sus contenidos y sus posibilidades.

• Para apoyar y profundizar en los contenidos desarrollados en las clases teóricas. El alumno, por su cuenta, puede seleccionar aquellos contenidos que desea reforzar mediante las distintas actividades interactivas propues-tas. También puede ampliar los contenidos mediante Internet, utilizando las actividades de investigación o los enlaces de interés que se facilitan.

• Para buscar información específica y necesaria en el momento de elaborar trabajos monográficos encargados por el profesorado de la materia.

• Para reflexionar autónomamente con criterios propios a partir de las acti-vidades planteadas.

• Con el fin de valorar el grado y la calidad del aprendizaje en un proceso de autoevaluación, mediante las cuestiones planteadas en la unidad.

• Como instrumento de evaluación de aprendizajes específicos del alumna-do. (Todas las actividades de investigación, iniciales e interactivas tienen una autocorrección que dotan al recurso de una facilidad a la hora de trabajar el alumno con total autonomía). (Fig. 18 a y b)

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Figura 15.- Mapa conceptual de una unidad didáctica. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

Figura 16.- Relación de ideas fundamentales de una unidad didáctica. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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El Proyecto Biosfera puede resultar un interesante apoyo en el aprendizaje de los alumnos de secundaria y bachillerato sirviendo como herramienta de am-pliación y refuerzo a los contenidos y procedimientos adquiridos en el aula. Pero es interesante el uso que de este recurso pueden realizar los padres y los distintos profesionales de la educación al contar un un interesante abanico de posibilidades de visitas a museos, zoológicos, jardines botánicos y centros de educación ambiental que han sido seleccionados en la sección de público en general y que puede aportar ideas sobre actividades a realizar conjuntamente en familia y que pueden potenciar la motivación y el conocimiento de los distintos contenidos de Biología y Geología. Y como orientación profesional con visión de futuro se han realizado en-trevistas muy asequibles para el alumno de distintos investigadores de las diversas áreas del conocimiento de las ciencias naturales que desde sus puestos de trabajo nos hablan del largo camino a recorrer en la vida de un científico y el futuro que puede esperarse de cada uno de los alumnos que opten por continuar por el camino de la ciencia.

Figura 17.- Página de enlaces sugeridos para una unidad didáctica. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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Figura 18 a y b.- Corrección de una prueba de evaluación. (http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/)

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5. coNclusióN

El entorno social y cultural en la que viven los alumnos de hoy es distinto al de hace unas décadas. Las nuevas tecnologías de la comunicación están presentes en nuestra vida cotidiana y ocupan muchas horas en la vida de los jóvenes de hoy en día. El aprendizaje de conceptos e ideas por la lección magistral claramente está obsoleta y debemos ir introduciendo poco a poco y con la formación adecuada las TIC en el desarrollo habitual de nuestros procedimientos donde pase de ser objetos extraños a ser un canal muy útil de información y comunicación. Deben mejorarse los progra-mas, las aplicaciones y la organización de los centros para que las TIC encajen en el día a día de la labor docente. El Proyecto Biosfera nace con la intención de facilitar esta labor y mediante una metodología muy activa y reflexiva permite el uso individual o grupal del recur-so para adquirir no solo los conceptos básicos de cada unidad programada en cada nivel educativo sino también para desarrollar destrezas comunicativas e intelectuales en los alumnos, los profesores, los padres y el público en general.

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Carmen Monge García-Moreno es Doctora en Biología por la U.C.M. Catedrática de Biología y Geología. Jefa del Departamento de Biología y Geología del I.E.S. Palomeras-Vallecas, con 22 años de experiencia en el campo de la docencia de las Ciencias Naturales. Directora de diversos proyectos de investigación e inno-vación educativa y autora de unidades didácticas y diversos materiales genera-les del Proyecto Biosfera del CNICE. Coordinadora del proyecto europeo on-line Energypath en su centro educativo. Directora de la revista digital “All Natural” en www.biologiapalomeras.4t.com página web del departamento de Biología del

I.E.S. Palomeras-Vallecas de la que es webmaster.

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El Real Jardín Botánico de Madrid como recurso didáctico en la enseñanza de las Ciencias Naturales

The Real Jardín Botánico of Madrid as an educational resource in Natu-ral Science teaching

Esther García Guillén1 y Carmen Monge García-Moreno2

1Real Jardín Botánico de Madrid. Plaza Murillo nº 2. Madrid [email protected]

2I.E.S. Palomeras-Vallecas. c/Arboleda s/n. Madrid [email protected]

palabras clave: Jardín Botánico, Educación, Enseñanza, Aprendizaje, Biología vege-tal, Investigación, Ciencia, Recurso Didáctico, Divulgación científica.

Key words: Botanical garden, Education, Learning, Vegetal biology, Research, Tea-ching, Science, Educational teaching resource, Scientific divulgation.

resuMeN

El Real Jardín Botánico de Madrid es un centro de investigación del Consejo Supe-rior de Investigaciones Científicas (CSIC), con unas características excelentes para desarro-llar actividades educativas que complementen la labor docente de formación científica en la ESO y el bachillerato. Su centro de investigación, el aula de didáctica, el propio jardín, los invernaderos, herbarios, biblioteca y archivos, hacen de esta institución un recurso didáctico idóneo para la profundización en los contenidos, actitudes y procedimientos básicos de las Ciencias Naturales.

abstract

Abstract: The Royal Botanic Gardens, Madrid is a research institution of the Spa-nish Council for Scientific Research (CSIC) with some excellent features to develop educa-tional activities that complement teaching of scientific training in the Secondary Education (ESO) and in the High School. The research institute, the classroom for education, the garden, greenhouses, herbaria, library and archives turns the Royal Botanic Gardens in an important teaching resource, suitable for deepening the contents, attitudes and basic procedures of the subject of Natural Sciences.

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Memorias R. Soc. Esp. Hist. Nat., 2ª ép., 5, 2008

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1. iNtroduccióN

Los jardines botánicos son centros singulares dentro del panorama museísti-co, que desempeñan un importante papel en la difusión de la cultura científica entre la ciudadanía y, en especial, entre los alumnos de las primeras etapas de la educa-ción. Desde hace unos años, a sus funciones habituales en investigación científica y conservación, unen una labor muy activa como agentes divulgadores de la ciencia botánica, y como complemento de la educación formal. En la actualidad, la impli-cación de las redes de jardines botánicos en el desarrollo de las grandes metas de la Estrategia Global para la Conservación Vegetal, les convierte en promotores de la concienciación pública sobre la importancia de la diversidad vegetal y sobre la ne-cesidad de su conservación, es decir, en la Educación para el Desarrollo Sostenible (willisoN, 2006). Para desarrollar esta tarea, los jardines botánicos cuentan con diversos recur-sos, unos resultado de su función de conservación, como los bancos de germoplas-ma, y otros de su labor investigadora, como los herbarios, las bibliotecas botánicas y las publicaciones científicas. Pero uno de los valores que les singulariza respecto al resto de museos y centros de divulgación son sus colecciones científicas de plantas vivas, activo principal sobre el que se articulan los programas educativos de este tipo de instituciones. Los ejemplares que se exhiben, proporcionan al visitante y alumno una experiencia educativa insustituible: la observación directa de las características anatómicas, morfológicas y fisiológicas de los especímenes; La concentración or-denada de especies tan diversas, permite recorrer de forma dinámica aspectos muy diferentes de la diversidad vegetal, como las adaptaciones al medio, formaciones vegetales del desierto de los distintos ambientes, etc., directamente relacionados con los contenidos de las enseñanzas regladas (vilcHes, 2007). En este contexto, el Real Jardín Botánico CSIC, conecta su condición de centro de investigación y de conservación vegetal, a la de museo natural, que le con-vierte en un efectivo medio para la enseñanza de las ciencias naturales en general, y de la botánica en particular. Desde su instalación en 1781 en el Paseo del Prado de Madrid, el Jardín ha desarrollado una destacada labor como centro divulgador de la botánica, si bien en sus primeras épocas, especializado en la enseñanza universitaria. Será a partir de la década de los años 1980, cuando empiece a ser utilizado por los docentes de forma habitual, como una herramienta para estimular el aprendizaje de los contenidos, incluidos en el currículo de la Educación Primaria y Secundaria.

2. los recursos del JardíN para la eNseñaNza de las cieN-cias

El Real Jardín Botánico de Madrid, es un centro perteneciente al Con-sejo Superior de Investigaciones Científicas con unas características realmen-te particulares. Se trata de una institución de investigación botánica espe-

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cializada en la flora del Mediterráneo occidental, fundada hace más de dos siglos como un instrumento de servicio hacia la comunidad. En el año 2001, fue declarado por la Unión Europea Gran Instalación Científica Europea, en reconocimiento a su singularidad e interés científico. Desde 2003 desarrolla un programa educativo específico dirigido a los alum-nos de estas etapas, que se adapta a los temas y unidades didácticas del currículo de Educación Primaria y Secundaria, relacionados con el reino vegetal. A éstos se su-man los objetivos propios del Jardín, en relación con la Educación para la Sosteni-bilidad, como la difusión del imprescindible papel de los vegetales para la vida del planeta, su importancia como fuente de recursos para el hombre, y la necesidad de su conservación. Las actividades que se proponen a través de su programa, están basadas en el aprovechamiento de los valiosos recursos con los que cuenta esta institución. Entre éstos destacamos las colecciones científicas de plantas vivas del propio jardín y las ubicadas en el centro de investigación. Las colecciones de plantas vivas constan de unas 5.000 especies vegetales diferentes instaladas en un particular trazado dispuestas en cuatro terrazas y dos in-vernaderos. En la terraza baja de acuerdo a su utilidad, como ornamental, aromática, medicinal y comestible. La terraza media, la denominada de las Escuelas Botánicas, ha sido una herramienta tradicional para la realización de prácticas, que complemen-taban las lecciones teóricas impartidas en el Jardín; en ella las plantas se disponen por familias desde las más primitivas a las que han aparecido más recientemente, lo que permite hacer un recorrido en el tiempo por la evolución vegetal. En la tercera, las plantas se cultivan de acuerdo a un criterio estético, y por último, la cuarta terraza acoge la colección de bonsáis. Parte de las colecciones están ubicadas en los dos invernaderos, un recurso fundamental para las actividades educativas del jardín. En el de Exhibición las co-lecciones se estructuran en tres departamentos, desértico, templado y tropical, que reúne grupos tan diferentes de plantas como cactáceas, euforbias, cicas, bromelias y orquídeas. Se trata de una instalación moderna, e innovadora desde el punto de vista energético, que reproduce hábitats tan diferentes como el desierto y los trópicos, y permite la observación de fenómenos naturales como la convergencia adaptativa. El otro invernadero, la denominada Estufa de las Palmas, data de mediados del siglo XIX, donde se cultivan especies de helechos, equisetos, musas y araucarias. También destacan otras colecciones, distribuidas por el espacio expositivo del Jardín, entre ellas la de árboles, con unos 1500 ejemplares, de ellos muchos cen-tenarios y algunos catalogados como singulares por la Comunidad de Madrid, y las de bonsáis, olivos y vides. En cuanto a los recursos del centro de investigación, sobresale el herbario, uno de los más antiguos de Europa. Allí se reúnen colecciones de plantas secas com-puestas por más de un millón de pliegos de diversas procedencias y tan valiosas, como las pertenecientes a las expediciones científicas de los siglos XVIII y XIX. La biblioteca botánica, la más importante del país, custodia unas 30.000 monografías y 2000 títulos de revistas, además de folletos, mapas y otros recursos. En lo que se

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refiere al archivo, éste conserva la documentación de la institución y de las expedi-ciones y destaca por sus valiosas colecciones de dibujos botánicos, y de entre ellos los más de 6.000 dibujos pertenecientes a la Expedición de José Celestino Mutis a Colombia. Además, el centro cuenta con una serie de infraestructuras científicas, entre las que destaca el moderno laboratorio de sistemática molecular y la sala de mi-croscopía electrónica, que sirven de apoyo a las investigaciones que se llevan a cabo. En el Real Jardín Botánico se abordan grandes proyectos científicos de investigación vegetal y fúngica, de referencia nacional e internacional, como Flora Iberica, Flora Mycologica Iberica y Flora de Guinea Ecuatorial, entre otros. Otro recurso de apoyo a las actividades es el aula didáctica, equipada con microscopios y lupas binoculares y otros materiales educativos, que da soporte a las actividades que se realizan al aire libre. El Jardín incluye también otras instalaciones, como salón de actos y una sala de seminarios, donde a lo largo del año se realizan cursos, conferencias, charlas, seminarios y otras actividades docentes. Por todo esto, el RJB de Madrid es un punto de encuentro de muchos educa-dores que, una o más veces al cabo del año, visitan sus instalaciones, para comple-mentar las enseñanzas teóricas del aula-laboratorio. Prueba de ello son los más de 30.000 alumnos de enseñanza preescolar, primaria y secundaria, que participan en actividades educativas en el jardín a lo largo del año.

3. el proGraMa educativo del real JardíN botáNico

Es en esta perspectiva, donde el programa del Jardín, tiene un importante papel de servicio a la comunidad educativa, al favorecer experiencias de aprendizaje, con metodologías activas y propuestas de actividades complementarias a la progra-mación general de las enseñanzas regladas. El que los docentes y sus alumnos sean los destinatarios principales de las actividades, además de representar el conjunto de visitantes más numeroso, responde a la convergencia de muchos de los objetivos de la enseñanzas oficiales con los propios, y por el compromiso con la transmisión de los valores contenidos en la Educación para la Sostenibilidad, a las generaciones futuras. El programa tiene como objetivo promover el conocimiento de la diversidad vegetal y fomentar la conciencia pública acerca de la importancia de la conservación del mundo natural, y se estructura en torno a tres ejes:

– Actividades didácticas dirigidas a los alumnos de Educación Infantil, Primaria y Secundaria, adaptadas a su nivel y currículo escolar.

– Actividades de formación de docentes– Participación en eventos de sensibilización y fomento de la cultura

científica en general.

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3.1. Actividades dirigidas a alumnos de Primaria y Secundaria

Se proponen principalmente dos tipos: los talleres educativos y las visitas guiadas. Los talleres del Jardín son actividades prácticas que favorecen la participa-ción, y pretenden incentivar capacidades como la observación, la interactividad y el trabajo en equipo y la formulación de hipótesis, y que introducen a los alumnos a utilizar procedimientos y actitudes del método científico a través de la experimenta-ción. Con una duración de hora y media, y bajo la dirección de educadores formados por el propio centro, estas actividades se llevan a cabo, según el nivel educativo y la temática que desarrollen, en el propio jardín y en el aula didáctica. En la actualidad, su realización está subvencionada por la Dirección General de Investigación y Uni-versidad, adscrita a la Consejería de Educación de la Comunidad de Madrid, a través de un Convenio-Programa con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas. La metodología empleada en la realización de los talleres pretende propor-cionar a los participantes conceptos, recursos y experiencias básicos que le permitan acercarse al método científico, además de posibilitar su participación en la planifica-ción y realización en equipo de actividades científicas, y fomentar su interés por la vegetación del entorno, a través del conocimiento adquirido en esta experiencia. Para completar la actividad, y con la colaboración del profesorado, se proponen activida-des complementarias a desarrollar en el aula, previas a la realización del taller, que introduzcan y motiven al alumnado en la temática que se va a tratar, y posteriores al mismo, para profundizar en los conceptos, actitudes y procedimientos abordados. En cuanto a las visitas guiadas, una de las actividades más demandadas por los grupos escolares, se trata de un medio de interpretación muy efectivo, en el que la relación con los alumnos que visitan las colecciones científicas se establece de una manera interactiva y directa.

3.1.1. Talleres educativos

Los talleres que se presentan en el programa, en general y salvo en los ni-veles iniciales y los más avanzados, trabajan los mismos conceptos y objetivos, que se reiteran en el currículo oficial, de acuerdo a las etapas y cursos de cada grupo de alumnos.

Taller “Pinchos y Trampas: Adaptaciones y “Mundo vegetal para pequeños bo-tánicos”.

Destinatarios: primer ciclo de Educación Primaria. Contenidos: 1) Las plantas son seres vivos 2) Las partes de una planta 3) Requerimientos básicos (luz y agua)

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4) Adaptaciones que desarrollan en distintos ambientes 5) Importancia de las plantas en la vida cotidiana.

Taller “Los frutos”

Destinatarios: tercer ciclo de Primaria y primer ciclo de secundaria.Contenidos:

1) El reino vegetal. Clasificación. 2) Plantas que forman frutos (angiospermas).3) Partes de la flor y el ciclo de reproducción 4) Características y partes del fruto.5) Funciones del fruto6) Utilidades para el hombre.

Taller “Morfología vegetal: Las hojas”

Destinatarios: segundo ciclo de Primaria, Secundaria y Bachillerato.Contenidos: se centra en el estudio de las hojas de los vegetales, su función, diver-sidad y clasificación.

1) Función y significado biológico de las hojas de los vegetales2) Morfología de las hojas,

Figura 1. Alumnos de 4.º de la ESO realizando un taller en el Jardín

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3) Nomenclatura botánica, el porqué y su importancia4) Manejo de claves dicotómicas para identificación de especies a través

de sus hojas

Taller “Paso a paso por el Mundo vegetal”

Destinatarios: Tercer ciclo de primaria y Educación Secundaria, Contenidos:

1) Clasificación del mundo vegetal, 2) Evolución y aparición de los principales grupos de plantas 3) Características generales y tipos reproducción de cada grupo. – Briófitos – Pteridófitos – Gimnospermas – Angiospermas

Taller “Las adaptaciones de las plantas”

Destinatarios: Segundo ciclo de Primaria y Educación Secundaria. Contenidos:

1) Factores ambientales que influyen en las plantas 2) Climatología y condiciones ambientales de los diferentes ecosistemas3) Adaptaciones que presentan las plantas a los diferentes hábitats:

– Plantas mediterráneas – Plantas del desierto– Plantas de la selva– Plantas carnívoras

Taller “Las Gimnospermas”

Destinatarios: Segundo ciclo de Educación Secundaria. Contenidos:

1) Clasificación del Reino Vegetal 2) Evolución de las plantas 3) Conceptos de género de especie, género, familia. 4) Las gimnospermas: – Características – Tipos de hojas – Estructuras reproductoras 5) Identificación de especies.

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Figura 3. Visita guiada al Jardín para alumnos ESO

Figura 2. Alumnos de Bachillerato realizando el Taller “Las angiospermas” en el aula didáctica del RJB

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Taller “Las Angiospermas”

Destinatarios: Segundo ciclo de Secundaria y Bachillerato. Contenidos: 1) Clasificación del Reino Vegetal 2) Evolución de las plantas 3) Conceptos de género de especie, género, familia. 4) Angiospermas: tipos de hojas, flores, inflorescencias y frutos. 5) Identificación de especies.

3.1.2. Visitas guiadas

Las visitas guiadas a las colecciones del Jardín es una actividad, como he-mos comentado antes, muy demanda por los docentes. Con una duración de una hora y media permiten introducir, a través de un paseo por las colecciones del Jardín, conceptos como diversidad vegetal, evolución, reproducción, dispersión de frutos y semillas, tipos de hojas, ecosistemas y adaptaciones de las plantas al medio. El educador que acompaña al grupo, adapta los contenidos al nivel de los alumnos. Se presentan tres temáticas diferentes: Visita “General”: Utiliza las colecciones para explicar aspectos del currículo de Primaria y Secundaria. El importante número de especies diferentes permiten mostrar una pequeña representación de la biodiversidad vegetal. Visita “De la selva a la Taiga”: Dirigida especialmente a los alumnos de se-cundaria, con contenidos específicos sobre grandes formaciones vegetales, a través de sus especies más representativas, situándolas en un contexto global. También se tratan conceptos como adaptaciones, variabilidad, convergencia adaptativa, impor-tancia de las formaciones vegetales Visita “Historia del Jardín”: Dirigida especialmente a alumnos de Secunda-ria, consiste en un recorrido por los hitos y monumentos históricos que alberga el Jardín, como Pabellón Villanueva, Puerta del Rey, etc. , donde se trata la evolución histórica de la Botánica y de la ciencia española, desde el período ilustrado a la época actual, a través de la propia historia del Real Jardín Botánico. Visita al “Centro de Investigación”: Está reservada para los niveles más avanzados. En ella los alumnos recorren un circuito por las instalaciones del cen-tro, acompañados por un educador, que incluye el herbario, el servicio de archivo y biblioteca especializado, el laboratorio de sistemática molecular y la sala de micros-copía electrónica. En cada uno de los departamentos reciben información por parte del personal especializado, sobre las actividades que allí se realizan y las colecciones que se custodian. Sus objetivos son mostrar el importante patrimonio científico que alberga, dar a conocer las investigaciones que se realizan en él y poner en valor el trabajo del científico.

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3.2. Formación de Profesores de Educación Primaria y Secundaria

Esta área del Programa, hoy en día se aborda a través de dos líneas de traba-jo:

– Formación de profesores a través de actividades con participación del alumnado. Este tipo de formación se oferta a través de convocatorias oficiales como el Programa de Medioambiente de la Consejería de Edu-cación de la Comunidad de Madrid u otras entidades, como Juntas de distrito.

– Formación de profesores en los recursos didácticos del Jardín por medio de cursos y seminarios, donde se explican las características y posibili-dades del Jardín para realizar actividades de apoyo al currículo.

3.3. Participación en eventos de sensibilización y fomento de la cultu-ra científica

A través su participación en este tipo de eventos, el Jardín pretende difundir la investigación que se realiza en el centro, dar a conocer su patrimonio científico y fomentar la cultura científica del público general y, principalmente, de los alumnos de Primaria y Secundaria. Los principales son la Feria Madrid es Ciencia y la Sema-na de la Ciencia Madrid. Feria “Madrid es Ciencia”: se trata de una de las principales acciones del Programa de Ciencia y Sociedad de la Comunidad de Madrid y uno de los eventos

Figura 4. Jornada de Formacion Profesorado Educación Primaria y Secundaria

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anuales de difusión científica más importantes de Madrid. El Jardín participa desde la primera edición, con un stand propio. Las actividades que se van a mostrar al público visitante, se diseñan y desarrollan en torno a un proyecto, en colaboración con los profesores y alumnos de un centro escolar previamente seleccionado. Este proyecto es consensuado y preparado por el Jardín y el centro docente durante el primer trimestre del año. Además se trabaja la formación de los alumnos, que se van a convertir durante la celebración de la Feria, en los comunicadores de la ciencia que se realiza en su centro y en el propio Jardín. El evento “Semana de la Ciencia Madrid” está asimismo enmarcado en el Programa Ciencia y Sociedad de la Comunidad de Madrid. Entre sus objetivos figu-ran abrir los espacios de investigación para estimular el conocimiento de la ciencia y la tecnología en los lugares donde se genera. También en este caso, los principales destinatarios del programa del Jardín son los alumnos de Primaria y Secundaria, para los que el Jardín propone cada año un programa diferente de actividades, que inclu-yen jornadas de puertas abiertas, talleres, visitas guiadas, itinerarios por el Jardín, exposiciones didácticas y actividades on-line. Por último, destacar la página Web del Jardín (http://www.rjb.csic.es) como recurso para la enseñanza, donde se informa de las posibles actividades a realizar por los docentes con sus alumnos y se publican materiales educativos como cuadernos didácticos y otras propuestas para que el profesor desarrolle con sus alumnos en el Jardín u en otros ámbitos, información sobre las colecciones, y actividades didácti-cas “on line” sobre distintos aspectos del mundo de las plantas (fisiología, clasifica-ción, etc.)

Figura 5. IX Feria Madrid por la Ciencia. Stand RJB-IES PALOMERAS VALLECAS de Madrid

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4. coNteNidos de bioloGía veGetal eN la educacióN priMa-ria y secuNdaria obliGatoria y postobliGatoria

La enseñanza de la biología tradicional, la enseñanza de las ciencias natura-les basada fundamentalmente en la descripción de los seres vivos, ha sufrido en los planes de estudio de los últimos veinte años un serio retroceso. Si analizamos como han afectado las últimas leyes de educación a los con-tenidos de esta asignatura (LOGSE 1990, LOCE 2002 Y LOE 2006) podemos ob-servar como poco a poco la enseñanza descriptiva de la diversidad de la vida y concretamente del mundo vegetal, ha ido reduciéndose a favor de otros contenidos de índole molecular, fisiológica, genética o medioambiental. Podemos echar un vistazo a las programaciones didácticas para cada nivel educativo en la Enseñanza Primaria y Secundaria Obligatoria, y nos daremos cuenta de que el aprendizaje del mundo natural o se da por supuesto en etapas previas a la secundaria, o no parecen tener hoy en día relevancia. Lo cierto es que aún así, son muchos los profesionales que intentan solven-tar estas carencias y dar (en los cursos en los que la programación lo permite), una amplia visión de la diversidad de los seres vivos de la forma más práctica, y con los procedimientos más diversos que hoy en día están a su alcance.

4.1. Los Contenidos de biología vegetal en la Educación Primaria

La asignatura correspondiente en esta etapa educativa se denomina “Cono-cimiento del medio natural, social y cultural” y está regulada por RD 1513/2006. Los contenidos para esta etapa educativa relacionados con el mundo vegetal se detallan en el Bloque 2 bajo el título “La diversidad de los seres vivos:

Primer ciclo de Primaria (6-8 años).

Contenidos:

– Observación de múltiples formas de vida. Identificación de diferencias entre seres vivos y objetos inertes.

– Observación directa e indirecta de animales y plantas. Clasificación se-gún elementos observables, identificación y denominación.

– Asociación de rasgos físicos y pautas de comportamiento de plantas y animales con los entornos en los que viven

– Las relaciones entre los seres humanos, las plantas y los animales.

– Desarrollo de hábitos de cuidado y respeto a los seres vivos.

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Segundo ciclo de Primaria (9-10 años).

Contenidos:

– Plantas: hierbas, arbustos y árboles. Características, reconocimiento y clasificación.

– La nutrición, relación y reproducción de animales y plantas. Clasifica-ción de animales y plantas en relación con las funciones vitales.

– Observación directa de seres vivos, con instrumentos apropiados y a través del uso de medios audiovisuales y tecnológicos.

– La agricultura. Estudio de algunos cultivos.– Interés por la observación y el estudio de todos los seres vivos.– Comportamiento activo en la conservación y el cuidado de plantas y

animales.

Tercer ciclo de Primaria (11-12 años).

Contenidos:

– La estructura y fisiología de las plantas.– Uso de claves y guías de identificación de animales y plantas.– Observación y registro de algún proceso asociado a la vida de los seres

vivos. - Estructura básica de la célula. Uso de la lupa binocular y de otros medios tecnológicos para su reconocimiento.

– Aproximación a otras formas de vida: bacterias, virus, algas y hongos.– Búsqueda de información sobre los seres vivos y sus condiciones de

vida.– Sensibilidad por la precisión y el rigor en la observación de animales y

plantas y en la elaboración de los trabajos correspondientes.

4.2. Contenidos en Enseñanza Secundaria Obligatoria y Postobliga-toria

1º de ESO: (12-13 años)

Los contenidos de biología vegetal oficiales de la programación de este nivel cuentan con tres Unidades Didácticas del Bloque III: La tierra y los seres vivos.

T.1.- La teoría celular… La diversidad de los seres vivos…T.2.- Clasificación de los seres vivos. Evolución de la biodiversidad. Los

cinco reinos de la naturaleza. Introducción a la taxonomía. Virus, Rei-no moneras. Reino protoctistas. Los Hongos y los líquenes.

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T.3.- Reino vegetal. Qué son los vegetales. La fotosíntesis. Partes de un vegetal. Clasificación de los vegetales: Musgos, helechos, gimnos-permas y angiospermas.

El tema 1 es un tema muy sencillo donde los contenidos simplemente se cen-tran en el estudio comparado de la célula animal y vegetal describiendo brevemente los componentes celulares exclusivos de la célula vegetal y su función. En el tema 2 los contenidos describen los organismos más sencillos proca-riotas y eucariotas mencionando brevemente el mundo de las algas y al final del tema se explican de forma sucinta las características de hongos (fundamentalmente las setas) y los líquenes. El tema 3 es el tema donde mejor se detalla el mundo vegetal desde su for-ma de vida y nutrición hasta la morfología general de una planta superior con sus partes fundamentales: raíz, tallo, hojas, flores y frutos. Se deja ver la gran diversidad de este reino y se clasifican los grandes grupos de vegetales: musgos, helechos y en las plantas superiores analizando la diferencia entre gimnospermas y angiospermas (dicotiledóneas y monocotiledóneas).

En 2º de ESO (13-14 años)

Los temas que abarcan aspectos botánicos se encuadran en el Bloque III: La energía y los seres vivos.

T.1.- Funciones de los seres vivos y consumo de energía. Nutrición hete-rótrofa y autótrofa. Fotosíntesis, respiración y nutrición celular…El mantenimiento de la especie…La reproducción vegetal.

T.2.- …Biosfera, ecosfera y ecosistemas. Cadenas tróficas.

El hilo conductor de este nivel es la energía y la materia, por ello en el tema 1 se pone especial interés en la transformación de energía en los seres vivos vegeta-les y la síntesis de su materia de forma autótrofa. También se analiza la función de reproducción de los seres vivos y concretamente se analiza la reproducción vegetal y los ciclos biológicos. En el tema 2 el mundo vegetal cobra importancia desde el punto de vista ecológico. Se analiza el papel de los seres vivos productores en las cadenas y redes tróficas.

En 3º de Secundaria el área pasa a denominarse Biología y Geología (14-15 años)

No existen contenidos de biología vegetal en el currículo. Todos los temas tienen como protagonista al cuerpo humano y a la tierra (rocas, minerales y geodiná-mica externa).

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En 4º de Secundaria (15-16 años)

La asignatura de Biología y Geología es optativa y solo los alumnos que de-sean seguir su itinerario académico por la vía científica eligen esta opción (según de-creto de 16 de agosto de 2007 en el BOCM). En este nivel la asignatura contiene un cuatrimestre aproximadamente de geología y otro de biología. Dentro de este último, los contenidos botánicos se encuadran dentro de los siguientes bloques temáticos:

Bloque II: Genética y Evolución.

T.1.- Genética… Mitosis y meiosis… Concepto de gen. Manipulación ge-nética: aplicaciones más importantes.

T.2.- Evolución… Origen de la vida. Principales teorías.

Bloque III: Ecología y Medio ambiente.

T.1.- El medio ambiente y sus tipos… Adaptaciones a distintos medios. Ecosistemas terrestres y acuáticos.

T.2.- Dinámica de los ecosistemas… Cambios naturales en el medio. Cam-bios producidos por el hombre. Impacto ambiental.

Con estos bloques de contenidos es fácil comprobar que la sistemática vege-tal está escasamente representada y de nuevo vemos aspectos citológicos, evolutivos y ecológicos del mundo verde. En los cursos de la enseñanza secundaria postobligatoria nos encontramos en 1º de bachillerato de Ciencias de la Naturaleza y la Salud con la asignatura de Biología y Geología y de 2º de bachillerato con el área de Biología y Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente (CTMA).

En el nivel de 1º de bachillerato la programación abarca diversas unidades di-dácticas que tienen que ver con el Reino Vegetal:

T.1.- La investigación científica de nuestro planeta. Métodos tradicionales “in situ”. Recolección de muestras… GPS y teledetección.

T.2.- Clasificación de los organismos. Taxonomía. Criterios de clasifica-ción. Características de los cinco reinos. Principales Phyla.

T.3.- Formas de organización de los seres vivos unicelulares (pro y euca-riotas) y pluricelulares. Diferenciación celular. Histología y organo-grafía vegetal…

T.4.- El reino plantas. Fisiología vegetal. Procesos de nutrición, relación y reproducción vegetal (sexual y asexual).

Obviamente es en este curso donde más y mejor podemos abordar diversos aspectos de las funciones de los seres vivos vegetales: nutrición, relación y reproduc-ción.

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En el área de Biología de 2º de bachillerato los conceptos básicos del mundo vegetal solo profundizan en aspectos celulares, genéticos y moleculares:

T.1.- La célula… procariotas y eucariotas… célula animal y vegetal… componentes moleculares de la célula vegetal.

T.2.- Fisiología celular… fases de la mitosis y la meiosis…catabolismo y anabolismo… Fotosíntesis y respiración celular… síntesis de ma-cromoléculas en vegetales y estructura celular en que se produce el proceso.

T.3.- La base de la herencia. Aspectos de genética molecular. Estudio del ADN como portador de la información genética. Adaptación y evolu-ción de las especies. Selección natural. Codigo genético. Genoma ve-getal. Repercusión social y valoración de la manipulación genética.

Y por último en la optativa de CTMA los conceptos botánicos se encuadran dentro de las siguientes unidades didácticas:

Bloque III: Composición, estructura y dinámica de la biosfera. T.1: Pirámides tróficas. T.2: Factores limitantes de la producción primaria. T.3: Dinámica de los ecosistemas. Sucesiones. T.4: Los biomas.

Bloque IV: La biodiversidad. T.1: La biodiversidad. Pérdida actual de biodiversidad. T.2.: Reservas de la biosfera. Espacios protegidos.

Bloque V: Recursos de la biosfera. T.1: Recursos forestales.

5. propuesta de Nuevas actividades a desarrollar coN los aluMNos eN el rJb

A la vista de los temas y unidades didácticas del currículo de ESO y ba-chillerato relacionados con el reino vegetal son numerosos y diversos los talleres o actividades didácticas que pueden desarrollarse en el RJB de Madrid alguno de los cuales ya están en funcionamiento y se desarrollan con éxito desde hace años y otros que podrían desarrollarse con el tiempo.

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Estas actividades potenciales estarían basadas en el aprovechamiento de la enorme cantidad de recursos con los que cuenta esta institución. Alguna de las acti-vidades podrían ir encaminadas a la consecución de objetivos propios de cada etapa que ampliarían y complementarían las enseñanzas del aula y podrían ser tan variadas como:

5.1. Para 1º ciclo E.S.O.

• Taller descriptivo del mundo de los protoctistas: Las algas. Principales grupos: algas verdes, rojas y pardas (unicelulares y pluricelulares). Características fundamentales de su forma de nutrición y reproducción. Importancia en los ecosiste-mas acuáticos: Es una práctica que podría servir para comparar diversas estructuras de estos organismos talófitos y analizar sus diferencias y semejanzas poniendo especial in-terés en la importancia biológica de estos organismos autótrofos en los ecosistemas acuáticos.

• El Reino de los Hongos: Descripción de las partes de un hongo. Distintos tipos de hongos. Hongos de consumo humano. Con diversos ejemplares de distintos grupos taxonómicos del Reino Fungi se podría diseñar una práctica encaminada al conocimiento de este mundo de seres heterótro-fos, a su forma de vida, principales estructuras y formas de reproducción.

• El Reino Vegetal II: Anatomía espermatófitos: raíz, tallo, hojas, flores y frutos. Paseo por el jardín para observar, con fichas de reconocimiento, la diversidad vegetal. Aprovechando la gran diversidad de especies de espermatófitos que existen en el museo vivo del RJB se han diseñado fichas de reconocimiento de las especies singulares para ayudar a los jóvenes a observar y poder clasificar con rasgos morfo-lógicos específicos de las hojas diversas especies de árboles y arbustos. Lo mismo se podría hacer con la flor, los tallos, frutos o algunos tipos de raíces.

• Ciclo completo y general de la reproducción en angiospermas. De la yema floral a la semilla. Fases intermedias en la reproducción de una misma espe-cie. Sería interesante que alguno de los múltiples invernaderos de cultivo con los que cuenta el RJB se pudiera destinar, al menos durante alguna época del año, a la germinación de semillas y observación de la evolución desde el embrión hasta una planta adulta, diferenciando los grupos de angiospermas: mono y dicotiledóneas.

• Taller de jardinería. La reproducción asexual: esquejes, acodos, bulbos, rizomas, estolones, injertos.…La reproducción sexual: plantación en semillero (gim-nospermas y angiospermas).

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El RJB tiene un hermoso jardín y profesionales que son los responsables de su belleza. Estos profesionales, los jardineros, serían un recurso exclusivo e inesti-mable para la realización de talleres de jardinería con los alumnos. Podrían aprender de ellos como diversas especies pueden alternar formas de reproducción sexual y asexual, aprendiendo cómo poder obtener nuevos ejemplares con técnicas de repro-ducción tradicionales en jardinería como los acodos e injertos.

• Taller de alimentación vegetal. Distintas partes comestibles de un vege-tal: hojas, tallos, raíces, flores… Observación en el jardín botánico en el cuadro de la huerta. En la estructura del RJB existe un cuadro dedicado a las plantas de culti-vo dedicadas a la alimentación. Es uno de los rincones más visitados del jardín en primavera y verano y es muy frecuente encontrar a decenas de visitantes alrededor del cuadro de las hortalizas y las verduras. En cada época del año se muestran las especies de la temporada con sus variedades silvestres y cultivadas. Este cuadro po-dría servir para realizar un interesante taller de partes de los vegetales y su destino en la alimentación. La vida urbana de los adolescentes de ahora está muy alejada de los usos y costumbres rurales y es frecuente observar el desconocimiento que tienen sobre las partes del vegetal que en un determinado momento están consumiendo, confundiendo hojas, tallos, frutos o flores.

5.2. 2º ciclo E.S.O.

• Taller de etnobotánica I. Los usos y utilidades de las plantas. La farmacia vegetal. La cosmética. Los aromas. Los tejidos vegetales. Los tintes. Extracción de diversos productos en el laboratorio.

• Taller de etnobotánica II. Los venenos. Los vegetales y las pócimas. La magia de los vegetales. Paseo por el Jardín Botánico buscando los vegetales mági-cos.

Hace unas décadas en las programaciones de los Departamentos Didácticos de Biología y Geología apareció una asignatura llamada botánica aplicada. Esta asig-natura de dos horas semanales, en 4º de ESO generalmente, era el lugar adecuado para estudiar los distintos usos que se han venido haciendo a lo largo de la historia de la humanidad de los recursos vegetales: medicamentos, tintes, pócimas, ungüentos, colorantes, tejidos, etc. En el jardín existen naturalizadas y cultivadas muchas de las especies que sirven de base a estos productos y podría realizarse un entretenido taller de etnobotánica.

• Los principales ecosistemas ibéricos. Estudio y descripción de los mis-mos. Recorrido por el Jardín Botánico para describir las principales especies de los bosques atlántico, mediterráneo, matorral mediterráneo, fluvial y litoral.

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• Los principales biomas de la tierra. Descripción de los factores abióticos que determinan la formación de biomas diversos en el invernadero del jardín botáni-co.

En los contenidos de 4º de ESO gran parte del currículo se basa en el estudio de los ecosistemas y tanto en el herbario como en los invernaderos y en el propio jardín existen numerosas especies que son características de los diversos ecosistemas europeos. Se pueden clasificar, analizar, estudiar desde muy diversos puntos de vista pero es especialmente interesante el análisis de los factores bióticos determinantes de los tres biomas que forman el invernadero moderno: agua, luz, temperatura...

• La diversidad vegetal. Estudio anatómico de alguna estructura de una especie vegetal (tamaño de cotiledones de semillas de judía, lenteja, garbanzos…) y análisis de la variabilidad en el tamaño de las mismas. Construcción de tablas y gráficas. Importancia de esa variabilidad en la selección natural.

De la misma manera que como analizábamos en el primer ciclo de ESO se podría utilizar alguno de los invernaderos para germinación de semillas para segun-do ciclo la actividad podría ir complicándose con germinación de especies diversas y hacer un análisis comparativo basado en la obtención de datos, en el mismo tiempo de germinación, de longitud, velocidad de crecimiento de los cotiledones, tamaño y número de los mismos, tamaño de la plúmula… y con esos datos en clase poder realizar tablas y gráficas que faciliten un análisis matemático de los mismos.

• Visualización al microscopio de las fases de la mitosis celular. Cons-trucción de cariotipos de diversos vegetales e identificación de los mismos hasta determinación de la especie.

En los laboratorios de los centros educativos contamos, en general, con el material necesario para realizar una sencilla práctica de mitosis en meristemos de cebolla, sin embargo en el laboratorio-taller del RJB se podrían comparar prepara-ciones diversas (previamente elaboradas) de distintas especies de hongos y vegetales diversos pudiendo visualizar y buscar las diversas fases de la mitosis.

• La vida vegetal en una charca. Identificación con claves dicotómicas de pequeños organismos vegetales presentes en una charca. Importancia ecológica. (Spirogyra, Scnedesmus, diatomeas…).

Es interesante el estudio en los ecosistemas acuáticos de los organismos pro-ductores y sería interesante contar con un taller de organismos eucariotas autótrofos unicelulares o filamentosos y con muestras de agua de distintas características poder analizar la morfología y estructuras de estos organismos.

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5.3. Para 1º bachilletato

• Técnicas clásicas de trabajo botánico de campo. Trabajo previo, iden-tificación de terreno, estudio del mismo. Recolección de material. Preparación de ejemplares. Conservación de pliegos. El herbario como instrumento y colección científica. Métodos actuales de trabajo científico.

En estos niveles de bachillerato el procedimiento científico de trabajo de campo cobra especial importancia y sería interesante contar con una visita guiada o taller donde se pudieran ver las distintas fases de un trabajo de investigación botáni-co que nos llevarían sin duda al estudio de la importancia de los herbarios (históricos y modernos) en las investigaciones actuales.

• Fotosíntesis I. Estructuras que permiten la fotosíntesis. Desde la hoja al pigmento. Anatomía foliar, epidermis, estomas, cloroplastos y pigmentos diversos: colorimetrías y absorbancias.

• Fotosíntesis II. Eficacia fotosintética. Producción de almidón en hojas di-versas. Presencia de cloroplastos y amiloplastos. Importancia de la luz en el proceso fotosintético.

• Secreción y excreción en vegetales. Sustancias y estructuras que permiten dichos procesos: tricomas, pelos, ceras, látex, resinas, venenos, aromas, nectarios, glándulas viscosas… Sobre la funcionalidad de los cloroplastos y la productividad fotosintética se pueden realizar en los laboratorios del RJB una gran cantidad de prácticas o talleres que sirvan para comprobar la eficacia fotosintética de diversos vegetales ante distin-tas longitudes de onda, la capacidad de absorbencia de distintos pigmentos vegetales y las estructuras implicadas en estos procesos.

6. coNclusióN

Un jardín botánico tan completo y complejo como el RJB de Madrid ofrece una inmenso abanico de posibilidades y recursos que utilizados en consonancia con las programaciones didácticas en los distintos niveles educativos facilitan el apren-dizaje de conocimientos, procedimientos y actitudes cada vez más complejos permi-tiendo un contacto real con las distintas líneas de investigación que, sobre el mundo vegetal, se marcan hoy en día.

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biblioGraFía

boe 1985. LEY ORGANICA (LODE) 8/1985, del 3 de julio. Ley Regulación del derecho a la educación.

boe 1990. LEY ORGANICA (LOGSE) 1/1990, del 3 de octubre, Ordenación General del Sistema Educativo.

boe 1999. LEY ORGANICA, 10/1999, del veintiuno de abril, Modifica la Ley Orgánica 8/1985, de 3-7-1985 , de regulación del derecho a la educación.

boe 2002. Ley Orgánica (LOCE) 10/2002, de 23 de diciembre, de Calidad de la Educa-ción.

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Esther García Guillén es Licenciada en Historia. Trabaja desde 2002 en el Real Jar-dín Botánico, CSIC. Ha participado en los proyectos educativos y de divulgación científica organizados por el Jardín, así como en eventos de divulgación de otras instituciones como Semanas, Ferias de la Ciencia o Rutas científicas.También ha participado en la organización e impartición de cursos de divulga-ción científica y de formación de educadores. Entre sus publicaciones destacan las realizadas sobre el Jardín y las Expediciones científicas. En la actualidad, dirije la Unidad de Cultura Científica del Real Jardín Botánico, CSIC.

Carmen Monge García-Moreno es Doctora en Biología por la U.C.M. Catedrática de Biología y Geología. Jefa del Departamento de Biología y Geología del I.E.S. Palomeras-Vallecas, con 22 años de experiencia en el campo de la docencia de las Ciencias Naturales. Directora de diversos proyectos de investigación e inno-vación educativa y autora de unidades didácticas y diversos materiales genera-les del Proyecto Biosfera del CNICE. Coordinadora del proyecto europeo on-line Energypath en su centro educativo. Directora de la revista digital “All Natural” en www.biologiapalomeras.4t.com página web del departamento de Biología del I.E.S. Palomeras-Vallecas de la que es webmaster.

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La enseñanza de las Ciencias de la Tierra: el ejemplo del Museo Geominero (Instituto Geológico y Minero de España, IGME)

Teaching of Earth Sciences: the example of the Geominero Museum

Ana RodrigoInstituto Geológico y Minero de España (IGME). Museo Geominero

Ríos Rosas, 23. 28003 [email protected]

palabras clave: Enseñanza, Paleontología, Mineralogía, Ciencias de la Tierra, Museo Geominero.

Key words: Teaching, Palaeontology, Mineralogy, Earth Sciences, Geominero Mu-seum

resuMeN

Una de las principales funciones del Museo Geominero es la divulgación de la cul-tura científica en el marco de las Ciencias de la Tierra. Por esta razón, el Museo ha desarro-llado unos Programas Educativos dirigidos tanto a público infantil como a estudiantes de Primaria, Secundaria y Bachillerato, que abordan distintos contenidos curriculares y que se materializan en diversos formatos. Por un lado, las visitas guiadas a las colecciones, que per-miten profundizar en la sistemática mineral, la geometría cristalina, la clasificación de las ro-cas, los recursos minerales, los tipos de fósiles de invertebrados más frecuentes en el registro, la evolución de los vertebrados o la paleontología humana. Por otro, mediante la utilización del material didáctico disponible en el Museo, como la Guía del Profesor, concebida como un instrumento para organizar la visita al Museo, y el Cuaderno de trabajo del Alumno, que recoge diversas cuestiones que pueden resolverse durante la visita. Asimismo, se han dise-ñado de forma específica actividades para los escolares, como los talleres de reconocimiento de fósiles y minerales y los documentales La Tierra, planeta vivo: fósiles a través del tiempo y Gea y la formación de las rocas. La utilización de estos recursos didácticos tiene como objetivo convertir al Museo en una herramienta educativa al servicio de sus visitantes.

abstract

One of the main purposes of the Geominero Museum is to spread scientific knowled-ge within the framework of Earth Sciences. For this reason, the Museum has developed a variety of Educational Programs aimed at children as well as at students of all grade levels. These Programs cover several curriculum contents and are materialized in different acti-

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aNa rodriGo

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vities. On one hand, guided tours of the collections, which allow visitors to deepen their knowledge of mineral systematic, crystal geometry, rock classification, mineral resources, type of invertebrates more frequently found in the fossil record, evolution of vertebrates or human paleontology. On the other hand, use of the didactic resources available at the Mu-seum, like the Teacher’s Guide, conceived as a tool to plan the visit to the Museum, and the Student’s Activity Book, which includes different issues that can be settled during the visit. Also, some specific activities have been designed for students, like workshops on fossil and mineral identification and the documentaries The Earth, a planet alive: fossils through time and Gea and the formation of rocks. The use of these didactic resources has the objective of making the Museum an educational tool for visitors.ting different activities, interactive and of research.

1. iNtroduccióN

La definición de Museo en sentido amplio y el establecimiento de sus atri-buciones quedan recogidos en los Estatutos del Internacional Council of Museums (ICOM, artículo 2, párrafo 1): Un museo es una institución permanente, sin fines de lucro, al servicio de la sociedad y de su desarrollo y abierta al público, que se ocupa de la adquisición, conservación, investigación, transmisión de información y exposición de testimonios materiales de los individuos y su medio ambiente, con fines de estudio, educación y recreación. De esta definición se deduce que los tres pilares sobre los que se sustenta un museo son la investigación (como fuente de conocimiento), la conservación (como herencia de nuestro patrimonio para las gene-raciones venideras) y la educación (como vehículo de transmisión del conocimiento generado). A pesar de esta definición, en principio común a cualquier museo, no todos son iguales. En lo que se refiere a los Museos de Ciencias Naturales existentes en Europa, la gran mayoría parte de una tradición coleccionista que se nutre de los gabinetes de curiosidades fundados a lo largo de los siglos XVII y XVIII. Es el caso del Museo de Ciencias Naturales de Madrid (1771), el Museo Nacional de Historia Natural de París (1793), el Museo de Historia Natural de Londres (1759) o el propio Museo Geominero que, aunque inaugurado formalmente por el rey Alfonso XIII en 1926, tiene su origen en las colecciones recogidas desde 1849 por la Comisión para la Carta Geológica de Madrid y General del Reino creada por la reina Isabel II. Así pues, el Geominero es un museo de corte clásico, cuyas exposiciones mostraban inicialmente al visitante las colecciones de investigación fruto del trabajo de cam-po en cartografía geológica. Y son precisamente las peculiaridades derivadas de su emplazamiento, de su mobiliario, de la distribución de sus colecciones, etc., las que condicionan no sólo el discurso expositivo, sino también el uso de determinados recursos educativos en el ámbito de las Ciencias de la Tierra.

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2. el Museo GeoMiNero: uN viaJe al pasado

El Museo Geominero (Fig. 1) es un museo de titularidad estatal dependiente del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), adscrito a su vez al Ministerio de Ciencia e Innovación. Entre sus funciones se encuentra la divulgación de la ri-queza y diversidad del patrimonio geológico a través de sus colecciones de fósiles, minerales y rocas. Se trata, por tanto, de un museo de geología que incorpora colec-ciones de temática paleontológica, mineralógica y petrológica (Fig. 2).

Figura 1. El Museo Geominero se sitúa en la C/ Ríos Rosas, 23 (Madrid)

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Figura 2. Infografía mostrando la distribución de las colecciones en el Museo

Figura 3. Perisphinctes sp., un ammonoi-deo del Jurásico Superior de Madagascar

Figura 4. Cubos de pirita de Navajún (la Rio-ja)

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En la sección dedicada a la paleontología se ubican las siguientes exposi-ciones:

• Flora e invertebrados fósiles españoles, en la que se muestra la riqueza paleontológica siguiendo una ordenación cronoestratigráfica, desde el Cámbrico hasta el Plioceno.

• Vertebrados fósiles, cuyo hilo conductor es la ordenación evolutiva de los primeros peces al hombre, incluyéndose maquetas que recrean eco-sistemas terrestres con reptiles del Cretácico en España y Norteamérica, así como la réplica del cráneo más completo conocido de Tyrannosau-rus rex del Cretácico Superior de Dakota del Sur (EEUU).

• Fósiles extranjeros, una colección de interés fundamentalmente histó-rico reunida en la segunda mitad del siglo XIX y primeros años del XX, con ejemplares procedentes de algunos yacimientos clásicos o ya desaparecidos.

• Paleontología Sistemática de Invertebrados, en la que se exponen los principales grupos de invertebrados fósiles frecuentes en el registro desde una perspectiva evolutiva y con especial atención a sus caracte-rísticas morfológicas más distintivas.

La sección dedicada a la mineralogía cuenta con las siguientes colecciones:

• Sistemática Mineral, con muestras españolas y extranjeras ordenadas según criterios cristaloquímicos que hacen referencia a la composición química y a la estructura cristalina.

• Recursos minerales, colección que incluye una selección de sustancias con interés minero, exhibiéndose aquellos ejemplares que se utilizan para la obtención de los metales más comunes en la industria, llamados menas metálicas.

• Minerales de las Comunidades Autónomas, en la que se muestran mine-rales de yacimientos españoles muy significativos y, en algunos casos, procedentes de minas ya agotadas.

Por último, en lo que se refiere al apartado de rocas, el Museo cuenta con una pequeña exposición con tres vitrinas en las que se incluyen los tres tipos básicos de rocas: ígneas (plutónicas y volcánicas), metamórficas y sedimentarias. Un recorrido por el Museo nos permitirá conocer algo sobre la Historia de la Vida en nuestro planeta a partir de la observación de restos fósiles de millones de años de antigüedad, como arqueociatos cámbricos, trilobites y cruzianas ordovíci-cos, equinodermos y corales devónicos, helechos y troncos del Carbonífero, ammo-noideos (Fig. 3), bivalvos y braquiópodos mesozoicos, cocodrilos oligocenos, ranas y salamandras del Mioceno, mastodontes terciarios o mamíferos plio-cuaternarios. En este viaje al pasado también podremos observar minerales de gran belleza que forman parte de nuestra litosfera, como las variedades del cuarzo (amatista, jacinto

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de Compostela, jaspe, ágata, etc.), los elementos nativos (oro, plata, cobre), mine-rales radiactivos, cubos de pirita (Fig. 4) e incluso piezas extraterrestres, como la colección de meteoritos.

3. ¿quiéN Nos visita?

En líneas generales, el perfil del visitante mayoritario del Museo Geominero se corresponde con grupos escolares de Secundaria, seguido de los estudiantes de Bachillerato y, en menor grado, de los de Primaria. Por esta razón, el Museo centra la mayor parte de sus actividades educativas en el segmento de edad correspondiente a la Enseñanza Secundaria (Fig. 5). Dicho esto, es importante considerar que, tal y como señala Gutiérrez-Marco (2005), las Ciencias de la Tierra en general y la Geología en particular han contado siempre con una baja percepción social, cir-cunstancia a la que hay que añadir la crisis que registra la enseñanza de la Geología en la ESO y el Bachillerato. Por consiguiente, si la transmisión de cualquier tipo de conocimiento científico en el ámbito de los museos requiere de la utilización de fórmulas atractivas y novedosas que atrapen a un público no acostumbrado a un en-foque científico, en el caso de la enseñanza de la Geología la dificultad es aún mayor. Por otra parte, el vínculo que existe entre los museos y la sociedad ha de fortalecerse con el fin de favorecer la identidad de los museos con los ciudadanos, ya que a través de la relación entre la institución y el público es cuando cobra sentido el concepto de propiedad colectiva de los bienes culturales (correas y solé, 2007). Así pues, es

Figura 5. Alumnos de secundaria trabajando en la colección de Recursos Minerales

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nuestra obligación poner la Ciencia al alcance de toda la sociedad, transmitiendo los contenidos del Museo de forma participativa y lúdica, y estableciendo una conexión entre el mensaje expositivo y el visitante. Con esta finalidad se han desarrollado los Programas Educativos del Museo Geominero, algunos de cuyos recursos didácticos serán descritos a continuación.

4. recursos didácticos eN el Museo GeoMiNero

4.1. Visitas guiadas

En la página web www.igme.es/museo/, apartado Actividades, subapartado Programas Educativos, se tiene acceso a las Guías Pedagógicas del Museo, diseña-das tanto para profesores como para alumnos, que pueden descargarse en formato pdf. La Guía del Profesor contiene información exhaustiva sobre todas las colec-ciones del Museo, con indicaciones explícitas sobre su ubicación, las piezas más relevantes y su posible orientación didáctica en función de los distintos contenidos curriculares. Por ejemplo, para 3º de la ESO en la modalidad de Biología y Geología, se recomienda visitar las colecciones de Sistemática Mineral, Recursos Minerales, Minerales de las Comunidades Autónomas y Rocas Básicas, ya que en los conteni-dos establecidos en el currículum se contempla la enseñanza de la materia mineral y de los distintos tipos de rocas. La visita al Museo, que podrá realizarse con el apoyo de un guía previa solicitud, puede completarse con la ayuda del Cuaderno del Alum-no (también disponible en formato pdf), en el que se recogen diferentes preguntas sobre minerales y fósiles (Cuaderno de minerales y Cuaderno de fósiles, respecti-vamente) que pueden contestarse en el propio Museo (Fig. 6). La elección de las preguntas propuestas queda a criterio del profesor, en función de los temas tratados en el aula en el momento de la visita. Además, es posible obtener de la misma web un póster que recoge el tiempo geológico a través de una tabla cronoestratigráfica, de gran utilidad para conocer los Eones, las Eras y los Períodos geológicos y situar temporalmente las colecciones paleontológicas.

4.2. Vitrinas monográficas

En la sala del Museo existen dos vitrinas monográficas de índole mineraló-gica que tratan de manera específica dos temas relacionados con los contenidos que se imparten en la Enseñanza Secundaria: las propiedades físicas de los minerales (vitrina 81) y los sistemas cristalinos (vitrina 82). En la vitrina 81 se definen los conceptos de mineral, así como de algunas de sus propiedades físicas (brillo, dure-za, fractura, raya, hábito, exfoliación y fluorescencia), con ejemplos con minerales concretos. Así, los distintos tipos de brillo se explican con el ópalo (resinoso), criso-tilo (sedoso), galena (metálico), yeso laminar (nacarado), cuarzo (vítreo) o anglesita (adamantino). La escala de durezas de Mohs está representada por sus minerales

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Figura 6. Ejemplo de pregunta del Cuaderno de Trabajo: se trata de situar la aparición de estos organismos en la tabla cronoestratigráfica

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de referencia: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa, cuarzo, topacio, corindón y diamante. Los distintos hábitos presentes en los minerales se ejemplifican con diversas especies minerales: cobre nativo (hábito dendrítico), moscovita (foliado u hojoso), estibina (acicular), malaquita (botroidal) o crisotilo (fibroso). La exfoliación romboédrica perfecta se explica con un cristal de calcita, y la perfecta según tres direcciones, con un cristal de yeso. Por último, la fluorescencia está representada por cristales de fluorita, autunita, ópalo y villemita. Por otra parte, en la vitrina 82 se exhibe una selección de cristales naturales característicos de los distintos sistemas cristalinos. Así, en el sistema triclínico se muestra un cristal de microclina de forma pinacoide; en el monoclínico, una macla de yeso en punta de flecha; en el trigonal, un prisma de cuarzo y un romboedro y un escalenoedro de calcita; en el tetragonal, una macla en codo de rutilo y dos bipirámides tetragonales de vesubianita y scheelita; en el cúbico, un cubo y un pentagonododecaedro de pirita, un rombododecaedro de granate y un octaedro de galena; en el hexagonal, dos prismas hexagonales de apatito y de berilo; y, por último, en el ortorrómbico, varios prismas rómbicos de andalucita, topacio y barita, una macla en cruz de estaurolita y una macla cíclica de aragonito.

4. 3. Talleres

En el Museo también se realizan talleres de reconocimiento de minerales y de fósiles (rodriGo y rábaNo, 2003) en el marco de la Semana de la Ciencia (Fig. 7). Esta línea de trabajo es muy eficaz ya que favorece un alto grado de interactivi-dad. Y la interactividad más completa es la establecida con los propios interlocutores del museo: público y monitores (lópez García-Gallo et al., 2002). Los talleres de reconocimiento de minerales (lozaNo y rodriGo, 2004) se basan en la observación de algunas de las propiedades físicas de los ejemplares, como el brillo la dureza, el color, el magnetismo o el color de la raya. Para ello se emplea una decena de mine-rales muy comunes, como galena, calcopirita, magnetita, pirita, yeso, cuarzo, calcita, fluorita y malaquita. El planteamiento es aprender a identificar estas especies con la ayuda de una clave muy intuitiva y de sencillo manejo (Fig. 8). A partir de una simplificación inicial consistente en distinguir únicamente entre brillo metálico y no metálico, obviando todos los demás tipos (sedoso, nacarado, adamantino, vítreo, etc.) se va avanzando por la clave según se van observando las distintas propiedades físicas del mineral en cuestión. Como elementos de apoyo se utilizan una escala de Mohs, que establece una clave de durezas relativas del 1 al 10, de tal manera que los minerales más blandos (entre el 1 y el 2) se pueden rayar con la uña, los de dureza in-termedia (2-5) son rayados con una navaja o un destornillador y los de dureza mayor (5-10) rayan a un vidrio; un pedazo de porcelana para observar el color de la raya de los minerales; un imán, para comprobar el magnetismo; y un vidrio y un destornilla-dor de punta roma para las pruebas de dureza. Es recomendable instruir previamente a los alumnos acerca de las propiedades físicas de los minerales, definiendo por ejemplo las que van a utilizarse en la clave (dureza: resistencia de un mineral a ser rayado; brillo: aspecto de la superficie de un mineral cuando la luz se refleja en él; color: parte del espectro visible que el mineral absorbe y que se refleja; raya: color

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Figura 8. Clave de identificación de minerales

Figura 7. Los talleres de reconocimiento de fósiles durante la Semana de la Ciencia

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que presenta el mineral finamente pulverizado; magnetismo: capacidad que tiene el mineral de ser atraído por un imán) y estableciendo distinciones entre, por ejemplo, la dureza y la tenacidad. Esta última propiedad representa la resistencia que ofrece un mineral a partirse y sería equivalente a la fragilidad. Es habitual asociar una alta tenacidad con una alta dureza, pero no necesariamente es así: hay minerales con una dureza muy elevada pero tremendamente frágiles, como el diamante. Sería una situación similar a la del vidrio: es muy duro y a la vez muy frágil. Los talleres de reconocimiento de fósiles (rodriGo y rábaNo, 2005) son un poco más difíciles de plantear porque es complicado encontrar propiedades mensu-rables que nos permitan identificarlos tan fácilmente como a los minerales. Por tanto, utilizaremos características relacionadas con su morfología externa que se puedan observar sin dificultad. Los grupos elegidos para este taller son siete tipos de inverte-brados frecuentes en el registro fósil: trilobites, ammonites, bivalvos, gasterópodos,

Figura 9. Clave de identificación de fósiles

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braquiópodos, corales y equinodermos (Fig. 9). Es interesante mostrar dos ejemplos de cada uno de los grupos para poder observar cómo bajo la definición de trilobites, por ejemplo, se agrupan formas que comparten caracteres comunes pero que no son exactamente iguales. Como en el caso anterior, antes de comenzar el taller es impor-tante definir los caracteres morfológicos que se van a identificar y relacionarlos con los distintos grupos de fósiles. Por ejemplo, el tipo de enrollamiento que, en general, es según un eje en los gasterópodos y según un plano en los ammonites; o la pre-sencia de un cuerpo segmentado, característica común en todos los artrópodos y, por ende, en los trilobites; o la simetría pentarradiada, característica del filo de los equi-nodermos y fácilmente observable en los erizos de mar (equínidos); o la simetría de las valvas en el caso de los organismos que las poseen, como los moluscos bivalvos y los braquiópodos. Los primeros tienen valvas simétricas en relación al plano de apertura de las mismas (con notables excepciones, como los ostreidos); los segundos presentan valvas simétricas en relación a un plano perpendicular al plano de apertu-ra. Por esta razón hablaremos de valvas simétricas para los bivalvos y de valvas no simétricas para los braquiópodos (puesto que no lo son si consideramos el plano de apertura). En el caso de los corales reconoceremos primero la disposición radial de sus septos, distinguiendo a continuación entre formas solitarias, representadas por el cáliz de un coral aislado, y coloniales, que podrán identificarse con facilidad al observar distintos individuos en conexión.

4. 4. Audiovisuales

Por lo que se refiere a material didáctico en soporte audiovisual, el Museo Geominero ha editado hasta la fecha dos documentales: La Tie-rra, planeta vivo: fósiles a través del tiempo, de temática paleontológica, y Gea y la formación de las rocas (Fig. 10), en el que se explica el ciclo pe-trogenético y los tipos básicos de ro-cas con la ayuda de Gea, una pequeña geóloga virtual. Este material es gra-tuito y puede solicitarse en el Museo. También puede visionarse, previa so-licitud, en una sala anexa al Museo. Los recursos audiovisuales son muy interesantes desde el punto de vista educativo porque conjugan el impac-to que provocan las animaciones en tres dimensiones con la facilidad de visionado en el propio centro esco-lar.

Figura 10. Carátula del DVD Gea y la forma-ción de las rocas

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5. divulGa, que alGo queda

Los museos son instrumentos muy eficaces en el proceso de difusión del conocimiento científico. Además de realizar labores de investigación, conservación y restauración de sus colecciones, son instituciones educativas que pueden cumplir una importante función social en el ámbito de la educación no formal por el carácter motivador de sus actividades, en muchos casos interactivas. Un ejemplo que ilustra este hecho es la participación del Museo Geominero, en colaboración con un Institu-to de Enseñanza Secundaria, en la Feria de la Ciencia que desde el año 2001 organiza la Comunidad de Madrid. En todas las ediciones, el Museo Geominero ha desarro-llado distintas actividades didácticas con el objetivo de profundizar sobre diversos aspectos de las Ciencias de la Tierra desde un planteamiento inusual: que fueran los propios estudiantes, generalmente de secundaria, quienes explicasen al público asistente a la Feria los contenidos de las actividades propuestas, que se comentan a continuación:

- Encuentra la mina (rábaNo et al., 2001). Se trata de reconocer distintas especies minerales a partir de sus propiedades físicas, relacionando des-pués cada ejemplar identificado con la mina de la que procede.

- El cristal misterioso (rábaNo et al., 2002). El taller consiste en la iden-tificación de los elementos de simetría en diferentes cristales (rombo-dodecaedro de granate, trapezoedro de teruelita, romboedro y escale-noedro de calcita, bipirámide de circón, cristales de yeso, ortosa, augita, etc.) y su asignación a un sistema cristalográfico u otro. Para ello se cuenta con un tabla con los elementos de simetría y unas fichas que recogen las características de los siete sistemas cristalinos.

- ¡Esos lagartos terribles! (rábaNo et al., 2003). Esta actividad consiste en averiguar cómo era la locomoción de los dinosaurios, además de su anatomía y de los ecosistemas en los que vivieron. Se han diseña-do unos “zapatosaurios”, es decir, unos zapatos ajustables con tiras de velcro que reproducen la huella dejada por un dinosaurio en su despla-zamiento. Mediante una serie de fórmulas matemáticas muy sencillas se puede llegar a estimar la longitud del animal y la velocidad de su marcha.

- ¡Madrid en roca viva! (rábaNo et al., 2004). Se trata de reconocer la litología presente en la Comunidad de Madrid a partir de muestras de mano y de una maqueta que en la que se puede hacer un corte geoló-gico. De este modo se puede deducir la historia geológica de Madrid, averiguando cuándo se forman las rocas ígneas que dieron lugar a los granitos de la sierra, cuándo se generan las calizas y cuándo se deposi-tan las arenas, los yesos y las margas que forman las cuencas terciarias madrileñas.

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- Viajes imposibles (rábaNo et al., 2005). El planteamiento es utilizar el método científico para explicar cómo la Ciencia puede obtener datos de lugares que son inaccesibles para el hombre. Por ejemplo, el interior de la Tierra, los fondos marinos o los ecosistemas que existieron en la Tierra hace millones de años (Fig. 11).

- Cuevas de cristal en La Cabrera (Madrid) (lozaNo et al., 2006). Se trata de una exposición sobre los minerales que aparecen tapizando las geodas del granito de La Cabrera: ópalo, laumontita, ortosa, moscovita, prehnita, calcita y cuarzo. Asociado a esta exposición se desarrolla un taller de identificación mineral a partir de las siguientes propiedades físicas: transparencia, color, luminiscencia, doble refracción y hábito cristalino (Fig. 12).

- La Tierra, una historia… de película (MeNéNdez et al., 2006). Esta acti-vidad consiste en utilizar diferentes metodologías que permitan ordenar temporalmente acontecimientos geológicos y evolutivos. Para ello se ha diseñado una maqueta de grandes dimensiones que reproduce una sucesión de estratos con información paleontológica y mineralógica (Fig. 13).

- Se equivocó Sherlock Holmes (lozaNo et al., 2007). En esta ocasión la actividad se centra en conocer la técnicas de identificación mineral dis-ponibles en distintas épocas de la historia: finales del siglo XIX y siglo XXI, así como en valorar la importancia de los avances científicos. La resolución de un caso de un supuesto asesinato sirve como hilo argu-mental de la actividad (Fig. 14).

Este conjunto de actividades permite trabajar con los alumnos en un entorno participativo y lúdico, lo que fomenta su motivación. Además, el hecho de ser ellos los transmisores de la información hace que asuman la responsabilidad de conseguir que la Ciencia sea comprensible para todos los públicos y, en definitiva, que se fami-liaricen con el trabajo de los científicos en el campo de la divulgación. Abrir una ventana a la geología fuera de las instalaciones del Museo inspiró el desarrollo de una exposición itinerante denominada Tesoros en las rocas (Fig. 15). El planteamiento inicial fue mostrar una parte representativa de la diversidad de especies minerales y fósiles presentes en la Península Ibérica y también en ya-cimientos significativos a escala mundial y, lo más importante: hacerlo en entornos en los que no existiera acceso a este tipo de exposiciones para brindar a escolares y profesores la posibilidad de conocer algunos aspectos sobre las Ciencias de la Tierra. Esta muestra lleva exhibiéndose desde 1997 en diferentes sedes de toda la geografía peninsular, tales como Centros de Investigación, Planetarios, Museos, Casas de las Ciencias, Colegios Mayores, Escuelas Universitarias, Salas de Exposiciones, Cen-tros Culturales, Instituto Ferial de Madrid (Ifema) e incluso en ¡cuevas! (Cueva de Nerja, Málaga). Cuenta con cerca de 500 piezas entre minerales, rocas y fósiles, así como 34 paneles explicativos y un taller asociado. El apartado de Mineralogía

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Figura 11. Cálculo de la densidad de una roca en la actividad Viajes imposibles

Figura 12. Taller de identificación mineral en la actividad Cuevas de cristal en La Cabrera (Madrid)

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Figura 15. Aspecto de la exposición temporal Tesoros en las rocas a su paso por Valporquero (León)

Figura 13. Explicación de la actividad La Tierra… una historia de película

Figura 14. Métodos clásicos de reconocimien-to de minerales en la actividad Se equivocó Sherlock Holmes

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presenta, desde la perspectiva de la sistemática mineral, las clases y las especies de minerales más significativas del registro geológico español. En lo referente a la Pa-leontología se explica, a través de un desarrollo expositivo cronológico (la evolución de la tierra y de la vida), la diversidad de ambientes ecológicos y de faunas que han caracterizado la evolución de la Tierra. Asimismo, se exponen piezas de especial re-levancia por su espectacularidad, como una geoda de amatista de gran tamaño, la ré-plica de un cráneo de Allosaurus, algunos elementos del esqueleto postcraneal de un mastodonte, un ammonoideo del grandes dimensiones, la réplica de una Seymouria (reptil pérmico) o una maqueta que muestra la filogenia humana. La exposición Tesoros en las rocas supone una iniciativa muy eficaz en-tre las actividades de divulgación del Museo Geominero por cuanto ha conseguido movilizar, en aquellas sedes en las que ha estado expuesta, a la gran mayoría de los centros escolares de la zona, así como a una cantidad muy significativa de público individual.

6. epíloGo: el año iNterNacioNal del plaNeta tierra

Las Naciones Unidas han declarado 2008 Año Internacional del Planeta Tie-rra con el lema Ciencias de la Tierra para la Sociedad (Fig. 16) por iniciativa de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas y de la UNESCO. Se pretende generar una mayor conciencia pública de la importancia de las geociencias para la vida hu-mana y su prosperidad, así como introducir el estudio de las Ciencias de la Tierra en los sistemas nacionales de Educación Primaria y Secundaria, para poder incrementar en el futuro el número de estudiantes de geociencias. Para poder hacer visible esta iniciativa se han programado numerosas actividades nacionales e internacionales. En España se ha editado un CD didáctico con fotografías geológicas, que se puede ob-tener en el IGME, se van a realizar ciclos de conferencias y se va a inaugurar en Ma-drid una exposición denominada Planeta Tierra que, a lo largo del bienio 2008/2009 va a itinerar por toda España. Esta exposición se ha articulado en torno a diez temas de especial relevancia en el marco de las Ciencias de la Tierra:

- Aguas subterráneas, ¿la solución para un planeta sediento? La vida en la Tierra y el sustento de la humanidad dependen del agua. Las aguas

Figura 16. Logotipo del Año Internacional Planeta Tierra

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subterráneas constituyen un preciado recurso que debe ser explotado con responsabilidad.

- Riesgos naturales: investigar para prevenir. La Tierra es un planeta diná-mico y eso implica la existencia de riesgos geológicos que en ocasiones suponen auténticas catástrofes: inundaciones, sequías, tsunamis, hura-canes, terremotos, erupciones volcánicas… La investigación geológica permite conocer y evaluar estos riesgos y, en consecuencia, prevenir-los y minimizar sus consecuencias.

- Tierra y Salud: por un entorno más confortable y seguro. El medio am-biente que nos rodea y la interacción del hombre con la naturaleza son determinantes para nuestra salud. Si comprendemos cómo interactúan la atmósfera, la biosfera, la hidrosfera y la geosfera estaremos mejor preparados para asegurar nuestro futuro en condiciones medioambien-tales más saludables.

- Cambio climático: una responsabilidad de todos. El clima ha ido varian-do a lo largo de la historia de nuestro planeta. Pero, durante el siglo XX, el aumento global de la temperatura ha sido consecuencia de la emisión de gases de efecto invernadero asociada a la industrialización. Las pre-dicciones para el siglo XXI no son buenas y es probable que España sea el país de Europa más afectado por el cambio climático. Es urgente aunar esfuerzos entre científicos y ciudadanos y adoptar medidas que reduzcan las emisiones de gases de efecto invernadero.

- Recursos naturales: por un consumo responsable. Casi todos los obje-tos que utilizamos en nuestra vida cotidiana incorporan materias geo-lógicas o las utilizaron en fabricación. La sociedad actual depende casi enteramente de los recursos minerales para la obtención de energía y materias primas. El reto es aprovechar los recursos de hoy sin compro-meter los del futuro.

- Megaciudades, nuestro futuro global. La mitad de la población mun-dial vive en zonas urbanas. Las grandes ciudades requieren enormes cantidades de recursos naturales para su desarrollo, así como infraes-tructuras que mejoren la calidad de vida de los ciudadanos. Por tanto, el crecimiento de las ciudades plantea retos geotécnicos muy importantes que sólo las Ciencias de la Tierra pueden ayudar a superar.

- Interior de la Tierra: de la corteza al núcleo. Nuestro planeta funciona como una gigantesca máquina de calor interno, que es el motor que impulsa el movimiento de las placas tectónicas. De este modo, los pro-cesos que tienen lugar en el interior de la Tierra se sienten también en la superficie. La obtención de datos del interior terrestre permite conocer cómo evoluciona el planeta.

- Océanos: un planeta azul. Dos tercios de la superficie de la Tierra están cubiertos por océanos, y estas enormes masas de agua son unos exce-

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lentes indicadores de la salud de nuestro planeta. Bajo su superficie se extienden inmensas cadenas montañosas, volcanes activos y profundas zonas abisales que siguen escondiendo misterios y demandando inves-tigación.

- Suelos: la piel de la Tierra. Los suelos constituyen el puente entre los seres vivos y las rocas, el primer eslabón de nuestra cadena alimenticia. Son la piel que sostiene la vida humana, animal y vegetal. Sin ellos, la Tierra sería un planeta tan estéril como Marte. Conocer los suelos per-mite utilizarlos de forma sostenible y aprovechar sus recursos.

- Tierra y vida: evolución conjunta. La presencia de vida en nuestro pla-neta es la característica que lo hace único en el universo conocido. La Tierra condiciona la vida, y la vida transforma el planeta. Comprender los factores que condicionan la vida, tanto en el presente como en el pasado, es un objetivo común en la comunidad geocientífica. El estudio de los fósiles nos ayuda a desvelar las claves de la evolución de la vida en la Tierra.

Para profundizar más en estos temas y acceder a su descarga, así como obte-ner información sobre el programa de actividades que se va a desarrollar con motivo de la celebración del Año Internacional del Planeta Tierra, se puede consultar la web http://aiplanetatierra.igme.es. Una reflexión final extraída del tríptico informativo del Año Internacional Planeta Tierra: “La comunidad geocientífica actual constituye una importante base de datos sobre la historia, evolución y tendencias futuras de la dinámica terrestre. Está preparada para construir un futuro más seguro, saludable y sostenible, siempre y cuando los responsables de la toma de decisiones y la sociedad en último térmi-no, la escuchen. Sólo desde una difusión pública adecuada, una educación y una enseñanza racional de las materias relacionadas con las Ciencias de la Tierra las so-ciedades actuales podrán afrontar el futuro con esperanza”. Pongamos todo nuestro esfuerzo en que así sea.

biblioGraFía

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Ana Rodrigo es licenciada en Ciencias Geológicas en la especialidad de paleonto-logía. Desde 1996 su actividad profesional se desarrolla en el Museo Geominero del IGME, del que es conservadora. Coordina los programas educativos del Museo Geominero y las actividades relacionadas con la divulgación de las Ciencias de la Tierra. En el ámbito de la investigación, ha publicado numerosos trabajos relacio-nados con las actividades de difusión del Museo y con sus colecciones paleonto-lógicas. Asimismo, ha participado en varios proyectos de investigación centrados en la bioestratigrafía del Jurásico Inferior, colaborando en numerosas publicacio-nes tanto nacionales como internacionales.

aNa rodriGo

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Los ríos Jarama y Lozoya: Evolución reciente y di-námica fluvial a partir de puntos de interés didáctico (PIDs)

The Jarama & Lozoya rivers: Recent evolution and fluvial dynamics from Points of Didactic Interest (PID’s)

José F. García-Hidalgo y Javier GilDepartamento de Geología, Universidad de Alcalá,

28871 Alcalá de Henares, España. [email protected], [email protected]

palabras clave: Itinerario de campo, Puntos de Interés Didáctico, Sistemas fluviales, Evolución recienteKey words: Field trip, Points of didactic interest, Fluvial systems, Recent evolution

resuMeN

El medio natural del norte de la Comunidad de Madrid posee un potencial en re-cursos didácticos del que son conscientes numerosos centros educativos de enseñanza media y superior madrileños, de otras comunidades e incluso, de otros países. Dicho potencial ha quedado recogido en una guía de puntos de interés didáctico multidisciplinares. Teniendo en cuenta esta guía y considerando la eficacia de las excursiones de campo como complemento y refuerzo en asignaturas del Medio Natural, en este trabajo se presenta un itinerario de campo orientado a estudiantes de 2º ciclo de ESO y de Bachillerato. A partir de la selección de seis puntos de interés didáctico, se desarrolla y reconoce el funcionamiento de los sistemas fluviales, desde los conceptos generales a los más específicos que muestran la interrelación de las variables que condicionan su funcionamiento. Asimismo, y desde una perspectiva más integral e histórica, se describe la evolución reciente (neógena) de los ríos Lozoya y Jarama a partir de las formas de relieve fluvial que han generado y del tipo y distribución espacial de los sedimentos. A parte de la descripción de cada parada se aporta material gráfico con el que el alumno debe trabajar in situ y se plantean cuestiones específicas que debe resolver. Con ello, se pretende que el alumno asimile de forma eficaz los contenidos expuestos, al tiempo que abandona una actitud pasiva común en las actividades de campo dirigidas.

abstract

The territory at the north of the Community of Madrid possesses a high potential in didactic resources for the teaching of Natural Sciences. This potential has been described in a multidisciplinary guide based on “points of didactic interest”. Based in this guide and considering the effectiveness of field trips as complement and reinforcement for Natural Sciences subjects, a 1-day field trip for Secondary (2nd cycle)

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and High school students is presented in this paper. Six points (stops) of the guide have been selected in the Lozoya and Jarama valleys to study fluvial systems; from the general concepts (drainage basin, divide, etc.), to the most specific ones, showing the interrelation between the fluvial variables, types of fluvial streams, fluvial processes, etc. For each stop, in addition to the description, graphic material and specific questions are supplied for the student field work. With all the materials, it is sought the student to assi-milate the exposed contents in an effective way, at the time that abandon a common passive attitude in the field activities. Besides, and in order to gather a more comprehensive and historical perspective of these rivers, their recent (Neogene) evolution is also described; from their fluvial landforms to the type and spatial distribution of their sediments.

1.- iNtroduccióN

Uno de los grandes legados que en su momento aportó la Institución Libre de Enseñanza creada por Giner de los Ríos en 1876, fue el establecimiento de una nueva forma de relación entre el hombre y el Medio Natural a partir de la aplicación de novedosos conceptos y métodos pedagógicos para su época con un planteamiento regeneracionista, entre los que se encontraban las excursiones de campo multidisci-plinares. En la actualidad, las excursiones de campo están ampliamente asumidas por la comunidad docente de cualquier etapa educativa, constituyendo un elemento más de los programas de las asignaturas. Paralelamente, el territorio de la Comunidad de Madrid, especialmente su sector Norte, destaca por su alto valor científico y sus recursos didácticos, básica-mente derivados de su encuadre geológico y geomorfológico, de la bondad de los afloramientos y de los paisajes que muestran. De hecho, son numerosos los centros de enseñanza media y superior de la Comunidad de Madrid y otras comunidades vecinas, e incluso de instituciones educativas europeas que, conocedores de esta singularidad, realizan de forma periódica excursiones y campamentos científicos en este área. Conscientes del potencial didáctico del Patrimonio Natural del territorio ma-drileño, la Universidad de Alcalá ha editado una “Guía de Puntos de Interés Didácti-co del Norte de la Comunidad de Madrid” (corvea et al., 2006), dirigida fundamen-talmente a docentes, en la que además de un catálogo de puntos con valor didáctico, ofrece una sencilla metodología de clasificación y selección de los mismos para el diseño de diferentes actividades de campo. Actualmente se puede acceder a esta guía a través de los siguientes sitios web:

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/patrimonio/rutas/geologicas/PuntosInteres/comun/documentos/Guia_puntos_interes.pdf. http://www2.uah.es/jose_f_garcia_hidalgo/pids/puntos_interes.htm

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En el presente trabajo describimos un itinerario geológico en el que visitan-do varios de los puntos de interés didáctico recogidos en dicha guía (Figs. 1 y 2), ex-plicamos la dinámica de los sistemas fluviales, y como ha sido la evolución reciente de los ríos Lozoya y Jarama y la configuración de su paisaje regional. Este itinerario está orientado a alumnos de segundo ciclo de ESO y/o de Bachillerato, y se aporta material gráfico sencillo para ser utilizado con fines docentes.

2.- coNceptos GeNerales

Un río, torrente o arroyo son sistemas que recogen y canalizan las aguas de escorrentía (superficial y, a veces, subterránea) a través de un cauce con una pen-diente determinada, y la transfieren hacia el mar. Existe, por tanto, una pendiente por la que circula un caudal de agua a una cierta velocidad. Los ríos además de agua, también transportan una carga de sedimentos, que será mayor o menor dependiendo de la pendiente y del caudal o velocidad. Pendiente, caudal (velocidad) y carga son tres factores que se equilibran entre sí en todos los sistemas fluviales.

Figura 1. Localización de los PID’s correspondientes a las cuatro primeras paradas sobre una imagen de Google Earth.

los ríos JaraMa y lozoya: evolucióN recieNte y diNáMica Fluvial a partir de puNtos de iNterés didáctico (pids)

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Los sistemas fluviales están compuestos por un canal principal, o río mayor, y por un conjunto de tributarios o afluentes secundarios. El conjunto formado por el río y todos sus afluentes definen la red de drenaje del sistema fluvial y reciben el nombre del río mayor o canal principal de drenaje (Ej. sistema fluvial del Tajo). Los ríos, además de drenar agua y sedimentos constituyen un recurso fun-damental como fuente de agua dulce y de energía hidroeléctrica, pero también como elemento recreativo y medio de transporte. Por otro lado, y con más frecuencia de la que el hombre está acostumbrado constituyen un elemento de riesgo importante provocando inundaciones. Éstas están asociadas a factores meteorológicos (lluvias intensas y/o duraderas, gota fría, etc.) e influenciadas por factores antrópicos (modi-ficación de cauces, invasión de llanuras fluviales, rotura de embalses). El agua líquida superficial es el agente geológico externo más importante en la formación del paisaje. Y los valles fluviales, las formas de relieve más abundantes de los continentes.

Fig. 2. Localización de los PID’s correspondientes a las dos últimas paradas sobre una imagen de Google Earth. Se resalta el lecho mayor (canal y llanura de inundación) del río Jarama.

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Figura 3. Esquema de los ciclos hidrológico y petrológico, mostrando su nexo de unión a través de los sistemas fluviales.

El relieve actual de la superficie terrestre es resultado de una continua inte-rrelación de procesos endógenos, creadores de relieve (ej. vulcanismo, orogenias), y exógenos que modelan y erosionan el relieve creado por los anteriores. Sin embargo, si realizamos un análisis morfológico del relieve, las formas de relieve que con más frecuencia se repiten en cualquier parte de la superficie emergida del planeta son: a) valles, sometidos a la acción de la dinámica fluvial; y b) interfluvios, compuestos por laderas y crestas montañosas (divisorias). Ambos elementos están relacionados entre sí, de manera que si el río profundiza y erosiona sobre su cauce, ello repercutirá en la evolución de las laderas que limitan al valle. El agua canalizada puede fluir como corrientes laminares y turbulentas. Cuando el movimiento es laminar, las partículas de agua (y de sedimento) fluyen en trayectorias paralelas al cauce pendiente abajo sin mezclarse. Cuando el flujo es turbulento, el agua se desplaza describiendo trayectorias oblicuas que se cruzan y entremezclan, favoreciendo la formación de remolinos. Que el flujo de una corriente de agua sea laminar o turbulento depende de la velocidad de la corriente y de la natu-raleza del cauce. Si la velocidad es baja y el cauce suave, el flujo podrá ser laminar, pero si la velocidad aumenta o el cauce es irregular o abrupto, el flujo cambia a tur-bulento. En la mayoría de los sistemas fluviales, las corrientes de agua fluyen turbu-lentamente, y es este flujo pluridireccional el que permite la erosión del cauce y el transporte de sedimentos. Dependiendo de la turbulencia, velocidad de la corriente y pendiente del canal, las aguas de los ríos tienen una cierta capacidad de transporte, así como de selección de las partículas que transporta por su tamaño. Las partículas se desplazan en suspensión, por saltación o por rodadura en el fondo del canal. Esta capacidad de transporte de agua y sedimentos, hace de los sistemas fluviales el ele-mento de unión entre los dos grandes ciclos en el campo de las Ciencias de la Tierra: el ciclo hidrológico y el ciclo litológico (Fig. 3).

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Cualquier río, con independencia del orden que presente dentro del sistema fluvial al que pertenece, muestra un perfil longitudinal y un perfil transversal. El Per-fil longitudinal muestra la variación de la pendiente del río desde el nacimiento a la desembocadura (Fig. 4). Es cóncavo y refleja una disminución progresiva de dicha pendiente, pudiéndose reconocer tres partes bien diferenciadas: zona de cabecera, de pendiente elevada; zona intermedia, donde se observa una pérdida paulatina de la pendiente; y zona baja, de pendiente muy reducida.

El Perfil transversal es el que de-termina la forma del valle y varía des-de valles en “V” a valles en artesa con amplias llanuras fluviales (Fig. 5). Los primeros son característicos de zonas de cabecera donde la pendiente es ele-vada y los canales rectilíneos (baja si-nuosidad); los demás son característi-cos de los tramos intermedios y bajos del río, de menor pendiente. El perfil longitudinal está relacio-nado con el nivel de base, o nivel más bajo topográficamente en el cual una corriente puede erosionar. Normal-mente es el nivel del mar pero tam-bién las desembocaduras en lagos o en otros ríos de mayor orden dentro del sistema fluvial. Ej. Actualmente el nivel de base del río Lozoya es la des-embocadura de éste en el río Jarama (ver parada 3).

Cualquier sistema fluvial tiende a alcanzar un perfil longitudinal de equili-brio, que es aquél en el cual la energía del sistema es la mínima posible. Cualquier modificación de este perfil de equilibrio, por variaciones del nivel de base u otros procesos naturales o inducidos por el hombre (ej. Embalses), genera reajustes (ero-

Figura 4. Perfil longitudinal de un río, mostrando el nivel de base y los diferentes tramos en función de la pendiente.

Figura 5. Variación del perfil transversal de un río desde la zona de cabecera (parte superior) a la de desembocadura (parte in-ferior).

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sión, sedimentación) en todo el sistema fluvial (aguas arriba y aguas abajo del punto donde se ha producido la alteración) con objeto de alcanzar un nuevo perfil de equi-librio.

2.1. Parada 1: Atalaya de El Berrueco

Este punto constituye el PID-09 de la Guía de Puntos de Interés Didáctico (Corvea et al., 2006; en adelante, Guía) (Fig. 1). Es un interesante observatorio en el que se pueden diferenciar los paisajes característicos de la Sierra Madrileña, obser-var el valle del río Lozoya y reconocer los diferentes elementos fisiográficos de un sistema fluvial. Valle es un término descriptivo y geográfico. Sin embargo, desde un punto de vista hidrológico es más preciso hablar de la “Cuenca hidrográfica”, en nuestro caso, la del río Lozoya. Una cuenca hidrográfica (o de drenaje) es el área de la superficie terrestre que recoge toda el agua que llega a ella y la encauza hacia un río principal mediante un sistema de canales tributarios o afluentes secundarios. Todos ellos, canal principal y afluentes, constituyen la “red de drenaje” de la cuenca. Cada cuenca está separada de otras mediante una “divisoria de aguas”, o alineación de cumbres montañosas que separan físicamente dos cuencas de drenaje. Puesto que recogen toda el agua superficial (y subterránea) de un área con-creta de la superficie terrestre y la drenan hacia un río principal, las cuencas hidro-gráficas se convierten en los mejores elementos para optimizar la gestión del agua como recurso natural. Así en nuestro país, los organismos que gestionan las cuencas hidrográficas de los distintos ríos reciben el nombre de “Confederación hidrográfi-ca”. La Fig. 6 representa una visión tridimensional de la zona de la sierra en la que nos encontramos. Es un diagrama obtenido a partir de datos de satélite en el que los embalses aparecen como zonas muy deprimidas por un problema de interpreta-ción de los datos. En el centro de la figura se observa perfectamente el embalse del Atazar, y hacia la derecha, el valle amplio que se reconoce es el del río Jarama.

2.1.1.Actividad a realizar

Observando la Fig. 6 y el paisaje, hay que dibujar el río Lozoya y su cuenca hidrográfica. Asimismo y a mayor escala, dibujar el arroyo mas importante del río Lozoya, situado al Norte del actual embalse, así como su red de drenaje y su diviso-ria de aguas. La Fig. 7 muestra la solución. Todos los ríos que vierten hacia el mismo mar constituyen las diferentes vertientes de un país. En nuestro caso, se suele considerar que los ríos españoles pertenecen a una de las tres vertientes que se reconocen en la Península Ibérica: la vertiente atlántica, la vertiente cantábrica y la vertiente mediterránea.

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Figura 7. Solución al ejercicio planteado sobre el modelo digital de la Figura 6.

Figura 6. Modelo digital del terreno de la Sierra Norte de Madrid, mostrando la situación geográfica de las seis paradas a realizar. En el centro de la imagen se reconoce una depresión que representa el Embalse del Atazar.

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2.1.2. Actividad a realizar

En la Fig. 8 se muestran los ríos y afluentes más importantes de la Península Ibérica. Se pide dibujar la divisoria de las tres vertientes ibéricas y describir cómo y dónde convergen, y qué nombre podría recibir el punto de convergencia.

2.2. Parada 2: Meandro abandonado del Río Lozoya

Constituye el PID-11 de la Guía (Fig. 1), y un interesante lugar donde poder analizar la forma del río Lozoya y de describir los diferentes tipos de ríos en general. El número de canales y la sinuosidad de los mismos, es decir, la relación entre la distancia real recorrida por el canal fluvial entre dos puntos y la distancia en línea recta entre esos mismos puntos, permite definir varios patrones característicos, que varían a lo largo de un sistema fluvial (Fig. 9). Estos patrones son:

• Rectos: Tramos de canal único y rectilíneo (sinuosidad<1.5). Se desarrolla sobre tramos cortos y no son muy comunes, salvo en los tramos de cabece-ra donde la pendiente del río es mayor.

Figura 8. Esquema de los principales ríos y afluentes de la Península Ibérica.

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• Meandriformes: Tramos de canal único y sinuoso (sinuosidad>1,5) Es una de las formas más comunes características de tramos de baja pendiente de la parte final del perfil longitudinal del río.

• Entrelazados: Tramos de múltiples canales rectos (sinuosidad<1.5), con lechos, márgenes y barras de canal móviles.

• Anastomosados: Tramos de múltiples canales y sinuosos (sinuosidad>1.5) separados por llanuras de inundación amplias y vegetadas con márgenes de canal estables. Están asociados a fenómenos de avulsión.

2.2.1. Actividad a realizar

Dibujar la traza de los diferentes tipos de ríos en la Tabla 1. La sinuosidad de un canal está controlada por (i) la pendiente del río, (ii) la

carga de sedimentos y, (iii) la naturaleza de los sedimentos. Los ríos con pendientes altas y gran carga de sedimentos tienen baja sinuosidad; generalmente son ríos are-nosos. Los ríos de alta sinuosidad presentan baja pendiente, baja carga de sedimentos y éstos son arcillosos. El número de canales está controlado, en general, por la relación entre la

capacidad de carga de un río y la carga real del mismo. La capacidad de carga es

Figura 9. Tipos de ríos en función del número de canales y de su sinuosidad a partir de imá-genes aéreas, de satélite y fotografías oblicuas. a) Recto; b) Entrelazado; c) Meandriforme; d) Anastomosado.

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Número canales Sinuosidad

Canal único Múltiples canales

Baja sinuosidadRíos rectos Ríos entrelazados

Alta sinuosidadRíos meandriformes Ríos anastomosados

Tabla 1. Esquema de los diferentes tipos de ríos en función del número de canales y de la sinuosidad.

la cantidad de sedimentos que un río puede transportar, y depende de la pendiente del canal y del caudal (o velocidad) del agua. Cuando la capacidad de carga supera la carga real de sedimentos, el río muestra un único canal. Por el contrario, cuando la capacidad de carga es inferior a la carga real de sedimentos, se depositan (en el margen o en el cauce) los sedimentos que por tamaño no puede transportar el río, generando una multiplicidad de canales. Un caso particular son los ríos anastomosados, en los que en general, su

capacidad de carga y carga real (fundamentalmente sedimentos arcillosos) es, en ambos casos baja. La multiplicidad de canales está condicionada a regímenes hidro-lógicos intensos que favorecen las inundaciones y fenómenos de avulsión (desbor-damientos). Son característicos de áreas tropicales. 2.2.2. Actividad a realizar

Dibujar sobre el fotomontaje de la Fig. 10 el cauce del río Lozoya y describir su morfología. ¿Es lógica la morfología del río Lozoya teniendo en cuenta que éste es un afluente en la zona de cabecera del sistema fluvial del Tajo? 2.3. Parada 3: Confluencia de los Ríos Lozoya y Jarama

Constituye el PID-15 de la Guía (Fig. 1), y un buen ejemplo para explicar las principales variables que condicionan el funcionamiento de los sistemas fluviales, para dar respuesta a las cuestiones sobre la morfología del río Lozoya planteadas en la parada anterior. Un sistema fluvial funciona como un todo unificado influenciado por varios factores o variables interrelacionadas, de manera que cualquier cambio en una de ellas afecta al resto. Las más importantes son: (i) Caudal (Q) o velocidad de la co-rriente de agua; (ii) Carga de sedimentos; (iii) Pendiente del canal; (iv) Anchura (A) del canal; y, (v) Profundidad (P) del canal.

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De todas ellas, Anchura y Profundidad son variables que dependen del valor de las otras tres. Estas variables cambian constantemente tratando de alcanzar un equilibrio entre ellas. Eventualmente, la pendiente del río se ajusta para acomodarse al volumen de agua disponible, a las características del canal, y a la velocidad nece-saria para transportar la carga de sedimentos. La velocidad de la corriente depende de la pendiente y de la sección (A y P) del canal y del volumen de descarga. Esta interrelación se materializa mediante la siguiente ecuación:

Q (m3/s) = A (m) * P (m) * V (m/s)

Las variables en un curso fluvial se ajustan constantemente buscando un estado de equilibrio. Los cambios en un parámetro vienen acompañados por cambios en los demás a medida que el río ajusta su perfil longitudinal. En la fórmula anterior a medida que Q cambia, también tienen que ocurrir cambios en A, P y V. Ejemplos de variaciones reales del caudal en un sistema fluvial son las inundaciones o la cap-tación de agua para regadío.

Figura 10. Fotomontaje del área de estudio mostrando en primer término el río Lozoya y alguno de sus afluentes de la margen septentrional. Está realizado a partir de dos imágenes aéreas del año 1956, antes de que la construcción del Embalse del Atazar.

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2.3.1 Problema 1

Si la descarga (Q) es la misma en dos canales, pero el segundo es dos veces más ancho que el primero ¿Qué cambios en las variables deben ocurrir?

2.3.2. Problema 2

¿Podemos pensar en una forma de disminuir la profundidad sin cambiar la anchura permaneciendo constante la velocidad?

Soluciones:

Caso 1: Por la ecuación, Q = A x P x V, un incremento en A originará unadisminución en la profundidad y/o en la velocidad. Si por el contrario, la profundi-dad aumenta, la anchura del canal disminuiría.

Caso 2: Disminuyendo el caudal (Q). Una disminución del caudal produce una disminución de la carga de sedimentos y éstos se depositan sobre el fondo del canal disminuyendo la profundidad del mismo. Por el contrario, si aumenta el cau-dal, aumenta la capacidad de carga y con ello la carga real a partir de la erosión en el fondo, incrementándose la profundidad del canal. La Fig. 11 muestra la evolución de la profundidad y de la altura de la lámina de agua (da una idea relativa del caudal), manteniendo fijo la anchura, en diferentes etapas de una avenida. Este es el caso de muchos encauzamientos artificiales de nú-cleos urbanos y áreas de riesgo realizados para regular los episodios de avenidas. Al mantener fija la anchura del canal y aumentar el volumen de descarga, el río erosiona el fondo del canal aumentando la profundidad del mismo y con ello el caudal. Pero con frecuencia ocurre, que dichos encauzamientos también fijan la profundidad del canal con lo que en caso de avenida se consigue un efecto contrario, favoreciendo el desbordamiento, ya que la altura de la lámina de agua supera con mayor facilidad la de los márgenes del canal.

Figura 11. Evolución de la altura de la lámina de agua y de la profundidad de un canal de márgenes laterales fijos durante una avenida. a) Situación normal previa a la avenida; b) Inicio de la crecida; c) Pico de máxima crecida; d) situación posterior al pico de crecida.

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2.3.3. Evolución reciente de los ríos Lozoya y Jarama

Los ríos Jarama y Lozoya circulan actualmente por la posición en la que los observamos, pero esto no fue así en el pasado. Si buscamos indicios en las rocas antiguas de sedimentos fluviales o aluviales del pasado (últimos 11 M.a.) podemos obtener una idea acerca de como han ido evolucionando los ríos y cambiando el pai-saje regional a lo largo del tiempo. En la Fig. 12 se muestra un esquema geológico del área de estudio en el que se diferencian diferentes conjuntos de materiales por litología y edad, así como el cauce actual de los ríos Lozoya y Jarama. En gris oscuro se muestra la distribución actual de los sedimentos fluviales y aluviales más recientes (Neógeno; 11-2 M.a.) que son los que nos interesan. Se observa como existe un paralelismo espacial entre los sedimentos neógenos y el cauce actual del río Lozoya. Asimismo, la Fig. 13 muestra una imagen panorámica hacia el NO donde en segundo término se identifican los sedimentos fluviales neógenos del vértice Guada-rrama (cota 987 en Fig. 12). Se observa que la parte superior de dichos sedimentos es plana y horizontal, como también lo es el techo del cerro de Casas de Uceda (en primer término), desde donde se ha tomado la imagen. Si nos fijamos ahora en el relieve que se observa al fondo de la imagen podemos reconocer el valle del Lozoya, mostrando un perfil transversal en artesa cuyo fondo enrasa con los techos planos y horizontales de los cerros comentados en primer y segundo término. Ello nos per-mite reconocer la relación que guardan estos sedimentos neógenos con el valle del Lozoya, tal y como se describe a continuación. Durante el Neógeno (11-2 M.a.), el antiguo río Lozoya (Paleolozoya) dis-curría por el paleovalle en forma de artesa identificado en la Fig. 13, dejando unos depósitos fluviales de fondo de valle plano (Fig. 12). Durante este tiempo, el Paleo-lozoya desembocaba en una cuenca lacustre que no tenía salida al mar (Subcuenca de Madrid), representando el nivel de base local del río. Aunque durante la mayor parte de este tiempo, el Paleolozoya se comportó como un abanico aluvial que en su desembocadura desarrolló un prisma sedimentario en forma de cono de deyec-ción (sedimentos fluviales del vértice Guadarrama; Fig. 12), su régimen de funcio-namiento cambió al de un sistema fluvial meandriforme durante el Plioceno Superior (2,6 M.a.), probablemente como consecuencia del enfriamiento generalizado de la temperatura del planeta a nivel global que dio lugar a la primera glaciación en el Hemisferio Norte (loureNs & HilGeN, 1997; bardaJí et al., 2000). La morfología meandriforme actual del río Lozoya es heredada de aquella época. Muy lejos de aquí, y debido al mismo acontecimiento climático, el nivel del mar descendió, y con ello el nivel del base del río Tajo. Ello provocó la modifica-ción del perfil de equilibrio del río Tajo y con ello la reactivación de los procesos de erosión que se tradujeron en un encajamiento de la red de drenaje y en una erosión remontante en la zona de cabecera. Se piensa, que como consecuencia de esta ero-sión remontante el río Tajo alcanzó la Subcuenca de Madrid, cambiando su carácter endorreico (lacustre), al tiempo que incorporó a su red de drenaje todos los sistemas fluviales que vertían a esta subcuenca, entre ellos el Paleolozoya y Paleojarama.

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Figura 12. Esquema geológico del área de estudio a partir de los mapas geológicos a escala 1:50.000 nº 484 y 485 del plan MAGNA (bellido et al., 1996; portero et al., 1990). En gris sobre fondo plano se muestra la distribución actual de los sedimentos fluviales y aluvia-les del Mioceno Superior y Plioceno (últimos 11 M.a.) con alguna de las cotas topográficas más significativas, así como la posición actual de los cauces de los ríos Lozoya y Jarama (negrita).

Figura 13. Vista panorámica desde Casas de Uceda hacia el NO, mostrando en primer tér-mino los materiales fluviales y aluviales y la superficie de relleno de la cuenca de Madrid (a), en segundo término los sedimentos fluviales del Cerro Guadarrama (b), y al fondo la morfología en artesa del paleovalle del Lozoya (línea blanca).

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Así pues, El Paleolozoya se encuentra de forma súbita que, a finales del Plioceno (2 M.a.), tiene un nuevo nivel de base, mucho más distante y bajo topo-gráficamente que el anterior, y consecuentemente un perfil de equilibrio totalmente trastocado. La respuesta del sistema fue la de erosión sobre sus propios sedimentos y encajamiento, pero manteniendo intacto el patrón meandriforme adquirido poco tiempo antes. La Fig. 14. muestra la reconstrucción del paleovalle del Lozoya a finales del Plioceno, cuando desaguaba en un lago (esquina inferior izquierda), situado real-mente más hacia el SE. La posible situación del valle está marcada en gris claro. Después, aunque en un breve plazo desde el punto de vista geológico, la erosión remontante del río Tajo provocó la captura primero del río Jarama, y la erosión re-montante en éste, la captura posterior de río Lozoya, no finalizando ahí. La erosión remontante del río Jarama prosiguió hacia el Este abriéndose paso lateralmente so-bre los sedimentos de la desembocadura del Paleolozoya (vértice Guadarrama, Fig. 12).

2.4. Parada 4: Barranco de Patones

Constituye el PID-20 de la guía (Fig. 1), un excelente ejemplo para recono-cer un abanico aluvial a pequeña escala y evaluar la eficiencia los sistemas que el

Figura 14. Reconstrucción del paleovalle del río Lozoya (área sombreada) y de su des-embocadura en una cuenca lacustre (esquina inferior izquierda) a finales del Plioceno (2 M.a.), a partir de la topografía actual y de la traza cartográfica de los sedimentos fluviales neógenos (gris oscuro).

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hombre desarrolla para regular y controlar el funcionamiento episódico de los mis-mos. Los abanicos aluviales son sistemas fluviales menores que no llevan el agua al mar, sino a otro río o, más frecuentemente, el agua desaparece por infiltración. Se suelen originar en relación con relieves más o menos importantes con canales más o menos confinados de pendientes elevadas. Con estas referencias es lógico deducir que son subsistemas que se localizan en las zonas de cabecera de otros sistemas flu-viales mayores. Como cualquier otro sistema fluvial, los abanicos aluviales se componen de tres partes: cuenca de recepción (subsistema colector) donde predomina los procesos de erosión y como consecuencia, de encajamiento; canal de desagüe (subsistema de transporte) donde predomina el transporte sedimentario; y, cono de deyección o aba-nico aluvial en sentido estricto (subsistema de dispersión) donde predomina la sedi-mentación debido a la pérdida de capacidad de carga por dispersión de la corriente (menor velocidad). Su tamaño depende del relieve al que estén asociados. 2.4.1. Actividad a realizar

Dibujar sobre la Fig. 15 el abanico de Patones, diferenciando sus tres partes, y contestar a las siguientes cuestiones:¿Qué tipo de riesgo supone para Patones de Abajo su actual emplazamiento?¿Son efectivas las medidas correctoras (encauzamiento) realizadas al comienzo del cono de deyección? Soluciones

La Fig. 16 muestra la extensión del abanico de Patones y las tres partes del mismo claramente diferenciadas. El análisis de esta figura permite contestar a la pri-mera pregunta al comprobar que la localidad se sitúa directamente sobre el cono de deyección del abanico, asumiendo un importante riesgo por inundación. Para contestar a la segunda pregunta basta comparar la sección del barranco (ej. anchura) con la del encauzamiento para comprobar que este no será efectivo ante una avenida importante (ver Fig. 10 para más detalles).

2.5. Parada 5: El río Jarama y sus Terrazas

Constituye el PID-24 de la Guía (Fig. 2), y un buen ejemplo para reconocer los elementos morfológicos de la ribera fluvial (canal principal, llanura de inunda-ción, terraza), así como los procesos de erosión y sedimentación que los generan. Aunque los sistemas fluviales tienen tres subsistemas más o menos diferen-ciados en los que predomina un proceso geológico (ver parada 4), lo cierto es que todos esos procesos ocurren a lo largo del cauce. La capacidad de las corrientes de agua para erosionar y transportar sedimentos depende principalmente de la velocidad

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de la corriente, variable que como ya se ha descrito está relacionada con la descarga o caudal (Q) y con la pendiente y forma (anchura y profundidad) del canal. Los ríos erosionan el paisaje de dos formas diferentes: (1) erosión del fondo del canal por abrasión (genera erosión remontante en la zona de cabecera); y, (2) erosión lateral en los márgenes del canal, favoreciendo el ensanchamiento del valle (valle en forma de artesa) y el desarrollo de llanuras de inundación. Cuando la velocidad de la corriente se reduce (ej. por dispersión o por pér-dida de caudal), también lo hace la capacidad de erosión, dando paso a la sedimen-

Figura 15. Imagen oblicua del abanico aluvial de Patones tomada desde Google Earth.

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tación que genera formas fluviales distintivas. Las más destacadas son (1) llanuras de inundación, (2) deltas y (3) conos de deyección. La mayor parte de los procesos de sedimentación en llanuras de inundación tiene lugar durante las más o menos frecuentes inundaciones que suceden cada pocos años. En el curso medio del río del Jarama, se pueden reconocer varias formas de fluviales e inferir los procesos que las han generado. Para ello, podemos ayudarnos de la Fig. 17. Sobre un punto elevado puede observarse el perfil transversal del valle me-dio del río Jarama. El valle es claramente asimétrico. Mientras que la margen dere-

Figura 16. Interpretación de la Fig. 15, mostrando la extensión del abanico de Patones y las diferentes partes del mismo.

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cha es más escarpada con cerros irregulares compuestos de materiales terciarios de tonos rojizos, la margen izquierda está formada por grandes zonas planas y horizon-tales separadas por pequeños escarpes con una cierta pendiente. Esta margen está compuesta por sedimentos fluviales del propio Jarama (arcillas y arenas terciarias de tonos rojizos, cubiertas por cantorrales de cuarcitas). Debajo del puente se observan los sedimentos actuales del río. La ribera fluvial (canal mas llanura de inundación) está cubierta fundamentalmente por cantos de cuarcita con bordes redondeados (tamaños variables, entre 5 y 30 cm.) y cantos de neises y de granitos, mucho más redondeados de menor tamaño (5-15 cm.). Si se remueve la primera capa de cantos, aparece una mezcla de cantos y arenas de tamaño mucho más variable, en donde también son muy abundantes los cantos de pizarras con formas discoidales (con tamaños de hasta 7-8 cm.). Las arenas están compuestas por una mezcla de cuarzo, cuarcita, feldespatos y pizarras. Si volvemos hacia la carretera y observamos el escarpe situado en la mar-gen izquierda del río, más próximo a la carretera, se observan unos sedimentos con características idénticas a las descritas en el cauce actual (ver párrafo anterior), tanto en tamaño de los cantos, como en su composición (predominan cuarcitas, neises, granitos y pizarras), pero situados a unos 10 m de cota por encima del cauce actual.

Figura 17. Imagen oblicua del cauce del río Jarama en el área de las paradas 5 y 6. Tomada de Google Earth.

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Es evidente, aplicando principios actualistas que ambos sedimentos fueron dejados por procesos similares. En este caso, tanto los depósitos del escarpe, como los de la ribera actual del Jarama tienen un mismo origen fluvial. Puesto que no es posible que el río actual deposite sedimentos a la altura de dicho escarpe, hay que pensar que en un pasado reciente este río debió circular a esa cota depositando los sedimentos que ahora reconocemos en el escarpe, antes de que se encajase y alcan-zase la posición actual. Así pues, se puede concluir que los ríos se encajan sobre los fondos de valle que han generado dando lugar a llanuras de inundación “colgadas”, más conocidas como “terrazas fluviales”. La existencia de valles fluviales con diferentes niveles de terrazas es el resul-tado de una alternancia en el tiempo de (i) etapas de erosión lateral en los márgenes del canal, que genera el ensanchamiento del fondo de valle (valle en artesa) y con ello, las llanuras de inundación; y (ii), etapas de erosión de fondo (abrasión), que genera encajamiento del canal sobre la llanura de inundación, que pasa a constituir ésta el nivel más reciente de terraza fluvial.

2.6. Parada 6: Puente Romano de Talamanca del Jarama

Constituye el PID-25 de la Guía (Fig. 2). En este punto el valle del Jarama, sus sedimentos asociados y el entorno fluvial no cambian significativamente res-pecto a la parada anterior. Muy próximo a la chopera que cubre el entorno podemos observar un puente inicialmente de origen romano, pero que ha ido ampliándose añadiendo “ojos” hacia el oeste en etapas posteriores. El actual cauce del río Jarama ya no discurre bajo el puente (aunque aún existe un pequeño canal de regadío), sino que lo hace aproximadamente unos 500-1.000 m hacia el N y algo encajado (1 a 2 m) bajo la llanura aluvial (llanura de inun-dación) en la que se construyó el puente. 2.6.1. Actividad a realizar

Utilizando la imagen de la Fig. 17, precisar la posición de las paradas 5 y 6, y dibujar la llanura de inundación, las terrazas, el canal principal del río Jarama y la posición del puente romano. ¿Por qué se encuentra el puente romano tan alejado del cauce actual del río Jara-ma?¿Existe alguna relación entre las sucesivas ampliaciones del puente romano hacia el oeste y la posición actual del cauce del Jarama? Soluciones

Es evidente que en el momento de su construcción el río circulaba bajo el puente, pero que por un proceso continuado de erosión lateral en la margen derecha del río, el cauce ha ido desplazándose hacia el oeste dejando una amplia llanura de inundación en la margen izquierda.

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Las sucesivas ampliaciones del puente no admiten otra explicación que la del intento durante un cierto tiempo de mantener la utilidad del puente a medida que el cauce principal iba migrando hacia el oeste. En una época muy reciente, el funcionamiento del río ha cambiado a una etapa de erosión sobre el fondo del canal, encajándose ligeramente sobre la llanura de inundación de su margen izquierda. aGradeciMieNtos

Este trabajo ha sido realizado bajo financiación del proyecto CCG06-UAH/AMB0752 de la Comunidad Autónoma de Madrid y Universidad de Alcalá.

biblioGraFía

bardaJí, t., Goy J. l. & zazo, c. 2000. El límite Plio-Pleistoceno: Un debate todavía abierto. Revista Cuaternario y Geología, 14 (1-2): 77-92.

bellido, F., escuder, J., KleiN, e. & del olMo, a. 1991. Cartografía y memoria del mapa Geológico a Escala 1:50.000 (plan MAGNA) nº 484 Buitrago de Lozoya. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid.

corvea, J. l., de bustaMaNte, i., García-HidalGo, J. F., saNz J, & Mateos J. 2006. Guía de Puntos de Interés Didáctico del Norte de la Comunidad de Madrid. Ed. Universi-dad de Alcalá. Alcalá de Henares.

loureNs, l. J. & HilGeN, F. J. 1997. Long-Period variations in the earth’s obliquity and their relation to the third order eustatic cycles and Late Neogene glaciations. Quaternary International, 40: 43-52.

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José F. García-Hidalgo Pallarés es Catedrático de Escuela Universitaria del De-partamento de Geología de la Universidad de Alcalá. Actualmente imparte clases de Geología en la Facultad de Ciencias Ambientales y en la Escuela de Magisterio de Guadalajara de dicha Universidad. Ha publicado más de 75 libros, capítulos de libros y artículos en revistas nacionales e internacionales, y entre sus líneas de investigación destaca una sobre Didáctica de la Geología.

Javier Gil Gil es Profesor Titular de Escuela Universitaria del Departamento de Geología de la Universidad de Alcalá. Su docencia se reparte en la Facultad de Ciencias Ambientales, en la Escuela de Magisterio de Guadalajara y en la Escue-la de Arquitectura Técnica de dicha Universidad. Ha publicado más de 50 libros, capítulos de libros y artículos en revistas nacionales e internacionales, entre ellos varios sobre aspectos didácticos de las Ciencias de la Tierra.

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Investigación del modelado glaciar y su relación con el cambio climático

Research on the modeled glacier and its relation with the climatic change

Pedro Rodríguez GijónIES García Morato. c/ General Saliquet s/n. Madrid 28044

[email protected]

palabras clave: Alumnos, Cambio climático, Geomorfología, Glaciar, Periglacismo

Key words: Students, Climatic change, Geomorphology, Glacier, Periglaciarism

resuMeN

Muchos alumnos de E.S.O. y Bachillerato consideran la Geomorfología aburrida y complicada por la gran cantidad de términos técnicos que deben aprenderse. Por eso se pro-pone en este trabajo una metodología más activa, el estudio “in situ” del paisaje, así como la observación de fotografías e imágenes suficientemente atractivas, que servirá para que los alumnos comprendan mejor los procesos que han generado las diferentes formas del relieve. En el caso del modelado glaciar es importante que, además de conocer el papel del hielo en la geomorfología de regiones de altas latitudes o de montaña, lleguen a comprender la grave-dad que tendría su destrucción como consecuencia del aumento de la temperatura del planeta. También se pretende que, mediante el conocimiento de las formas generadas por los glaciares y el análisis de fotografías de los mismos, comprendan la magnitud del cambio climático que se está produciendo en los últimos años y cómo está afectando al retroceso de los hielos en todas las zonas el planeta.

abstract

A lot of students 14-16 years consider Geomorphology boring and complicated because of the great amount of technical terms that must be learned. For that reason, we propose here a more active methodology, the study “in situ” of the landscape, and the observation of photographs and sufficiently attractive images, that will help the students to understand better the processes which have generated the different forms from the relief. In the case of the glacier forms it is necessary students know the importance of the ice in the geomorphology of high latitudes or mountainous areas. They will understand the gravity that of its destruction as a result of an increase of the temperature of the planet. Also, with the knowledge of the forms generated by glaciers and the analysis of these photographs, the students will understand the magnitude of the climatic change in the last years that is causing melting in cold areas of the planet.

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1. iNtroduccióN

Según el Decreto 23/2007 de 10 de Mayo el modelado del relieve en la ESO se estudia en los cursos 3º y 4º si bien el ámbito de nuestro estudio sería más apli-cable a 4º curso, tanto por la madurez de los alumnos como por los contenidos del bloque 2 del temario. “La Tierra, un planeta en continuo cambio”. El Real Decreto 1467/2007 de 2 de Noviembre fija las enseñanzas mínimas para Bachillerato ,y el cambio climático aparece tanto en la asignatura de Biología y Geología de 1º como en la de “Ciencias para el mundo contemporáneo”, siendo evidente que esta temática es imprescindible en “Ciencias de la Tierra y medioambientales” de 2º, por lo que se propone también la posibilidad de un estudio “trianual” que comenzaría en 4º ESO, se continuaría en 1º de bachillerato y se finalizaría con los alumnos que hayan elegido la asignatura citada de 2º de bachillerato. Ello llevaría una mayor comple-jidad, ya que requeriría la presencia del mismo profesor los tres cursos o una buena coordinación entre los distintos profesores de los años sucesivos pero, a su vez, podría proporcionar unos resultados excelentes en este campo para los alumnos que participaran de este proceso de aprendizaje. El estudio de los glaciares, su modelado y su relación con el cambio climá-tico puede efectuarse en tres fases:

• Una primera en la que los alumnos deben adquirir unos conocimientos teóricos, que son ampliación de los de 3º ESO. Se trata de adquirir una serie de conocimientos sobre glaciarismo y periglaciarismo que se detallarán a continuación. Esta es una fase que se desarrollará en el aula siguiendo el libro de texto de que dis-pongan los alumnos o del material que el profesor considere adecuado y, siempre, utilizando la imagen, ya sea mediante recursos informáticos o audiovisuales, para hacer más atractiva y comprensible la materia.

• La segunda es una fase de estudio de campo que puede desarrollarse en cualquiera de las zonas que tenemos en la Península donde los glaciares han actuado y han dejado formas reconocibles: circos, morrenas, lagunas, etcétera. Si se observa que el alumnado está suficientemente motivado se puede desarrollar en más de un día, realizando diferentes recorridos en los que se puede ir incrementando el nivel de las observaciones y de los estudios de paisaje. Esto es particularmente importante en el caso de trabajar con los alumnos a lo largo de más de un año. En el caso de no poder realizar esta fase en el campo se podría sustituir por un recorrido “virtual” con la ayuda de programas informáticos, aunque siempre es más didáctico y, sobre todo, más entretenido para los alumnos la observación directa del paisaje.

• En la tercera fase será necesario conseguir que los alumnos sean conscien-tes de la importancia del cambio climático y de la destrucción de los glaciares; de sus repercusiones, tanto paisajísticas como ecológicas y económicas; y de la importancia de un consenso a nivel mundial para intentar frenar en lo posible el aumento de la

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temperatura. Esto puede hacerse mediante clases teóricas pero sería importante un debate donde los alumnos aporten sus ideas sobre el tema. En la asignatura de 2º de bachillerato “Ciencias de la Tierra y Medioambien-

tales” está última fase es imprescindible para un desarrollo óptimo de su currícu-lo. Finalmente, se proyectarán una serie de fotografías de glaciares, fácilmente localizables en internet o en bibliografía especializada, y de las que en este artícu-lo se proponen algunas. Sobre ellas, los alumnos intentarán captar la importan-cia del hielo en el paisaje de las regiones de alta montaña o polares, así como su importancia en el modelado del relieve. Asimismo se intentará que los alumnos se den cuenta de la rapidez con la que es-tán retrocediendo los glaciares desde los inicios del siglo XX hasta la actualidad, tanto por la comparación de dibujos y fo-tografías de años pasados con las actua-les, como por la observación de diferen-tes formas en el propio hielo que indican un claro retroceso del mismo.

2. priMera Fase: adquisicióN de coNociMieNtos teóricos

2.1. Periglaciarismo

El término fue definido por primera vez en 1909 como un conjunto de procesos generados por el hielo alrededor de los casquetes glaciares que originan unas formas y depósitos característicos. Los procesos periglaciares se dan en zonas circumpolares y en zonas montañosas de latitudes medias. En el caso de la Península Ibérica, la acción periglaciar se restringe a las zonas más altas de las cadenas montañosas, aunque durante el último período glaciar una gran parte de la Península (Sistema Ibérico, Montes de Toledo, etc.) experimentaron activos procesos periglaciares, siendo posible encontrar paleoformas originadas en los momentos más fríos del Cuaternario. En las proximidades de las regiones polares aparece un nivel profundo del sue-lo helado permanentemente denominada permafrost o pergelisuelo, que llega a medir cientos de metros en las zonas más frías, y un nivel superior, con un espesor desde cen-tímetros a pocos metros, conocido como capa activa o mollisuelo, que se deshiela en la estación cálida. Por debajo del permafrost el suelo tampoco contiene hielo, denominán-dose talik a esta zona que no congelada. El motivo de la presencia de estas capas se debe a la alternancia estacional de temperaturas en superficie, que desaparece en profundidad, donde el terreno está permanentemente por debajo de 0º, hasta un determinado punto donde el calor interno de la Tierra, no influenciado por las estaciones, permite de nuevo la fusión del agua (Fig. 1).

Figura 1. Se observa la capa superior o capa activa, con temperaturas por encima de 0ºC en verano y por debajo en invierno; la capa intermedia o permafrost, siempre helada y la capa inferior o talik siempre por encima de 0ºC.

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Los contenidos que se desarrollarán serán los siguientes:

A. Procesos periglaciares. La acción erosiva se produce fundamentalmente por gelifracción. El trans-porte puede deberse solamente a una removilización del terreno por solifluxión o por reptación, ésta última en las épocas de deshielo; y también a caídas o desprendimien-tos gravitacionales si la erosión se ha producido en zonas elevadas y la pendiente es suficientemente importante.

B. Formas desarrolladas sobre la superficie del suelo.-Acúmulos de derrubios, canchales o pedreras. -Mares y ríos de bloques de piedra -Glaciares rocosos.

C. Formas originadas en la superficie del suelo.-Suelos poligonales y círculos o pozos de piedra (Fig. 2). -Terracillas o “steps” (Fig. 3).

D. Formas originadas bajo la superficie del suelo.-Suelos almohadillados formados por hidrolacolitos. Y pingos en lati-tudes altas.-Termokarst o criokarst.

3. accióN GeolóGica de los Glaciares

En el estudio de los glaciares y su acción geológica trataremos los conteni-dos siguientes:

A. El hielo. Tipos de hielo y causas de su movimiento.B. Grietas y seracs. Tipos y causas de su formación (Fig. 7).

Un glaciar como una gran masa de hielo en movimiento debido a sus propiedades plásticas. El hielo de un glaciar se origina por la compactación y recristalización de la nieve reciente que tras pasar por los estados de nieve compacta y de neviza llega al de hielo glaciar, después de un período de tiempo más o menos largo. El extremo superior del glaciar es la zona de acumulación, (Fig. 4) donde el hielo sobreexcava el terreno, originando una estructura denominada circo glaciar. El hielo puede avanzar luego por la lengua glaciar configurando un valle en U (Fig. 5) hasta llegar a la zona de ablación, donde funde y deposita el material en forma de morrena terminal (Fig. 6) y donde se originan frecuentemente lagos de barrera.

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Figura 2. Suelos poligonales. Gredos.

Figura 3. Terracillas cerca de la laguna de Peñalara

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Figura 6. Morrena terminal en Lac Bleu

Figura 7. Seracs en glaciar Bionnossay

Figura 4. Zona de acumulación en el glaciar de Aletch

Figura 5. Valle en U (Zermatt)

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Figura 8. Perito Moreno

Figura 9. Glaciar alpino en Monte Rosa

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C. Clasificación de glaciares: inlandsis (glaciares continentales como el casquete Antártico o el de Groenlandia); campos de hielo o ice field (gla-ciares regionales como los campos de hielo patagónico) (Fig. 8) y glacia-res de montaña, subdivididos a su vez en: alpinos o de valle (Fig. 9), de circo (Fig. 10), de ladera y de piedemonte (rubial, 2005).

D. Erosión y formas derivadas: el pulido y las estrías paralelas al sentido del avance del hielo (Fig. 11), valles en U con zonas elevadas entre dos valles contiguos, circos sobreexcavados, horns, (Figs. 12, 13 y 14) valles colgados, ibones o lagos originados por sobreexcavación, rocas aborre-gadas, y fiordos.

E. Transporte por el hielo. Morrenas vivas: de fondo, laterales y centrales. (Fig. 15)

F. Sedimentación y formas derivadas: till, morrena terminal, lagos de ba-rrera, drumlins, eskers, bloques erráticos.

3. seGuNda Fase. actividad de caMpo

Las características geográficas de la Península Ibérica hacen que sean mu-chos los lugares que se han visto afectados por la glaciación cenozoica y donde podemos tener huellas de antiguos glaciares. Los procesos periglaciares aún son evidentes en la actualidad en muchas áreas montañosas. Por este motivo, esta fase, sin duda la más importante dentro de este estudio del modelado glaciar, puede desa-rrollarse en numerosos puntos de la Península (acaso, 2005). En el Sur tenemos toda la zona de altas cumbres de Sierra Nevada (GóMez, 2005), donde incluso hay actualmente permafrost en los corrales del Veleta como resto del último glaciar por debajo del mantos de detritus. Subiendo a Sierra Nevada en el Km. 23 de la carretera está el Centro de visitantes “El Dornajo”. En el Noroeste tenemos el mayor lago de origen glaciar español: el lago de Sanabria. En Santa María de Castañeda existe un centro de interpretación donde se podría comenzar la actividad y obtener información sobre la zona. Además hay otros restos glaciares en la Sera de Queixa (Ourense) (vidal y FerNáNdez, 2005). La Cordillera Ibérica contiene también zonas con una clara morfología gla-ciar: las lagunas de Neila, la Sierra del Urbión con la maravillosa Laguna Negra o el mismo Moncayo son ejemplos de zonas donde se puede observar formas originadas por este tipo de procesos. En la Cordillera Cantábrica hay buenos ejemplos de geomorfología glaciar, como los Lagos de Covadonga con el Centro de visitantes Pedro Pidal o el Parque Natural de Redes con varios centros de visitantes como el que hay en la localidad de Pola de Somiedo (JiMéNez y Farias, 2005). Los Pirineos son sin duda el mejor lugar español para el estudio de los gla-ciares (bordoNau, 2005), ya que además de encontrar todas las formas posibles y de una belleza excepcional, como es el ejemplo de los Parques Nacionales de Ordesa

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Figura 10. Glaciar del Aneto

Figura 11. Estrías de fondo

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Figura 13. Weishorn Figura 14. Fitz Roy o El Chaltén (Cerro que fuma)

Figura 12. Cervino (Matterhorn)

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Figura 15. Morrenas centrales en glaciar Upsala (Patagonia)

o de Aiguës Tortes, podemos aún encontrar glaciares activos aunque retroceden a marchas forzadas Aneto, Maladeta, Monte Perdido….). Hay varios centros de in-terpretación sobre glaciares como el de Benasque o el abierto recientemente en Se-negüe, enclavado sobre una morrena final en el valle de Tena (Huesca) y dedicado monotemáticamente a los glaciares. En la Cordillera Central tenemos un gran desarrollo de modelado glaciar especialmente en la Sierras de Gredos (pedraza y carrasco, 2005): circo de Gredos o laguna del Barco. También es observable en la Sierra de la Estrella ya en Portugal (vieira, 2005), y en la Sierra de Guadarrama (Parque natural de las cumbres, circo y lagunas de Peñalara). Esta última zona ha sido la elegida para el desarrollo de este artículo por una serie de características como son: fácil acceso, cercanía a Madrid, desarrollo de formas glaciares muy bien conservadas y servicio de gestión adecuado con un centro de interpretación a la entrada del parque y con un servicio de vigilancia e in-formación muy competente. Evidentemente, la proximidad del centro de enseñanza a una región montañosa con desarrollo de morfología glaciar será la determinante fundamental en la elección de la zona a visitar. Se debe considerar que próximamente estará disponible en Internet un CD denominado: “Itinerario geomorfológico: Parque Natural de Peñalara”, de Eugenia Moya, Juan de Dios Centeno y Eduardo Acaso, que además de apoyo docente puede ser utilizado con los alumnos en el caso de no poder realizar la actividad de campo.

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3.1. Morfología glaciar en la Sierra de Guadarrama

El Parque Natural tiene un desarrollo glaciar, previo al cual no existían los circos ni hoyas que hoy aparecen al pie de las cumbres, sino cuencas de recepción torrencial más o menos amplias que se encajaban de una manera suave, en contraste con el brutal cambio de pendiente que hoy podemos observar entre la superficie de cumbres y los circos. Durante el máximo desarrollo glaciar el hielo comenzó a fluir ladera abajo. Toda la cabecera del torrente, desde Dos Hermanas hasta las inmediaciones del pico Peñalara, estaba ocupada por una enorme masa de hielo, que moría a la altitud de 1.870 m. después de recorrer un total de 2,5 km. Posteriormente se produjo un primer retroceso, de amplitud desconocida, seguida de un nuevo avance, llegando el hielos hasta los 1.950 metros aproximadamente. Probablemente es en este episodio cuando los circos, aunque sumergidos bajo el hielo, se modelan hasta alcanzar la configu-ración que tienen actualmente. El glaciar pudo llegar a tener un espesor próximo a los doscientos metros en la zona del circo de la Laguna Grande. Posteriormente, un período de climatología más benévola, favoreció un retroceso significativo del gla-ciar de Peñalara. Al reducirse el volumen de hielo, el glaciar se dividió en dos mucho más pequeños: el glaciar de Dos Hermanas, más pequeño, y el de la Laguna Grande. Este último llegó a extenderse más allá del ámbito del circo y experimentó hasta tres pequeños episodios de estabilización de su lengua, generando otros tantos arcos mo-

rrénicos de radio decreciente. De esta forma, el glaciar de Dos Hermanas se transformó en un glaciar rocoso, con un acúmulo de detritos que ocupan por entero la masa de hielo que aún así, presenta un cierto flujo. La zona de la Laguna Grande quedó ocupada por un típico glaciar de circo, cuya sobreexcavación unida a la presencia del arco morrénico ha permitido que hoy esté ocupada por la Laguna de Pe-ñalara (Fig.16). La visita comienza en el puerto de Cotos, situado a 1830 metros. Aun-que son varias las rutas que se pueden realizar en función del nivel no sólo de conocimientos sino también físico del grupo que realice la visita, hay que tener en cuenta que, incluso el más sencillo, discurre por una zona de alta montaña, por lo que la prudencia es imprescindible si pensamos que lleva-mos un grupo de alumnos menores de

Figura 16. Mapa Geomorfológico con arcos morrénicos de la zona. De Centeno, J.D.

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edad a nuestro cargo. La actividad no debe realizarse con nieve ni mal tiempo y, por supuesto, deben seguirse siempre las instrucciones del servicio de vigi-lancia y no intentar subir si ellos nos lo desaconsejan por el estado del tiempo. Hay que considerar que si no podemos hacer la actividad en el día programado el parque va a seguir ahí todo el año o el curso próximo y seguro que tendremos tiempo de visitarlo en un día espléndido que es como realmente lo vamos a po-der disfrutar. Nada más entrar encontramos el centro de Interpretación “La casa del parque los Cotos” donde existe infor-mación sobre la importancia geológica y biológica de la zona con unos audio-visuales muy espectaculares. A partir de ahí podemos comenzar la visita a las zonas más elevadas. Proponemos tres rutas por or-den de dificultad, que se pueden hacer en sucesivos años siempre que el grupo esté suficientemente motivado, y, para las dos últimas tenga una mínima capacidad física. En el siguiente mapa (Fig. 17), en el que cada cuadrícula representa un kilómetro, se indican las diferentes rutas que se reflejan en el texto. Siempre proporcionaremos a los alumnos un guión explicativo de la salida en el que se debe incluir:

-Itinerario previsto y alternativo en caso de mal tiempo, indicando las para-das.

-Material que deben llevar, tanto didáctico como ropa, comida, etcétera.-Contenidos geológicos, biológicos y medioambientales.-Explicación geográfica, geológica y biológica de la zona.-Explicación detallada de lo que veremos en cada parada.-Cuestiones evaluables sobre los diferentes contenidos que se hayan trata-

do.

3.2.-Descripción de las rutas La ruta 1, muy sencilla, es la que sube a la laguna de Peñalara (Fig. 18 ) por el llamado “camino del agua” atravesando los arcos morrénicos más avanzados. Justo antes de desviarnos del camino principal para coger la senda que se dirige a

Fig. 17 Rutas indicadas en el texto sobre el mapa topográfico del Instituto Gegráfico Nacional 1/25000 483-IV. San Ildefonso

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la laguna debemos parar en el “mirador de la gitana” desde donde se observa toda Cuerda Larga y la fosa del Lozoya, permitiéndose ver la diferencia entre el modela-do suave que sufren los gneises de Cuerda Larga y el más escarpado de los granitos de Siete Picos. La línea de cumbres corresponde a la elevación durante la orogenia alpina de una antigua penillanura de menor altitud (ceNteNo et al. 1983). Al llegar al arroyo de la laguna la senda gira a la izquierda sin pérdida por las pasarelas que evitan que se pise las zonas de turbera y, tras pasar por un chozo del servicio de vigi-lancia, asciende hacia la laguna. En el camino se observa todo el circo de Peñalara, la gran roca aborregada sobre la que está instalado el refugio Zabala y la morrena lateral de gran altura que limitaba la lengua de hielo. También se ven restos de una morrena central originada por la unión de las lenguas de Peñalara y Dos Hermanas y fenómenos de periglaciarismo como terracillas en las zonas laterales producidas por solifluxión (Marcos y palacios, 2004). Tras parar a observar la laguna y su arco morrénico se desciende de nuevo al chozo inferior donde se puede parar a comer algo (en la laguna no se puede por ser una zona muy protegida) y, si queremos volver por otro lado, ascendemos desde ahí por un camino que sale hacia el Sur y pasa por la laguna chica, (Fig. 19) donde se puede observar las características de los bloques morrénicos que el glaciar dejó cuando estaba en retroceso y, desde ahí, subir hasta la hoya de Dos Hermanas, por debajo del circo, regresando a Cotos por el camino que desciende hacia el este. La ruta tiene unos 5 kilómetros y 200 metros de desnivel positivo si volvemos directamente y algo menos de 300 si lo hacemos por la Hoya de Dos Hermanas. También puede subirse desde la laguna al refugio Zabala por una senda con hitos que sale de la zona inferior de la laguna y que, aunque algo más dura y com-

Figura 19. Lagunillas en el Parque de Peñalara

Figura 18 . Laguna y circo de PeñalaraLaguna y circo de Peñalara

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plicada, permite acceder a un excepcional mirador sobre el complejo glaciar de Pe-ñalara. Desde allí el regreso se hace por un camino que llega hasta la cota 2100 y empalma con el que baja desde las cumbres superiores. (Ruta 1.b.)

La ruta 2 es más compleja y requiere una mayor preparación física del alumnado. Al llegar al chozo que hay en el arroyo de Peñalara un puente lo cruza con un cartel que indica a “La laguna de los Pájaros”. Si llegamos hasta ella (el recorri-do total ida y vuelta sería de unos 10 kms. y algo más de 400 de desnivel positivo), pasamos por todo el complejo de lagunas y charcas estacionales y permanentes del Parque (Fig. 20). Entre ellas destacan las de Claveles (Fig. 21), de gran tamaño pero seca en verano, La Mariposa y Pájaros (Fig. 22). Aparte de los arcos morrénicos y la belleza del paisaje nos permite ver la cresterío del risco de Claveles, realmente es-pectacular. Asimismo si desde la zona de las lagunillas nos asomamos hacia el valle del Lozoya podemos observar Cuerda Larga al fondo y, bajo nosotros, el espectacu-lar complejo morrénico que conforma la “Hoya de Pepe Hernando”, por debajo de lo 1900 metros, donde llegó el hielo en el momento de máximo avance.

La ruta 3 llegaría a lo alto de la Hermana Menor (2268 m.) por un camino (antigua pista de esquí) que hace sucesivos zig-zags. Desde ahí se puede contemplar toda la panorámica de la zona, observándose perfectamente el circo de Dos Herma-nas y su arco morrénico (Figs. 23 y 24). Puede regresarse por el mismo camino o bien por el collado de Peña Citores que se ve más al Oeste, donde hay una fuente y sale una senda a la izquierda. También, si el grupo está dispuesto, puede acometerse el ascenso hasta la cima de Peñalara (2430 m.) y punto más elevado del la Sierra de Guadarrama, (Fig. 25) con bellas panorámicas en todas las direcciones y pasando por algunas zonas donde se pueden observar el desarrollo de formas periglaciares.

Figura 20. Morrena en laguna Chica

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Figura 21. Laguna Claveles seca en verano

Figura 22. Laguna de Pájaros y cresta de Claveles

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Figura 23. Arco morrénico del Circo de Dos Hermanas

Fig. 24. Circo de Dos Hermanas desde la Hoya inferior

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4.- tercera Fase: puesta eN coMúN. reFlexióN sobre el caMbio cliMático actual y su relacióN coN los Glaciares

El efecto invernadero se produce por una serie de gases presentes en la at-mósfera que absorben la radiación infrarroja (calorífica) de la superficie terrestre.Los gases de invernadero más comunes son el dióxido de carbono y el vapor de agua o el metano. Gracias a su acción la Tierra mantiene una temperatura media que permite la presencia de vida en el planeta. Sin embargo, las temperaturas medias de los últimos años van en claro as-censo y se acompañan de un aumento progresivo en la concentración del CO2 atmos-férico. Los climatólogos ya no dudan que estamos ante los síntomas de un calenta-miento artificial de la atmósfera causada por la actividad humana. El proceso de calentamiento se incrementaría si desaparecieran los hielos ya que disminuiría el albedo (reflexión de la radiación solar al incidir en la superficie terrestre) y se podría llegar a un efecto catastrófico donde, de forma súbita, se pro-dujera un gran aumento de la temperatura En este aspecto se pueden tocar diferentes contenidos en función de los distintos niveles a los que pertenezcan los alumnos. En el currículo de 4º ESO este aspecto sólo aparece como ligado a la Histo-ria de la Tierra, por lo que se podían tratar los factores que influyen en el clima y, por lo tanto, en la existencia de glaciaciones, en dos niveles:

Figura 25. Circo y cima de Peñalara

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• Un nivel global en el que estudiaríamos: los movimientos de la Tierra y las configuraciones orbitales; el efecto invernadero y el albedo; las orogenias y la distribución de los continentes; el vulcanismo intenso y las causas de tipo solar.

• A nivel regional el clima estaría condicionado por factores como la latitud, que condiciona la estacionalidad y la inclinación con la que llegan los rayos solares; la altitud, con la que disminuyen las temperaturas y aumentan las precipitaciones; la distribución de mares-océanos y la circulación general de la atmósfera y vientos dominantes.

Tras analizar someramente los cambios climáticos principales en el planeta, se puede hacer incidencia en el cambio actual y sus posibles causas y la problemática añadida. En el currículo de bachillerato el cambio climático debe ser analizado en la asignatura “Ciencias para el mundo contemporáneo”, en el que se deben recordar los aspectos mencionados anteriormente y remarcar el tratamiento internacional que tiene con las sucesivas cumbres que intentan llegar a soluciones sin conseguirlo hasta el momento por causas fundamentalmente políticas y económicas. También en la asignatura de Biología y Geología, donde se debe relacionar con riesgos geológi-cos asociados: inundaciones, ascenso del nivel del mar, destrucción de ecosistemas, etcétera. Por supuesto, en la asignatura de 2º de bachillerato “Ciencias de la Tierra y Medioambientales” es donde se debe entrar más en profundidad, haciendo que los alumnos comprendan la importancia de programas de simulación medioambiental en relación con la contaminación atmosférica y su efecto en el clima de los próximos años, así como que comprendan la importancia y la dificultad para solucionar este problema, tan ligado al consumo energético. Por último, y una vez que los alumnos tengan claro que la glaciación ce-nozoica en la que aún nos encontramos ha tenido sucesivas fases de mayor y me-nor enfriamiento, se les planteará la existencia de la “pequeña edad del hielo” entre 1400-1850, en la que los glaciares tuvieron avances muy significativos y el retroceso continuado de los mismos, con mínimas excepciones, desde esa fecha. Si las osci-laciones no tuvieran tenido influencia humana, los cambios climáticos serían acha-cables a causas naturales, como el calentamiento que tuvo lugar durante la época romana o la edad media. Sin embargo, en los últimos años, el calentamiento ha su-frido un aumento desmedido que nos obliga a pensar en la relación con los procesos antrópicos de contaminación atmosférica. Para la observación de este fenómeno se proponen una serie de láminas y fotografías en la que queda patente la destrucción de las masas de hielo en los últimos años.

Figura 26. El glaciar Perito Moreno es un derrame del campo de hielo pa-tagónico y uno de los pocos que no sufren retroceso observable. Su avance sobre el lago Argentino (1414 km2), divide a éste en dos partes. La de la izquierda de la foto-grafía aumenta de nivel al recibir más aportes de agua, lo que hace que al cabo de 3-4

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Figura 26. Avance del Perito Moreno sobre Lago Argentino

años de producirse el cierre su presión sobre el hielo sea tan grande que lo derrumbe, produciéndose uno de los fenómenos naturales de mayor interés y más observados en directo. Hay que considerar que el frente de hielo supera los 30 metros de altura.

Figura 27. Geólogos calculando el espesor del hielo en un glaciar de Tierra del Fuego para calcular su retroceso.

Figura 28. Valle en U con el hielo en claro retroceso. Pequeño Cervino.

Figura 29. Glaciares colgados en retroceso sobre el glaciar del Monte Rosa.

Figura 30. Circo glaciar en el Cervino transformado en un glaciar rocoso.

Figura 31. Glaciar colgado en retroceso sobre el lago Argentino.

Figura 32. Glaciar Argentière. Valle en U con el hielo muy al fondo.

Figura 33. Panorámica del circo glaciar de Llardana (Posets). Se ve como el hielo ocupa solo la parte superior del circo.

Figuras 34 y 35. Los glaciares tropicales están especialmente afectados por el calentamiento global. La imagen del Kilimanjaro y sus glaciares cimeros pueden tener los días contados.

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Figura 27. Investigando el retroceso glaciar

Figura 28 Glaciar en retroceso. Pequeño Cervino

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Figura 30. Glaciar en retroceso. Cervino

Figura 29. Glaciares colgados en retroceso

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Figura 31. Glaciar colgado sobre Lago Argentino

Figura 32. Glaciar Argentière

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Figura 34. Kilimanjaro

Figura 33. Panorámica del Glaciar de Llardana

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Figura 35. Glaciar cerca de la cima del Kilimanjaro

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Pedro A. Rodríguez Gijón es Catedrático de Secundaria de Biología y Geología en el IES García Morato de Madrid. Licenciado en Ciencias Biológicas y Geológicas (especialidad Paleontología). Jefe de Departamento de Ciencias Naturales durante 23 años. Ha realizado diversos cursos de doctorado sobre Paleontología, especialmente del Mesozoico.

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Datación y análisis paleoecológico de un yacimiento del mesozoico

Dating and paleoecological analysis from a mesozoic site

Pedro A. Rodríguez Gijón y Javier E. Durán Leirado IES García Morato. Madrid 28031

prgijó[email protected]@gmail.com

palabras clave: Datación, Bioestratigrafía, Paleoecología, Mesozoico, Fósil, Estrato

Key words: Dating, Biostratigraphy, Paleoecology, Mesozoic, Fossil, Strata

resuMeN

La visita y el estudio por parte de alumnos de Segundo ciclo de ESO y Bachillerato de un yacimiento de invertebrados del mesozoico pueden permitirles comprender muchos conceptos paleontológicos y bioestratigráficos, así como investigar las características am-bientales que reinaron en aquella época. Asimismo utilizarán los fósiles encontrados para datar ellos mismos los estratos donde los observaron, comprobando la eficacia y sencillez de estos métodos paleontológicos de datación.

abstract

The visit and study by High School 14 to 18 year-old students of a reservoir of Mesozoic Era invertebrates can enable pupils to understand many paleontological and bios-tratigraphical concepts. They can also investigate the environmental characteristics that reig-ned at that time. Students will use the found fossils to date the strata where they were situated, verifying the effectiveness and simplicity of these dating paleontological methods.

1. iNtroduccióN Los contenidos de Paleontología, según el Decreto 23/2007 de 10 de Mayo y el Real Decreto 1467/2007 de 2 de Noviembre, se estudian en los cursos de 4º de ESO y 1º de Bachillerato. En 4º de ESO se incluye en el bloque 2: “La Tierra, un planeta en continuo cambio”, y, dentro de dicho bloque, en el segundo apartado:”La historia de la Tierra”. En 1º de Bachillerato, dentro de la asignatura de Biología y Geología, el bloque 3 incluye el apartado titulado “Procedimientos que permiten la

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datación y la reconstrucción del pasado terrestre”. Por ello, la metodología que se indica en este trabajo puede ser utilizada en cualquiera de estos dos cursos. La medida del tiempo geológico es difícil de comprender para nuestros alumnos, al tratarse de escalas que nos sobrepasan en gran manera. Las dataciones absolutas de los estratos nos permiten conocer la edad de los mismos con métodos, como por ejemplo los radiométricos, que suelen ser muy complicados, tanto desde el punto de vista teórico como en la práctica. Los méto-dos paleontológicos que, como ya sabemos, sólo son utilizables en determinadas circunstancias: rocas sedimentarias o metamórficas de bajo grado con un contenido fosilífero adecuado, son, en cambio, un método más barato y, en ocasiones, mucho más exacto. La Micropaleontología es el instrumento más útil para caracterizar cro-nológicamente un estrato por el pequeño tamaño de los fósiles y por el alto valor de muchos de ellos, sobre todo numerosísimas especies de foraminíferos. Para alumnos de 4º de ESO o de Bachillerato, sin embargo, es preferible trabajar con ejemplares macroscópicos ya que, además de poderlos observar direc-tamente en el campo, son de una fácil caracterización mediante el uso de guías o en direcciones de Internet y no requieren de una elevada especialización para su estu-dio, como ocurre con los microfósiles (rodríGuez & duráN, 2001). Aquí proponemos un estudio de carácter práctico que permita a los alumnos comprender la metodología de trabajo en el campo de la Paleoestratigafía, a la vez que estudiar “in situ” un corte geológico, analizando las diferentes faunas que apare-cen relacionándolas con los acontecimientos geológicos que ocurrieron en el pasado. Además, se intentará, si es posible, la reconstrucción paleoecológica de la zona que se visita, lo que se relacionaría con el bloque IV de contenidos de 4º de ESO: “La dinámica de los ecosistemas”. Son muchas las zonas que en nuestro país pueden cumplir dichas condicio-nes. Es evidente que para trabajar con nuestros alumnos se requiere un yacimiento que cumpla varias características: corte geológico sencillo y abundancia de fósiles de fácil identificación. Es por esto que lo ideal sería estudiar algún yacimiento meso-zoico de invertebrados, que son tan frecuentes a lo largo de la Cordillera Ibérica. Hay que considerar la legislación, tanto estatal como autonómica, sobre pro-tección del Patrimonio Paleontológico (MeléNdez & MoliNa, 2001) de la zona don-de vamos a trabajar. Es evidente que lo primero que tenemos que inculcar a nuestros alumnos es el respeto por la conservación del yacimiento que estamos visitando, pero, aún así, hemos de tener en cuenta la normativa que en este campo exista en la Comunidad Autonómica de la región en la desarrollemos nuestro estudio, ya que en algunas Comunidades la normativa es mucho más rígida que en otras y puede estar totalmente prohibida la recolección de material, a no ser que se haya autorizado con antelación por la autoridad competente. En estos casos, el estudio del material fósil debería hacerse en el mismo yacimiento pudiendo llevarnos al centro las fotografías de los ejemplares que posteriormente estudiaremos. En nuestro centro hemos alternado durante varios años el estudio del Cre-tácico de Tamajón (Guadalajara) con el del Lias de Las Majadas (Cuenca) que, ade-más de permitir la realización de este trabajo, son zonas que pueden ser útiles para

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datacióN y aNálisis paleoecolóGico de uN yaciMieNto del Mesozoico

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el estudio de otros contenidos geológicos. En este aspecto, debemos recalcar que las actividades de campo por el elevado coste de los carburantes suponen un gasto añadido para las familias de los alumnos, por lo que es de utilidad aprovechar el día al completo y utilizar los recursos geológicos o ambientales de la zona en la que nos encontramos para tratar otros aspectos del currículo. En nuestro caso aprovechamos ambas salidas para estudiar el modelado kárstico que, de forma espectacular, aparece en la “Pequeña Ciudad Encantada” de Tamajón o en el karst de “Los Callejones”, cercano a Las Majadas. Aquí especificaremos el estudio del yacimiento del Cretácico de Tamajón (Guadalajara), más próximo a Madrid, aunque según la localización de cada centro, se puede elegir cualquier otro yacimiento, siempre que se tengan en cuenta las indi-caciones dadas con anterioridad. Para la realización del estudio se proponen una serie de pasos que se dividi-rán en:

- Fase previa en el aula. Fundamentos teóricos sobre estos aspectos del cu-rrículo. Análisis del guión de la actividad de campo prevista

- Fase de campo. Donde se visitará y estudiará el yacimiento, así como las otras zonas que hayamos considerado interesantes desde el punto de vista de nuestra asignatura.

- Fase de trabajo en laboratorio. Donde con el material recolectado, ya sea en forma de ejemplares o fotografías y con la ayuda de guías o páginas web especializadas, clasificaremos los fósiles, los interpretaremos desde un punto de vista paleoecológico y los dataremos.

- Fase de obtención de resultados. Donde los alumnos intentan obtener sus propias conclusiones sobre la edad de los estratos visitados y las condicio-nes geográficas que existían en aquella época, intentando reconstruir, en lo posible, la historia geológica y paleobiológica de la zona. Si el corte lo permite, efectuarán una columna estratigráfica de la región.

2. priMera Fase: FuNdaMeNtos teóricos

Antes de la salida al campo, deben explicarse en el aula una serie de con-ceptos paleontológicos que permitan a los alumnos desarrollar el trabajo posterior de forma adecuada. Se usará el libro de texto más el material, tanto bibliográfico como informático, que considere el profesor. El proceso de fosilización (FerNáNdez, 2001), la importancia de los fósiles guía y de las asociaciones de fósiles, las eras geológicas y la historia de la Tierra, así como la interrelación de un corte geológico teórico y la construcción de sencillas co-lumnas estratigráficas, serían contenidos para desarrollar en 4º de ESO, mientras que en Bachillerato se profundizaría en estos conceptos y se estudiarían los métodos que permiten datar las rocas y los acontecimientos del pasado, tanto a nivel de datación

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relativa como absoluta, haciendo hincapié, como es lógico, en el método de datación paleontológica que trabajaremos con posterioridad. Debe aclararse a los alumnos el concepto de fósil-guía, así como las características de éstos. Es muy importante trabajar el concepto de biozona: acrozona, cenozona y zona de solapamiento. Los alumnos observarán, en láminas o por medios informáticos y/o audiovi-suales, los grupos fósiles que encontrarán en el yacimiento para que les resulte más fácil su caracterización en el campo. El análisis de los solapamientos para la realización de nuestro estudio es de gran importancia, ya que de esta forma los alumnos podrán comprobar que con un mayor número de fósiles con su distribución estratigráfica hará que la edad del estrato pueda ser determinada con una mayor exactitud. Además, les permitirá com-prender de forma práctica el concepto de fósil-guía. Para ello, se les indica que efec-túen el solapamiento sin ammonites y que asignen una edad absoluta al estrato. Hay que considerar que para estos niveles es más indicativo el tiempo en cifras que la nomenclatura estratigráfica de los pisos. A continuación, y sobre los datos anteriores, utilizarán los ammonoideos y descubrirán por ellos mismos que un solo género de estos cefalópodos es más útil en este aspecto que todos los demás taxones usados. Entre los fósiles que podemos encontrar, y que a continuación detallaremos, hay algunos que pueden ser interesantes para datar, como ocurre con los fósiles guía, mientras que otros, cuyo interés en la datación es nulo, pueden aportar sin embargo importante información paleoecológica, si bien muchos de los taxones que vamos a encontrar en los yacimientos hoy no existen y debemos hacer interpretaciones basa-das en los conocimientos de los mares actuales. Además, al estudiar asociaciones de fósiles, es imprescindible analizar solamente fósiles in situ, lo mismo que los utiliza-dos para datar, desechando los que aparezcan sueltos y que hayan podido rodar desde las capas superiores. Es muy importante confeccionar un guión en el que se especifique el recorri-do previsto, las paradas que se realizarán, el material que los alumnos deben llevar y los contenidos que se van a trabajar en las diferentes paradas, con algún mapa de la zona o imagen por satélite (tomada de Google earth) y dibujos de los fósiles que con mayor probabilidad se encontrarán. Dicho guión tendrá una columna estratigráfica del Mesozoico observado a lo largo del recorrido (Fig. 1), en la que se indicarán las transgresiones o regresiones, lagunas estratigráficas, etcétera. También se propondrá una serie de cuestiones para que se resuelvan con posterioridad y que nos sirvan para evaluar la actividad.

Entre estas cuestiones pueden estar las siguientes:

● Con la ayuda de las claves y las tablas que se te entregarán posteriormente en el laboratorio, identifica los fósiles observados o recolectados que no sean ammonites y, mediante criterios de solapamiento, data lo más exacta-mente posible el estrato.

● Añade al punto anterior los datos referentes a los ammonites. Intenta ave-riguar a qué formación de las que aparecen en el guión pertenece el estrato analizado.

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● A partir de las características biológicas y de la abundancia de los fósiles identificados, intenta describir en lo posible las características del medio en el que habitaron.

Estas cuestiones deberán resolverlas después de las fases de campo y labora-torio, si bien pueden proponerse otras sobre las características de las zonas visitadas que se puedan responder durante la propia actividad de campo. Dicho guión se les entregará a los alumnos y se comentará en clase el día anterior a la salida, para asegurarnos de que éstos se lo hayan leído y sepan lo que van a trabajar en el campo.

3. seGuNda Fase: práctica de caMpo

Como se ha indicado anteriormente detallaremos el corte y el yacimiento del Cretácico de Tamajón, aunque esto mismo puede aplicarse a los múltiples yacimien-tos mesozoicos, especialmente Jurásicos, que existen en nuestra Península, sobre todo a lo largo de las ramas aragonesa y castellana del Sistema Ibérico. Tamajón es una localidad situada en el sector meridional de la Sierra de Ayllón, al este de Somosierra, extendiéndose entre la falla de La Berzosa al oeste y el pico de Grado (sierra de las Cabras) al este donde enlaza con la Cordillera Ibéri-ca. Pueden reconocerse en él una serie de estructuras plegadas producidas durante la orogenia hercínica: anticlinorios (El Cardoso-Riaza) y sinclinorios (Majaelrayo),

Figura 1. Columna estratigráfica del Mesozoico

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que encierran pliegues de menor tamaño. La dirección general de plegamiento es NW-SE., aunque hay numerosos cordales de dirección norte-sur (IGME, 1991). En los alrededores existen varias sierras formadas por materiales paleozoi-cos: cuarcitas y pizarras, con intercalaciones de conglomerados y cuarcitas conglo-meráticas. Estos materiales fueron levantados por la orogenia herciniana y, tras ser arrasados, fueron de nuevo elevados por la orogenia alpina durante el Terciario. En el caso de las cuarcitas, éstas han quedado resaltadas debido también a la intensa actuación de la erosión diferencial. Dentro de la unidad del macizo antiguo hay que constatar la presencia de estratos del Pérmico, que afloran en el término municipal de Tamajón aunque sin constituir apenas relieves y que pueden ser analizados paleon-tológicamente por la presencia de una flora característica. Hay una orla periférica mesozoica constituida por materiales triásicos, prin-cipalmente conglomerados, areniscas y lutitas del Trías inferior (Bundsandstein), y afloramientos del Cretácico superior: calizas y arenas producto de antiguas trans-gresiones y regresiones de los mares cretácicos. En los alrededores de Tamajón hay fenómenos kársticos en los estratos carbonatados más o menos horizontales, origi-nándose formas tan curiosas como la de la “Pequeña Ciudad Encantada”, en la que se pueden observar cuevas, arcos naturales, poljés, erosión diferencial de las capas cal-cáreas e incluso una pequeña dolina próxima a la ermita donde comenzamos nues-tra visita. Algunas áreas aparecen recubiertas por materiales detríticos del Terciario superior y constituyen sendos relieves en forma de mesa, como en Retiendas, La Mierla y sur de Almiruete. Si queremos iniciar el estudio antes en el tiempo, podemos ir primero a la cercana localidad de Retiendas, donde aparece un Pérmico inferior pizarroso con flora de esta época, bajo el que se distingue la base del Pérmico y por debajo, las cuarcitas y pizarras indiferenciadas del Ordovícico. Desde ahí se puede ir andando a Tamajón en un recorrido de 3 o 4 kilómetros en el que se pasará cerca de unas canteras calcáreas con grandes estromatolitos. Hay también abundantes aluviones terciarios que aprovecharon los romanos para buscar oro. Para comenzar el estudio del corte estratigráfico (Fig. 2) nos dirigimos en autocar hasta Sacedoncillo, pueblo abandonado que se ve cerca de un arroyo. Allí comenzamos nuestro corte en el Triásico, en facies Bundsandstein, de escasa potencia y en el que observamos fenómenos de estratificación cruzada en fa-cies fluviales. Se inicia con una serie fina de depósitos de conglomerados originados por canales, que se encuentra discordante sobre las cuarcitas y pizarras ordovícicas y en el que no encontramos fauna. Es curioso, pero en algunos de estos afloramientos de areniscas encontramos fenómenos de pseudokarstificación (Fig. 3). Por encima hay una enorme laguna estratigráfica, no apareciendo ningún material hasta las arenas de Utrillas.El límite con el Trias no está claro, al tratarse en ambos casos de arenas con estructuras similares. Los minerales de la arcilla (illita en el Trías y caolinita en las Utrillas son los principales criterios de distinción). No obstante, las arenas de Utrillas de colores a veces rojizos, al igual que las triásicas, poseen también afloramientos de color blanco fáciles de distinguir en el corte. Estas arenas se habían considerado antiguamente, y de forma errónea, depósitos playeros,

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mientras hoy en ellas no encontramos fósiles aunque sí es posible encontrar marcas de paleosuelos y raíces (Fig. 4). Más arriba aparece la formación Orejas, unos 6 metros de arenas calcáreas con es-tratificación cruzada y ripples, sin fauna en un ambiente intermareal, cuya datación debe ser Cenomaniense superior. Tras estas arenas, comienzan unos 4 metros de margas arcillosas en los que empiezan a aparecer bivalvos pero de forma muy esporádica, sobre la que se encuen-

Figura 2. Corte del Cretácico superior en Tamajón

Figura 3. Pseudokarstificación en areniscas del Triásico

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tra una barra de calizas grises, compactas y masivas, con algunos granos de cuarzo. Presenta una fauna abundante de ostreidos del género Exogyra (Fig. 5). Por último, y tras una transición calcárea con fauna mal conservada, hay unos 19 metros de margas deleznables con abundante fauna y bioturbación (margas de Picofrentes) (Floquet, 1982), correspondientes a la formación Molina (beMaN, 1976). En este punto desaparece la pendiente por la que ascendíamos y encontramos una llanura margosa, con algunas zonas cultivadas, que atravesamos dirigiéndonos al resalte siste recorrido los alumnos deben ir analizando los fósiles y los ejemplares recolectados o estudiados “in situ”. Si recogemos material, éste debe ser guardado en bolsas de plástico con indicación del lugar exacto de recogida. (MoNtero & dié-Guez, 2001). Hacia el techo son extraordinariamente abundantes los equinodermos del género Hemiaster, erizos irregulares de pequeño tamaño (Fig. 6), si bien también es posible encontrar ejemplares mayores del género Micraster y también erizos re-gulares, aunque generalmente en peor estado de conservación. Son frecuentes los ammonoideos de gran tamaño (Fig. 7) que aparecen casi siempre rotos y que nos dan una datación Turoniense inferior-medio. En todo el tra-mo abundan los tubos de gusanos, gasterópodos, bivalvos (Fig. 8), incluidos rudis-tas, y es posible hallar corales aislados y dientes de condrictios (Fig. 9), además de dientes palatinos de teleósteos. También pueden encontrarse huellas de perforación de diferentes grupos de animales marinos endobentónicos (Fig. 10).Hacia el techo hay un contacto neto con calcarenitas oolíticas (calizas bioclásticas de Muñecas) con fauna muy escasa y que llega a la carretera, donde acabamos el corte. Desde aquí nos dirigiremos a la ermita situada a unos 2 kilómetros del pue-blo donde efectuaremos un recorrido por la “pequeña Ciudad Encantada” para estu-diar el modelado kárstico (Figs. 11, 12, 13 y 14).

4. tercera Fase: laboratorio

Ya en el laboratorio, los alumnos trabajarán con la guía de lópez MartíNez, N. (1988) “Guía de Campo de los fósiles de España”. Para la clasificación de ammo-noideos se les proporcionarán fotocopias donde aparezcan los géneros más simila-res del tomo l. de Moore (1957) “Treatise on invertebrate paleontology” También se puede trabajar en Internet, por ejemplo en la web titulada “Reconocimiento de fósiles de la Península Ibérica” podemos encontrar la información necesaria para realizar la determinación. Una vez identificados los fósiles que se habían recolectado en el campo (Fig. 15), deben establecer su distribución estratigráfica y sus características bioló-gicas, para lo que se les entregará la tabla 1 y puntuarán del 1 al 3 cada uno de los taxones en función de la abundancia con la que han aparecido. Una vez clasificados los fósiles, a partir de su distribución temporal y con una columna estratigráfica del mesozoico, solaparán las diferentes distribuciones de los ejemplares clasificados para tratar de determinar de la forma más exacta posible la edad del yacimiento.

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Figura 4. Paleosuelos Figura 5. Pareja de sapos corredores entrelos ostreidos del Cretácico

En la figura 16 indicamos la determinación de dicha edad por parte de un alumno de 2º bachillerato de la asignatura de Geología para el yacimiento conquense de las Majadas. También, con la ayuda del profesor y de los datos contenidos en la tabla 1, indicarán el tipo de vida de los diferentes ejemplares, es decir, si se trata de orga-nismos epi o endobentónicos, sésiles o vágiles, o bien son restos pertenecientes a individuos nectónicos.

Figura 6. Hemiaster Figura 7. Ammonites de los géneros Leonice-ras y Paravascoceras

Figura 9. Diente de tiburónFigura 8. Bivalvos y gasterópodos. Exogyra, Tylostomas y Chlamys

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Figura 11. Dolina

Figura 10. Huella de perforación

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Figura 12. Arco natural

Figura 13. Entrada a cuevas

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Figura 15. Recolección y estudio de fósiles

Figura 14. Modelado Kárstico

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5. cuarta Fase: obteNcióN de resultados

Con todo lo anterior, los alumnos, individualmente o en grupos poco nume-rosos, deberán responder a las preguntas que aparecen en el guión y que anterior-mente se indicaron. Mediante el análisis fosilífero con taxones distintos a los ammonites llega-rán a la conclusión de que los estratos estudiados corresponden al Cretácico supe-rior. Al añadir los ammonites comprueban los resultados anteriores y lo datan como Toarciense, pudiendo llegar incluso a diferenciar subpisos dentro del mismo. Esto les lleva a comprender la importancia de estos fósiles como indicadores del tiempo geológico.

Figura 16. Distribución estratigráfica

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Tabl

a 1.

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Posteriormente interpretan el medio en el que se desarrollaron estas comuni-dades. A lo largo del corte se va observando, según ascendemos, unos ambientes que pasan de fluviales a marinos y, una vez inmersos en éstos, se comprueba un aumento en la profundidad de las aguas, lo que permite apoyar la idea de una transgresión marina. Tras atravesar estratos continentales o mixtos, la primera capa con fauna abundante contiene una gran cantidad de ostreidos que vivían cementados, lo que puede significar poca profundidad y alta energía. Posteriormente, estos últimos em-piezan a disminuir y aparecen epibentónicos vágiles: erizos regulares y gasterópodos mezclados con bivalvos (Chlamys, Lima) o epibentónicos sésiles (algún rudista), lo que indica una disminución de la energía y un aumento de profundidad. Por último, la presencia de dientes de condrictios y la enorme cantidad de fragmentos de cefalópodos de gran tamaño (hemos llegado a encontrar fragmentos de conchas de más de 25 cm, de diferentes géneros: Vascoceras, Paravascoceras, Leoniceras), es decir, abundante fauna nectónica indicaría mares con una masa im-portante de agua pero no excesivamente profundos, ya que la bioturbación que se observa es muy importante y aparece también una ingente cantidad de erizos irregu-lares endobentónicos del gén. Hemiaster. Todo ello evidenciaría la existencia de un fondo oxigenado y de muy alta energía, por lo que podría tratarse de una plataforma carbonatada interna relativamente somera. Los alumnos también pueden levantar una columna estratigráfica del corte estudiado.

biblioGraFía

I.G.M.E. 1991. Valdepeñas de la Sierra, mapa geológico 485, 1: 50000. FerNáNdez, s. 2001. Taxonomía, fosilización y yacimientos de fósiles: modelos alternativos.

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Madrid.MeléNdez, G. & MoliNa, a. 2001. El patrimonio paleontológico en España: una aproxima-

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Mesozoico: uso didáctico en bachillerato. AEPECT 9 (1): 57-62.

direccioNes web

*Reconocimiento de fósiles de la Península Ibérica (práctica en Internet) en: http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/casado/GEORED/Fosiles/prac4.htm

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*Mapa del relieve de la zona de Tamajón (en Google maps) en:http://maps.google.com/maps?f=q&hl=es&geocode=&time=&date=&ttype=&q= Tamajon,+guadalajara,+spain&ie=UTF8&t=p&z=11&om=0

*Imagen de satélite de la zona de Tamajón (en Google maps) en:http://maps.google.com/maps?f=q&hl=es&geocode=&time=&date=&ttype=&q= Tamajon,+guadalajara,+spain&ie=UTF8&ll=41.00063,-3.249207&spn=0.296935,0.55687&t=h&z=11&om=0

*Galería de fotos geológicas de Tamajón en:http://www.geologia.co.uk/paleopag/photoGaleryMgr.php?action=galery&id=74

Pedro A. Rodríguez Gijón es Catedrático de Secundaria de Biología y Geología en el IES García Morato de Madrid. Licenciado en Ciencias Biológicas y Geológicas (especialidad Paleontología). Jefe de Departamento de Ciencias Naturales durante 23 años. Ha realizado diversos cursos de doctorado sobre Paleontología, especialmente del Mesozoico.

Javier E. Durán Leirado es Profesor de Secundaria de Biología y Geología en el IES García Morato de Madrid. Coordinador T.I.C. en dicho Centro. 24 años de experiencia como profesor de bachillerato, habiendo impartido durante muchos años la asignatura de Geología de C.O.U. Webmaster de la página del IES García Morato, galardonada en el 1º y 5º certamen de premios al diseño y contenidos de sitios web de centros docentes de la Comunidad de Madrid.

Ambos son autores de varios blogs sobre asignaturas de Ciencias Naturales:http://naturaleseso1.blogspot.com/ (blog de Ciencias Naturales de 1º de ESO)http://morato1a.blogspot.com/ (blog de 1º de Bachillerato)http://morato2a.blogspot.com/ (blog de Ciencias de la Tierra y medioambientales de 2º de Bachillerato

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El desarrollo de competencias para usar la noción de célula en Secundaria

The development of competencies to use the cell notion in secondary school

Joaquín Díaz de Bustamante y María Pilar Jiménez AleixandreDepartamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales

Universidade de Santiago de Compostela

palabras clave: Aprendizaje de la biología, Competencias científicas, Modelo de cé-lula, Indagación, Prácticas científicas

Key words: Biology learning, Scientific competences, Cell model, Inquiry, Scientific practices

resuMeN

Se discute una propuesta didáctica con el objetivo de favorecer el desarrollo de competencias para usar la noción de célula en 4º de la ESO. Estas competencias deben ca-pacitar al alumnado para utilizar el modelo de célula como unidad de los seres vivos, tanto en su aplicación a la interpretación de situaciones de la vida diaria, como en la resolución de problemas y la realización de trabajos prácticos en el laboratorio. Con fundamentos en el análisis histórico de la construcción de la teoría celular, así como en las investigaciones sobre el aprendizaje de la célula, se articula una propuesta en cuatro apartados que versan sobre: 1) Obstáculos en la construcción histórica de la noción de célula y qué nos pueden enseñar sobre las dificultades del alumnado de secundaria; 2) ¿Cómo lograr que los alumnos y alumnas de secundaria sean capaces de utilizar el modelo de célula como unidad estructural y funcional de los seres vivos?; 3) Representando células: de dos a tres dimensiones; 4) ¿Animal, vegetal o ladrón? Resolviendo problemas en el laboratorio de microscopía. En todos los apartados se presentan actividades para realizar en clase, discutiendo brevemente resultados de su aplica-ción en el aula.

abstract

This chapter discusses a teaching sequence with the objectives of promoting the development of competencies in order to use the notion of cell in the 10th grade (15-16 years). These competencies should enable the students to use the model of the cell as the unit of living beings, both in its application to the interpretations of situations in daily life, as in solving problems and performing practical tasks in the laboratory. Drawing from the histori-cal analysis of the construction of the cell theory, and from educational research on learning about cells, the sequence is articulated on four sections: 1) Obstacles in the historical cons-

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truction of the cell notion and what we can learn from it about the difficulties experienced by secondary school students; 2) How to enable secondary school students to use the model of cell as structural and functional unit of living beings?: 3) Cell representations: from two to three dimensions; 4) Plant, animal or thief? Solving problems in the microscopy laboratory. All sections include classroom activities, and a brief discussion of results about its applica-tion in classroom settings.

1. iNtroduccióN: la NocióN de célula coMo uN recurso iN-telectual

Profesora - ¿Qué partes de los seres vivos están formadas por células?María - Todas, todas las partes...Antonio - No porque el corcho tiene células... fue allí donde se descubrieron... y no es vivo.María - ¡Cómo que no! ¡Cómo que no! Sí que es vivo.Antonio – El corcho no está vivo...María - Y ¿si a ti te cortan un brazo, qué? ¿es un ser vivo o no?

Esta discusión puede ilustrar las dificultades que tienen los estudiantes al iniciar la enseñanza secundaria para utilizar adecuadamente el concepto de célula. Cuando hablamos de utilizar el concepto de célula, nos referimos a algo distinto de ser capaz de definir una célula: a pensar en cómo son y cómo funcionan los seres vivos usando para ello la noción de célula. En este caso, responder a la pregunta de la profesora recurriendo a la idea de que la célula es la unidad anatómica de los seres vivos, y que esto significa que todas sus partes (incluso las que son duras como hue-sos o están lignificadas, como la madera) están formadas por células. Aunque nos resulta familiar la idea de que los alumnos y alumnas deben aprender a usar herramientas materiales, como puede ser un microscopio, y que para ello deben practicar, ejercitándose en su uso, la idea de usar también los recursos in-telectuales, conceptos, modelos o teorías, como herramientas (Jiménez Aleixandre, 2003) resulta nueva para muchos docentes. Sin embargo, igual que para las herra-mientas materiales, tenemos que diseñar tareas y actividades para que el alumnado se ejercite, para que practique su uso y llegue a apropiarse de estas ideas, de manera que pueda acudir a ellas para interpretar distintos fenómenos y situaciones en biolo-gía. En este caso, María contesta adecuadamente, aunque no explica por qué cree que es así. Sin embargo la respuesta de Antonio revela una gran confusión: su negati-va parece dar a entender que no está de acuerdo con María (es decir que cree que hay partes de los seres vivos que no están formadas por células), aunque su justificación va en sentido inverso: aunque el corcho tiene células, no es vivo. Cabe señalar que en un primer momento utiliza el verbo ser, lo que parece dar a entender que niega al corcho la cualidad de vivo. Cuando María opone la idea de que el corcho sí es vivo, Antonio reformula la afirmación, cambiando “ser” por “estar”. Es esta una duda que

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tiene una considerable proporción de alumnado de secundaria, que como se discute más abajo no tiene claro si se puede decir que algunas partes de los seres vivos “son” seres vivos o que “están” vivos. María acude a la analogía del brazo cortado, para apoyar su postura: cualquier parte de un ser vivo “es” un ser vivo (implícitamente justificando su primera afirmación, que todas esas partes están formadas por célu-las). En este capítulo discutimos una propuesta didáctica, fundamentada en el análisis histórico de la construcción de la teoría celular, así como en las investiga-ciones sobre el aprendizaje de la célula, sobre todo en la tesis del primer autor (Díaz de Bustamante, 1999), que tiene como objetivo favorecer el desarrollo de competen-cias para usar la noción de célula en 4º de la ESO. Estas competencias, integrando saberes conceptuales, destrezas y actitudes, deben capacitar al alumnado para utili-zar el modelo de célula como unidad de los seres vivos, tanto en su aplicación a la interpretación de situaciones de la vida diaria, como en la resolución de problemas y la realización de trabajos prácticos en el laboratorio. En el primer apartado se pre-sentan algunos obstáculos en la construcción histórica de la noción de célula y qué nos pueden enseñar sobre las dificultades del alumnado de secundaria. En el segun-do se plantea la cuestión de cómo lograr que los alumnos y alumnas de secundaria sean capaces de utilizar el modelo de célula como unidad estructural y funcional de los seres vivos. En el tercero se aborda la representación de las células, por parte del alumnado, prestando especial atención a la tridimensionalidad. En el cuarto, se presenta una alternativa a las prácticas habituales de observación de células y tejidos con el microscopio, basada en la idea de resolver problemas. En todos los apartados se presentan actividades para realizar en clase, discutiendo brevemente resultados de su aplicación en el aula. Un resumen de lo tratado en el capítulo se recoge en el mapa conceptual de la figura 1.

2. obstáculos eN la coNstruccióN Histórica de la NocióN de célula: qué Nos eNseñaN sobre las diFicultades del aluMNado de secuNdaria

Cuando nos referimos a la célula como entidad biológica, hacemos uso de uno de los conceptos más fructíferos de la biología, con una larga evolución en la que han tenido que superarse obstáculos relacionados, por una parte con las ideas filosóficas sobre la organización de los seres vivos y por otro con el estado de las técnicas de construcción de microscopios que influyen en la posibilidad de realizar determinados estudios empíricos, sin olvidar el contexto sociológico en que se pro-duce todo ello. El término célula fue utilizado por primera vez por Robert Hooke, en 1665, al tratar de describir los diminutos huecos observados en sus preparaciones micros-cópicas de corcho. Aunque en ese momento la utilización de este término no pasó de ser una anécdota lingüística, para Sutton (1992) supone un ejemplo de cómo la ca-

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rencia de un vocablo adecuado fuerza la utilización de numerosos términos para comunicar una idea nueva. En el caso de Hooke con el corcho: “es como si”, “se parece a” poros, panales, cajitas o celdillas, este último diminutivo de las celdas de los frailes. Con el tiempo la palabra célula hizo fortuna, transformando el sentido original de celdilla (cellula en latín) en la etiqueta para referirse a un rasgo morfoló-gico observado en muestras de algunos tejidos vegetales. Es decir que inicialmente el término “célula” no significaba la unidad estructural y menos la funcional común a todos los seres vivos (Jacob, 1986). En 1839 se fijó definitivamente como esta uni-dad estructural y funcional con la emisión de la teoría celular por Schwann. Siguiendo a Bechtel (1984, modificado), puede resumirse la evolución del concepto de célula en los estadios de la tabla 1, que suponen cambios de concepción o de nivel de estudio, en los que también influye el desarrollo técnico del microsco-pio y en las técnicas microscópicas. El primer estadio comienza a mediados del siglo XVII con la realización, por Leeuwenhoek, Hooke, o Malpighi, de investigaciones sobre la organización mi croscópica de los seres vivos, que se producen en el marco de la visión empirista de Bacon, según la cual el conocimiento de la realidad se basa en el estudio experin-mental. También se relacionan con el enfoque mecanicista de Descartes, quien con-templa a los organismos como complejos mecanismos formados por un conjunto de máquinas más simples. Por ello cobra sentido intentar descubrir con el microscopio las pequeñísimas piezas que los constituyen.

Figura 1. Mapa conceptual: la noción de célula

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Fecha Evolución de la noción de célula Avances técnicos1665 La célula es considerada como un hue-

co entre las fibras, auténticos elemen-tos que constituyen los seres vivos. Las funciones vitales se realizan en el orga-nismo en su conjunto.

Microscopios simples, o compues-tos de baja calidad.

1839 Teoría celular de Schwann: La célula es la unidad estructural de los seres vivos. Se considera nucleolo y núcleo como centro de formación de las célu-las, por generación espontánea.

Microscopios ópticos compuestos, uso de lentes acromáticas y correc-ción de la aberración esférica.

1860 a fin de siglo

La célula es la unidad estructural y fun-cional de los seres vivos. Las células se originan por división de células pre-existentes. Las funciones vitales bási-cas se realizan a nivel del protoplasma, y la división comienza en y es respon-sabilidad del núcleo.

Microscopios ópticos compuestos. Desarrollo de técnicas de fijación y tinción.

Principios del s. XX

Los distintos orgánulos o estructuras celulares son los responsables de cada diferente función vital.

Microscopios ópticos compuestos, microscopios de contraste de fa-ses.

A partir de 1940

Se establece la estructura fina de la cé-lula. Las funciones vitales se realizan en sistemas moleculares, muchos de ellos constituyentes de las membranas.

Microscopio electrónico.

Durante la segunda mitad el siglo XVII se sientan las bases de la microsco-pía, tanto en lo referente a las técnicas como a los microscopios. En los siglos XVII y XVIII se dispone de microscopios artesanales, bien simples a modo de lupas de potencia variable y pequeño campo, bien compuestos que originaban aberraciones cromáticas. En el primer caso se requería gran paciencia para completar una obser-vación, dado que el reducido campo obligaba a mover continuamente la muestra, mientras que en el segundo eran frecuentes las observaciones incorrectas. En este período se produce una acumulación sustancial de conocimientos sobre la estructura microscópica del organismo. Se establecen técnicas como la utilización de cortes finos, la inmersión en líquidos o cubrir las preparaciones con láminas de mica. Se establece también el canon de representación de las estructuras biológicas por medio del dibujo, las convenciones en la representación de estructuras microscópicas y las tinciones de las muestras (Fournier, 1996). En este contexto, por la acumulación de observaciones de estructuras fibro-sas como músculos y nervios, se presta más atención a las estructuras fibrilares. Así, Haller, a mediados del siglo XVIII, resume la teoría fibrilar de la constitución de los seres vivos indicando que tanto en los animales como en los vegetales los elementos

Tabla 1. Evolución del concepto de célula (a partir de Bechtel 1984, modificado)

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más pequeños de sus partes son fibras o masa desorganizada. Vemos que “célula” no se entiende como lo interpretamos hoy, sino como espacios vacíos, como intersticios entre fibras que se suponen los verdaderos componentes del tejido. El segundo estadio se inicia en este escenario, al que hay que añadir el descu-brimiento por Brown del núcleo celular en 1831, teniendo lugar las investigaciones de Schleiden sobre embriología vegetal y de Schwann sobre anatomía microscópica animal. Schwann fue capaz de relacionar las ideas de Schleiden con sus propias ob-servaciones, lo que le permitió formular en 1839 su teoría celular, conceptualizando las células como las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos (Bechtel y Richardson, 1993). Extiende, por analogía, el esquema de formación de las células a todos los tejidos animales: las células animales derivan de idénticas estructuras que las vegetales y constan de varias capas superpuestas; el crecimiento y la nutrición suceden de forma similar en vegetales y animales, y los diferentes tejidos constan siempre de células. Desde finales del siglo XVIII a mediados del XIX se producen una serie de cambios en la biología microscópica (Host, 1988): se profesionaliza la investigación, asociándose a universidades, adoptándose un lenguaje científico en la comunicación y difusión de resultados. Los microscopios pasan a ser instrumentos de investigación construidos en talleres especializados, caracterizándose por su aumento, campo, o capacidad de discriminación. Su correcto empleo exige el aprendizaje de una misma metodología por todos los usuarios, usar el mismo instrumental, y seguir las mismas técnicas para «producir» hechos científicos y reproducir resultados.El tercer estadio llega hasta finales del siglo XIX, sustituyéndose la teoría fibrilar por la celular. Este período está comprometido en la tarea de caracterizar la célula: ¿cuál es su organización?, ¿cómo se originan las células?, ¿cómo se mantiene la vida celular?, ¿es la célula la última unidad viva y, si no lo es, cuál es su parte viva? (Albarracín Teulón, 1983). Durante la primera mitad del siglo XX parece que la teoría celular ha dejado de generar investigación útil, estancándose los descubrimientos sobre la estructura y funciones de la célula (Host, 1988). En los años 20 aparece un movimiento cuyo propósito era estudiar la naturaleza de la materia viviente, existiendo quienes iden-tificaban materia viva y célula, y quienes vinculaban la materia animada más bien al contenido de proteínas. Este enfoque prevaleció hasta el nacimiento, en 1944, de la biología molecular con la publicación de los trabajos de Avery, MacLeod y McCarty identificando los genes con el ADN (McCarty, 2003). A partir de entonces se impuso una interpretación genética de la vida: un sistema es vivo si porta información here-ditaria transmisible, y ésta puede sufrir alteraciones que a su vez se transmiten. El último estadio corresponde a los resultados de la utilización del microsco-pio electrónico, a partir de 1950, y al desarrollo de técnicas de fijación, ultramicro-tomía y tinciones específicas. Sin embargo, en los primeros momentos no era fácil distinguir los artefactos y de las estructuras reales, por ello los resultados no fueron fácilmente aceptados y aun en los años 1980 se discutía sobre ello, ya que a algunas personas les resultaba difícil creer que pudieran aparecer estructuras nuevas que no se hubiesen observado con los microscopios ópticos. Los nuevos descubrimientos

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cambian la imagen de la célula, dilucidándose la organización eucariota y procariota. Llegado este punto, parece agotado el programa de investigación mantenido durante un siglo para esclarecer la organización celular, convergiendo con el estudio bioquí-mico de las macromoléculas. No es fácil hacerse idea de las dificultades a las que se enfrentaron los pri-meros investigadores de la célula: ignoraban cuál era el aspecto de las muestras, carecían de elementos de juicio que les permitiesen decidir sobre la corrección tanto de las observaciones como de las interpretaciones y, al no existir convenciones para representar las células, tuvieron que inventarlas. El gran avance que supuso la teoría celular, permitió establecer un marco teórico que hizo avanzar la comprensión sobre la organización de lo vivo. De forma análoga, el desarrollo de la capacidad de reconocer células en muestras microscópicas junto con la noción de la célula como unidad estructural y funcional de “todos” los seres vivos, debería permitir a los estudiantes utilizar es-tas ideas, aplicándolas, en la resolución de problemas. Planteamos al alumnado una cuestión problemática como esta actividad de la unidad “¡Viva la Diferencia!” del proyecto ACES (Jiménez 1993)

Decimos que es una cuestión problemática porque no tiene una solución clara e inmediata. Su objetivo no es llegar a una respuesta precisa tipo “son parte de un ser vivo”, son “un estadio de una planta” etc, sino movilizar sus ideas y hacer que discutan rasgos de los seres vivos. En todas las clases en las que la hemos utilizado, la mayoría de los estudiantes dicen que sí son seres vivos y otros que no lo son, por ejemplo “porque no se mueven”. El que exista desacuerdo da lugar a que tengan que justificar su posición con razones, lo que ocurriría en menor medida si todos estuvie-sen de acuerdo. Son estas justificaciones de por qué creen que las habichuelas son seres vivos (o no) las que nos permiten examinar qué atributos utilizan los alumnos para caracterizarlos. Como muestra Díaz (1992) el grado de utilización de criterios o atributos aceptables por parte de las y los estudiantes es alto, aunque hay un número superior al 60 % en 3º de ESO que utilizan al mismo tiempo criterios alternativos, como desplazarse, ver u oír. Por ejemplo entre los rasgos de los seres vivos la mayo-

¿Son seres vivos las habichuelas?

- material: un puñado de habichuelas.- La pregunta que se plantea es: ¿son seres vivos?

1 Para responderla debéis argumentar vuestra opinión y anotar las razones que dais. Si no llegáis a acuerdos en el equipo, anotad los argumentos a favor y en contra de las diferentes posturas.

2 Después debéis diseñar una experiencia que permita comprobar si estáis en lo cierto (o quién del equipo tiene razón).

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ría citan el ciclo vital (nacen, se reproducen) o bien comen, respiran. Pero sólo una pequeña proporción, menor del 20% mencionan que están formados por células. La segunda parte, diseñar una experiencia práctica para comprobar su hi-pótesis, es decir, decidir que información precisan para resolver la cuestión y cómo obtenerla tampoco les resulta fácil. Con una guía adecuada del profesor o profesora, llegan a proponer experiencias como ponerlas en una maceta o en algodón húmedo (comprobación de que crecen), o abrirlas para ver qué tienen dentro. Observar un corte fino o un pedazo de la piel, mejor teñida con azul de metileno o Lugol, les puede permitir observar que están formadas por células. En resumen, teniendo en cuenta las dificultades experimentadas por la comunidad científica para construir el concepto de célula, no sorprende que sea necesario implicar al alumnado en tareas que les hagan reflexionar sobre su significado, para que lleguen a apropiarse de él.

3. el uso del Modelo de célula coMo uNidad de los seres vivos por el aluMNado de secuNdaria

La actividad anterior demanda del alumnado de ESO que utilice el modelo de célula como herramienta para interpretar situaciones de la vida diaria, graduadas de menor a mayor grado de dificultad. Para las profesoras y profesores de biología, todas ellas tienen en común ser ejemplos de renovación celular, o en otras palabras de la capacidad de las células para reproducirse, de la necesidad de aparición de célu-las nuevas, dado que la mayor parte de ellas tienen una vida limitada. Aunque todos

Actividad:

Discutid en pequeño grupo la explicación de los siguientes fenómenos y escribid brevemente la respuesta (o respuestas, si no hay acuerdo) a cada uno:

a) ¿Por qué tenemos que cortarnos cada cierto tiempo las uñas y el pelo?

b) Isabel es donante de sangre, y realiza esta donación dos veces al año. ¿Crees que al cabo del año tendrá menos sangre que otras personas no donantes? Explícalo.

c) ¿Por qué tienen que comer las personas adultas, aunque hayan terminado de cre-cer?

d) Si nos hacemos un corte en un dedo, sangra durante algún tiempo y la piel per-manece rasgada (con una discontinuidad) durante varios días. Al cabo de ese tiempo cicatriza y, si la herida es pequeña, la cicatriz puede llegar a ser imposible de distin-guir. ¿Cómo explicarías el proceso de cicatrización de las heridas?e) ¿Tienen algo en común los fenómenos citados? Explícalo

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o la mayor parte del alumnado de 4º de ESO sea capaz de contestar que nos cortamos las uñas porque crecen y que la sangre “vuelve a formarse”, no todos explican que las uñas crecen porque están formadas por células, que las células de la sangre están formándose continuamente, lo que explica que al cabo de unas semanas Isabel tenga el mismo número de células sanguíneas que antes de donar. En otras palabras, hay diversos grados de uso del modelo, y nuestro objetivo como docentes es que lleguen a utilizar el más complejo. Consideramos que el modelo de célula en 4º de la ESO está articulado en torno a dos nociones fundamentales:

1 Todos los seres vivos están formados por células (organización celular), o en forma más precisa: la célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.

2 Todas las células proceden de otra célula. Proponernos el objetivo de que los alumnos y alumnas de la ESO utilicen el modelo de célula para explicar el funcionamiento de los seres vivos, significa entre otras las siguientes competencias:

– ser capaz de identificar la célula como la unidad estructural o anatómica de los seres vivos (es decir de todas sus partes).

– ser capaz de utilizar la célula como unidad funcional de los seres vivos para explicar distintos procesos.

– ser capaz de identificar algunos orgánulos importantes de la célula y sus funciones

– ser capaz de distinguir entre lo que son características de todas las cé-lulas, y las que son propias de las células vegetales y de las células animales.

A estas competencias podría añadirse, como indican Verhoeff, Waarlo y Boersma (2008) ser capaz de distinguir entre los diferentes niveles de organización, haciendo corresponder distintos conceptos biológicos son su nivel correspondiente, aunque la discusión de esta cuestión excede el propósito de este trabajo. De estas cuatro competencias, el alumnado tiene más dificultades para la segunda, la célula como unidad funcional, a la que se refiere la actividad al principio de este apartado, que para las otras tres, que hacen referencia a la célula como unidad anatómica o estructural. Caballer y Giménez (1992) preguntan qué veríamos por el microscopio si miramos un trozo de piel como el que se cae después de exponerse al sol. Aunque un 31% del alumnado de 14 años y un 20% del de 15 años no identifi-can las células como lo que se vería, la mayoría sí lo hace. Sin embargo los mismos alumnos, preguntados por qué es necesaria la distribución de oxígeno que realiza la sangre por todo el cuerpo, no lo relacionan (71 y 61% respectivamente) con las nece-sidades de las células que componen el cuerpo, sino que responden simplemente que

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el oxígeno es necesario para el ser vivo. Es necesario diseñar tareas que demanden el uso de la noción de la célula como unidad funcional, en la que tienen lugar procesos vitales, en contextos distintos, para que el alumnado se apropie de esta noción y sea capaz de utilizarla. Sin embargo, esto no quiere decir que la identificación de la célula como unidad anatómica de los seres vivos resulte trivial para el alumnado de la ESO. Los trabajos de Caballer y Giménez (1992, 1993) sobre el aprendizaje del concepto de célula, muestran que los alumnos y alumnas de 14 y 15 años tienen problemas a la hora de contestar a la pregunta de si “tienen o son células” organismos como un mejillón (sólo del 10 al 20% indican que sí) o una higuera (del 19 al 49%), o partes de organismos como los huesos (del 32 al 50%). Como sugieren estas autoras, quizá la dureza o la rigidez dificulten reconocer que, puesto que son seres vivos, o partes de seres vivos, tienen que estar formados por células. Señalemos que, en contraste, una pregunta directa como ¿Todos los animales están formados por células?, es con-testada afirmativamente por el 86% de 14 años y por todos los de 15. Esto pone de manifiesto las diferencias entre reproducir o reconocer una definición, y ser capaz de aplicar un modelo a distintas situaciones. En nuestra experiencia, la interpretación de por qué los adultos comemos (pregunta c) encuentra varios obstáculos. Por una parte la idea de que la función principal de la nutrición y la alimentación es proporcionar energía, ignorando el aporte de materiales. Por otra, cuando se tiene en cuenta este aporte, se enuncia como “para crecer”. El objetivo de la cuestión es que el alumnado reflexione sobre el hecho de que continuamente mueren miles de células de nuestro cuerpo y que su renova-ción es necesaria. Puede ser útil que busquen (en internet por ejemplo) la duración media de algunas células del cuerpo humano, o indicarles que al darnos la mano se intercambian varios centenares de células. La pregunta d resulta más difícil. Cabe indicar de nuevo que una cierta pro-porción da respuestas generales a d, como “se cierra” o “se pegan los bordes”, sin apelar a la reproducción celular. La primera parte del proceso consiste en “taponar” la herida, en lo que las plaquetas tienen un importante papel, pero la regeneración de la piel (músculos u otros tejidos afectados), necesita nuevas células. En una pregunta similar Caballer y Giménez (1992) piden al alumnado de 14 y 15 años que expliquen el mecanismo de crecimiento de los huesos: el 92% en ambas edades no lo atribuye a la proliferación celular. Por último, tampoco resulta fácil para una parte del alumnado de la ESO reconocer que todas estas situaciones son ejemplos de la reproducción de las células (pregunta e). En muchas ocasiones, lo que para el profesorado son ejemplos de un mismo proceso, sea fotosíntesis, selección natural o reproducción celular, para el alumnado constituyen casos totalmente distintos. Esto dificulta la transferencia de conocimientos, es decir la aplicación de conocimientos aprendidos en un contexto, con unos ejemplos concretos (como pueden ser las raíces de cebolla), a situaciones diferentes. Por ello es importante utilizar ejemplos variados. Las competencias tercera (identificación de orgánulos y sus funciones) y cuarta (distinguir entre características generales de las células y características pro-

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pias de las células vegetales y animales, respectivamente, se discuten con más detalle en los siguientes apartados. Señalemos únicamente, para ilustrar esta última, que utilizar la noción de célula como unidad de todos los seres vivos implica aplicar esta idea tanto a la estructura y funciones de los animales como a las de las plantas y, en consecuencia, identificar rasgos, por ejemplo de las células vegetales, como la pared de celulosa, que tienen un importante papel en proporcionar solidez a las estructuras vegetales que no cuentan (como es el caso de las animales) con esqueletos internos o externos. En resumen, entendemos que usar el modelo de célula como unidad de los seres vivos va mucho más allá de ser capaz de enunciar esta noción, y que crear condiciones que favorezcan el desarrollo de estas competencias supone planificar actividades que demanden del alumnado su ejercicio, como la que se propone al comienzo de este apartado, y en los siguientes.

4. represeNtaNdo células: de dos a tres diMeNsioNes

La enseñanza de la biología se basa en gran medida en el uso de imágenes, dibujos y esquemas. Para comunicar la información sobre la organización y funcio-namiento de la célula se emplea una amplia variedad de escalas e idealizaciones de la misma, de sus estructuras y de sus componentes. Toda esta información, es interpre-tada por los estudiantes en el proceso de aprendizaje y con ella construyen su propia imagen mental de la célula. Además, cuando los estudiantes realizan observaciones microscópicas, tienen que interpretar lo que ven por el microscopio y se les suele pedir que, para conservar la información, lo plasmen mediante dibujos. En este contexto resulta de interés, tanto para el profesorado como para los propios estudiantes, saber cuáles son los conocimientos que poseen y las dificultades que se les presentan. Nuestra experiencia es que mediante tareas adecuadas, los es-tudiantes hacen explícita su imagen mental de la célula (Díaz et al, 1993).

La primera de estas tareas obliga a los estudiantes a representar gráficamente la célula, y al hacerlo son varios los aspectos relevantes: ¿Representan las células en dos o en tres dimensiones? ¿Representan en su dibujo algún tipo concreto de célula, o una célula idealizada? ¿Qué orgánulos y estructuras celulares señalan? ¿Cómo representan los orgánulos y estructuras celulares en sus dibujos? En el caso de estudiantes de 15 y 17 años, encontramos (Díaz, 1999; Ji-ménez y Díaz, 1993), que las representaciones realizadas son casi exclusivamente bidimensionales (figura 2), suponiendo en los estudiantes de 17 años más del 95%

1 Haz un dibujo de una célula, indicando sus estructuras.

2 Dibuja como se vería la célula que aparece en la página ____ de tu libro de texto, cortada verticalmente por la mitad.

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de los casos, mientras que las tridimensionales no alcanzan el 5%. Este resultado entra en contradicción con los obtenidos por Caballer y Giménez (1993), quienes encontraron que el 52 % de los alumnos de 14-15 años encuestados en una prueba escrita, atribuyen tridimensionalidad a las células. Esta discrepancia puede deberse a la reproducción memorística de un dibujo, que es útil para el alumno en el medio escolar, en detrimento de los dibujos tridimensionales coloreados, complejos y de más dificultoso recuerdo que ilustran sus libros de texto.

En cuanto al tipo celular representado, en más del 95% de las ocasiones es una célula eucariota idealizada. Se debe, sin duda, al establecimiento de un prototipo celular teórico que reúne las características comunes observadas con el microscopio electrónico (Brachet, 1970). Esta célula prototípica, con rasgo fundamentalmente de célula animal y representada en dos dimensiones, ha servido desde entonces de modelo de célula. El tipo de organización celular manifestado por los dibujos de la mayoría de los estudiantes corresponde al que puede considerarse típico en el ambiente escolar (Fig. 2). En la mayoría de los casos, corresponde al modelo de “huevo frito” (Jimé-nez y Díaz, 1993), de anillos concéntricos identificados como membrana, citoplasma y núcleo. Los orgánulos y componentes representados con frecuencias superiores al 20% son, además de los tres citados: mitocondrias, ribosomas, aparato de Golgi, vacuolas, cloroplastos, nucleolos, membrana nuclear y ADN, pero en general los di-bujos no tienen forma bien definida –suelen ser círculos de diferente tamaño, óvalos y curvas– ni su tamaño guarda las debidas proporciones. En cuanto a la segunda tarea, la realización de un corte de la célula tiene como finalidad establecer si los estudiantes atribuyen realmente tres dimensiones a la célula, aun cuando la hayan representado en dos dimensiones en la tarea anterior. Nuestros resultados (Jiménez y Díaz, 1993) indican que de los estudiantes de 15 y 17 años, el 86% y el 93% respectivamente, fueron capaces de dibujar secciones de células compatibles con células tridimensionales (figura 3, cortes 1 a 4); el resto de las secciones representadas no son compatibles con células tridimensionales (figura 3, cortes 5 y 6). Existen, sin embargo, dibujos que permiten señalar dificultades en la com-prensión de las relaciones espaciales de la célula (Fig. 3, cortes 2 y 4), al representar

Figura 2. Representaciones de células por los estudiantes (Díaz, 1999)

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de forma deficiente la disposición y la sección de los orgánulos. En estos casos, en el que el contenido celular aparecería en un plano ecuatorial y estructuras como el núcleo se representan cilíndricas, se manifiesta una apreciación errónea de las relaciones espaciales, que afecta a las partes internas de estructuras tridimensiona-les cuando son imaginadas desde diferentes perspectivas, lo que corresponde a una destreza espacial que compromete la comprensión de estructuras tridimensionales en biología (Russell-Gebbett, 1985). En nuestra opinión estas competencias relacionadas con la representación de entidades biológicas por medio del dibujo, forman parte de las prácticas de comuni-cación en el seno de una comunidad científica. Nos comunicamos entre nosotros ver-balmente y también mediante representaciones cuyos códigos compartimos. Cree-mos que se debe prestar más atención a estas competencias, diseñando y llevando a cabo actividades como la propuesta, puesto que para que el alumnado las desarrolle es necesario que las practique.

5. ¿aNiMal, veGetal o ladróN? resolvieNdo probleMas so-bre células eN el laboratorio de Microscopía

Actividad: “Las huellas del ladrón”

La actividad que se muestra en la página siguiente, utilizada en 4º de la ESO (Jiménez Aleixandre y Díaz de Bustamante, 2003), pretende que los alumnos y

Figura 3. Representaciones de secciones de células (Díaz, 1999)

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Nombre ..................................................................................................

Las huellas del ladrón muestra nº ____

En el laboratorio del Centro fue robada la cámara de video. Sin embargo el ladrón se lastimó, dejando unos restos de su cuerpo en la puerta del armario. Con estos pequeños restos se han hecho preparaciones que están colocadas en los microscopios.Debéis investigar a qué sospechoso pertenece, justificando vuestras conclusiones.Esta es la lista de los sospechosos, que proceden de una colonia de seres extraterrestres, por lo que pueden ser algo distintos de los animales y vegetales que se encuentran en la Tierra.

A.1) Clorofilio: Las células de este individuo son como las de los vegetales terrestres. Recibe este nombre porque posee clorofila (en los cloroplastos), siendo su nutrición fotosintética. Además puede presentar estomas por donde realiza el intercambio ga-seoso.

A.2) Tunelio: Las células de este individuo son como las de los vegetales terrestres. Recibe este nombre porque vive bajo tierra, careciendo de clorofila. Los núcleos de sus células son bastante visibles. Sin embargo no presentan estomas.

B.1) Galiñolio: Las células de este individuo son como las de los animales terrestres. Recibe este nombre por ser volador. Tiene sangre roja (con hemoglobina), en la que son visibles más de un tipo de células.

B.2) Batracilio: Las células de este individuo son como las de los animales terrestres. Respira a través de la piel y no tiene sangre. Sus células, de forma irregular, se encuen-tran distribuidas en capas, y son todas del mismo tipo.

Nota: Si hay algún nombre en este guión que no sabéis lo que es: a) Consultad vuestros libros o apuntes, o b) Consultádselo a vuestro profesor o profesora

Debéis investigar a que sospechoso pertenece:

1) Primero decidid si es del tipo A (Clorofilio o Tunelio) o B (Galiñolio o Batracilio), explicando en base a que rasgos o datos escogéis un tipo u otro.

2) Describid detalladamente las células del individuo, haciendo un dibujo e indicando en el todas las estructuras que distingáis.

3) Si hay más de un tipo de células, explicad en qué se distingue cada una de ellas.

4) Si distinguís algún elemento en el interior de las células, dibujadlo y explicad qué es lo que creéis que es, razonándolo.

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alumnas movilicen y usen las competencias sobre la célula para resolver un proble-ma: la identificación de una muestra microscópica desconocida (en realidad más que identificar el tejido, se trata únicamente de seleccionar una de las cuatro opciones posibles). Cuando se dice que estas competencias integran saberes conceptuales, destrezas y actitudes, es porque el alumnado necesita, por ejemplo en este caso, ser capaz de identificar algunos orgánulos importantes de la célula y sus funciones –como el núcleo, la pared celular –, o ser capaz de distinguir entre lo que son carac-terísticas de todas las células, y las que son propias de las células vegetales y de las células animales. A estas capacidades debe integrar las destrezas procedimentales de trabajo con el microscopio, que discutimos más abajo. Por ejemplo, en este caso, algunas de las preparaciones que se habían co-locado en los microscopios eran muestras de tejidos vegetales, como epidermis de Milamores (Centranthus ruber) (ver figura 4)

En primer lugar se solicita del alumnado que decida si la muestra es del tipo A o B, en otras palabras si se trata de un tejido vegetal o animal. ¿Qué criterios pue-den utilizar para esta distinción? Entre otros, los siguientes:

– En los tejidos vegetales es posible distinguir las paredes celulares que delimitan los contornos de las células, como ocurre en la muestra de la figura 4.

– En las células vegetales es posible, a veces, observar cloroplastos, de color verde (aunque a veces este color verde es debido a la tinción).

Este segundo criterio, color verde, presencia de clorofila, es uno de los que utilizaron en este caso los estudiantes de ESO para distinguir entre los dos tipos de muestras de tejidos vegetales, A1 o A2, añadiendo otros dos criterios:

– En algunas células vegetales, como puede ser la epidermis de cebolla, los núcleos son claramente visibles, en otras, como en la epidermis de Milamores, no es fácil identificarlos con microscopios escolares.

– En algunos tejidos vegetales, como en la epidermis de Milamores, son claramente visibles los estomas, mientras que en otros no hay estomas.

Figura 4 epidermis de Milamores (Centranthus ruber)

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En la resolución de esta tarea, uno de los problemas es la inseguridad en los datos que obtienen en sus observaciones y en cómo interpretarlos. Por ejemplo, aunque la mayoría identifican correctamente la epidermis de Milamores como un vegetal, a muchos les cuesta trabajo justificar por qué. Es necesaria la ayuda del do-cente, preguntando por ejemplo: “¿Se distinguen claramente límites entre una célula y otra?” para guiarlos a la identificación explícita de la pared celular. El color verde, en relación con la presencia de clorofila, es sin embargo un criterio al que aluden casi todos los estudiantes. En cuanto a la distinción entre varios tipos de muestras vegetales, hemos constatado que reconocen los núcleos, cuando estos son visibles, pero tienen más dificultad en identificar los estomas. Incluso cuando los describen con analogías apropiadas “hay unas cosas como donuts” (Díaz y Jiménez, 2003), no son capaces de relacionarlos con los estomas dibujados en sus libros de texto. De nuevo es ne-cesaria la ayuda docente, “¿Hay algo que se parezca a un agujero?”, para llevarlos a esa identificación. Una de las razones de estas dificultades radica en el tipo de tareas que suelen llevarse a cabo en las clases prácticas con el microscopio, en las que se solicita al alumnado que dibujen una muestra conocida de antemano. En este caso no se plantea un problema, no se trata de “estudiar” algo, en el sentido de construir conocimiento, sino simplemente de reconocer lo conocido. En la tabla 2 resumimos algunas de las diferencias que, en nuestra opinión, existen entre una práctica frecuente de micros-copio, como puede ser la observación de epidermis de cebolla, y la actividad proble-mática planteada en “Las huellas del ladrón”.

Dimensiones Práctica de microscopio estándar

“huellas del ladrón”

Problema No se plantea problema Se plantea un problema “auténtico”

Variedad versus uniformidad

La misma muestra para todos

Muestras diferentes

Muestra conocida o no Muestra conocida Muestra desconocida

Uso de conocimientos Escaso o nulo Necesario para resolverlo

Búsqueda de información No es necesaria Es necesario consultar libros y apuntes

Destrezas de uso de microscopio

Necesarias Necesarias

Cuando decimos que esta actividad plantea un problema “auténtico” es en el sentido de que sea un problema, no una pregunta retórica de respuesta obvia, en un contexto de vida diaria o reconocible por el alumnado (aunque se introducen los

Tabla 2. Diferencias entre una práctica estándar y “huellas del ladrón”

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el desarrollo de coMpeteNcias para usar la NocióN de célula eN secuNdaria

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extraterrestres, para justificar que una “planta” robe la cámara, la situación de iden-tificación de un sospechoso es reconocible), y en la que tengan que poner en juego destrezas de investigación (Jiménez Aleixandre, 2003). Al colocar muestras diferen-tes se establece una demanda de que cada equipo de estudiantes tenga que resolver su problema, sin poder copiar lo de otro grupo. Ya se ha comentado más arriba el interés de que sea una muestra no conocida de antemano. Por último, nuestra expe-riencia con esta actividad muestra que el alumnado debe movilizar sus conocimien-tos y destrezas, utilizar los conceptos aprendidos en clase como célula, núcleo, teji-do, pared, etc.; apelar a prototipos de célula vegetal (cebolla, lirio) o animal (mucosa bucal). En lo que coinciden ambas prácticas es en la necesidad de dominar las des-trezas y técnicas de uso del microscopio. En resumen, con estas propuestas didácticas para trabajar la noción de célula en la ESO, pretendemos llamar la atención sobre la centralidad de este concepto en la biología y en su enseñanza. Quizá por esta relevancia, muchas veces se da por supuesto que los alumnos y alumnas son capaces de usar estos conocimientos y des-trezas sin haberlos practicado. Nuestra investigación nos ha mostrado que la práctica es necesaria. Cabe añadir que el alumnado disfruta con estas actividades que, como todo verdadero desafío intelectual, resultan motivadoras.

aGradeciMieNtos:

Este trabajo forma parte del proyecto financiado por el MEC, código SEJ2006-15589-C02-01/EDUC parcialmente financiado con fondos FEDER.

biblioGraFía

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JoaquíN díaz de bustaMaNte y María pilar JiMéNez aleixaNdre

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María Pilar Jiménez Aleixandre es doctora en Biología por la Universidad Com-plutense de Madrid (UCM), con una tesis sobre el aprendizaje de la selección natural que obtuvo un premio nacional de investigación educativa en 1991. Es catedrática de Didáctica de Ciencias en la Universidade de Santiago de Compos-tela (USC) y antes ha sido profesora de instituto durante trece años. Su programa de investigación versa sobre el desarrollo de competencias de argumentación y uso de pruebas en las clases y laboratorios de ciencias. Es autora de numerosos artículos sobre la argumentación y los problemas auténticos, tanto en revistas internacionales (Science Education, International Journal of Science Education), como nacionales (Enseñanza de las Ciencias, Alambique). Forma parte del consejo asesor de las principales revistas de Didáctica de Ciencias internacionales y es-pañolas.

Joaquín Díaz de Bustamante es profesor titular de Didáctica de Ciencias Experi-mentales en la Universidade de Santiago de Compostela (USC), en la que realizó su tesis sobre los problemas de aprendizaje relacionados con el uso del micros-copio. Su investigación versa sobre el desarrollo de competencias en el contexto de los trabajos prácticos, en el marco del programa sobre argumentación y uso de pruebas. Es autor de artículos y capítulos de libros sobre la interpretación de imágenes microscópicas y sobre argumentación, tanto nacionales como interna-cionales.

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Descubrir la Zoología en Secundaria

Discovering the Zoology at Secondary School

Dolores García Ordóñez y Mercedes Gómez PajueloIES Iturralde. C/ Nuestra Señora de la Luz, 53. Madrid 28047

[email protected]

palabras clave: Didáctica, Zoología, Educación Secundaria, Biodiversidad

Key words: Didactic, Zoology, Secondary Education, Biodiversity

resuMeN

En este trabajo proponemos algunas actividades que pensamos que pueden contri-buir al entendimiento y disfrute de la zoología en la educación secundaria. Creemos que el conocimiento surge del trabajo experimental y, en este sentido, presentamos actividades para ser desarrolladas tanto en el campo como en el laboratorio. Estas actividades permitirán a nuestros alumnos descubrir: 1) que el sistema jerár-quico de clasificación y la nomenclatura binomial son útiles y necesarios para compartir la misma información entre diferentes personas; 2) que la diversidad está más cerca de lo que pueden pensar (por ejemplo, en una pescadería), o 3) que hay un montón de diminutos “bi-chos” escondidos en el suelo “esperando ser descubiertos”. También pensamos que la biología sólo tiene sentido a la luz de la evolución, por lo que intentamos, a partir de pruebas anatómicas, hacer lo más fácil posible entender este concepto (por ejemplo, comparando entre extremidades anteriores). Esperamos que este trabajo sea útil no solo en la enseñanza de la zoología en la educación secundaria, sino también para el disfrute de toda la biología.

abstract

In this paper we propose some activities that we think may contribute to enjoy and understand the zoology at secondary school. We believe that knowledge arises from expe-rimental work and, in this way, we present activities to be developed both in laboratory and countryside. These activities let our students discover: 1) that hierarchical system of classification and binomial nomenclature are useful and necessary to share the same information among di-fferent people; 2) that diversity is closer than they may think (for example, in a fishmonger); or 3) that there are a lot of tiny “bugs” hidden in the soil, “waiting to be discovered”. We also consider that biology only makes sense in the light of evolution, so we try, from anatomical evidences, to make this concept as easy as possible (for example, compari-son between forelimbs in different vertebrates).

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We hope this work will be useful not only for teaching zoology at secondary school, but also for enjoying all biology.

1. iNtroduccióN

Nuestra vida diaria se ha ido modificando con los avances tecnológicos. Para nuestros alumnos esta tecnología es tan cotidiana que no son conscientes de su alcance. Es este avance de la tecnología (desarrollo de microscopios, seguimiento de organismos con sensores, etc.) junto con el método científico (razonamiento hipo-tético-deductivo), lo que ha permitido que se pueda profundizar en el mundo de la zoología. Por ello, proponemos utilizar la zoología como “excusa” para inculcar en los alumnos el razonamiento crítico a través del método científico. Es un hecho que nuestro alumnado llega de la educación primaria entrenado en habilidades de procesamiento de la información: hacen bien las actividades, tra-bajan bien el cuaderno, copian de maravilla… Sin embargo, en secundaria descubren las habilidades procedimentales y se intensifica su entrenamiento para adquirir las “habilidades para pensar”. En estos campos es donde pensamos que la zoología pue-de proporcionar una singular contribución. De todos es conocido que el laboratorio supone un nuevo espacio de apren-dizaje, un ambiente sin distracciones, que bien dosificado facilita la asimilación de conceptos. Pero creemos que no solo permite el desarrollo del método científico, sino que además, dadas las particulares características de la zoología, ésta contribuye de manera excepcional a la adquisición de capacidades válidas tanto para las Ciencias de la Naturaleza como para cualquier otra materia. Así, necesita una observación de-tallada y, por tanto, concentración estimulando ambos procesos. Además, el diseño de un muestreo o manejo de microscopios contribuye al desarrollo de las técnicas de trabajo; la información se organiza de manera jerárquica, bien la propia clasificación zoológica o las claves que se usan, proporcionando técnicas de organización de la información aplicables a otras situaciones; los procesos evolutivos fomentan espe-cialmente el razonamiento. Y, en general, cualquier parte de la zoología estimula la memoria. De este modo, consideramos que las actividades de laboratorio:

- Generan una gran motivación en los alumnos, que siempre están deseo-sos de saber más sobre “bichos”.

- Incitan a la observación, y por tanto al análisis de la información de un modo más detallado.

- Conducen a la clasificación, que permite adquirir estrategias para orga-nizar la información.

- Fomentan la comprensión y el uso del idioma y del lenguaje científico, así como el trabajo en equipo.

- Requieren y contribuyen al razonamiento al seguir un método pautado de actuación y la elaboración de unas conclusiones.

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Nos parece, por tanto, evidente que las actividades de zoología pueden ayu-dar directamente al desarrollo de la mayoría de las capacidades propuestas en el currículo para las Ciencias de la Naturaleza, por ejemplo:

1. Comprender y expresar mensajes con contenido científico.2. Utilizar la terminología y notación científica.4. Aplicar estrategias coherentes con los procedimientos de las ciencias

(formulación de hipótesis, elaboración de diseños experimentales, aná-lisis de resultados…).

5. Descubrir, reforzar y profundizar en los contenidos teóricos, mediante la realización de actividades prácticas relacionadas con ellos.

6. Obtener información sobre temas científicos.7. Adoptar actitudes críticas fundamentadas en el conocimiento.

12. Descubrir las peculiaridades básicas del medio natural más próximo.13. Conocer el patrimonio natural de nuestra Comunidad Autónoma.

Formamos parte de un centro público, designado como prioritario y de di-fícil desempeño, localizado entre Latina y Carabanchel. Contamos con unos 650 alumnos, entre los que los hay con discapacidades psíquicas, de nacionalidad extran-jera, y pertenecientes a minorías étnicas o culturales. En la actualidad, el porcentaje de alumnos inmigrantes en la Enseñanza Secundaria Obligatoria está en torno al 50%, con mayor presencia en 1º y descendiendo en el resto de los cursos. Esta si-tuación aporta y supone, sin duda, un enriquecimiento y un reto para la convivencia y la armonía entre los miembros de la Comunidad Educativa. Las actividades de la-boratorio y de campo nos permiten captar y atraer a nuestros alumnos (tan diversos) hacia la asignatura, aunque nos complica sensiblemente la distribución de horas. Por eso, nuestra intención es contribuir con una serie de actividades para desarrollar a lo largo de la ESO. Proponemos unas cuantas, aunque solo desarrollaremos aquellas que a nosotras nos llaman más la atención; no obstante, el resto quedan citadas en la bibliografía donde podrá obtenerse la información necesaria para llevarlas a cabo.

2. alGuNos eJeMplos

2.1. Primer Ciclo

2.1.1 Visita al museo de américa. descubrir la diversidad de la fauna Esta primera actividad pretende llamar la atención de los alumnos sobre la gran diversidad de seres vivos que existen y la necesidad de la nomenclatura y la clasificación zoológicas. Para ello proponemos una actividad en la que los alum-

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LA ZOOLOGÍA EN EL CURRÍCULO DE SECUNDARIA

CURSO UNIDAD PROCEDIMIENTOS ACTIVIDADES1º ESO

Bloque 4 Seres vivos y Diversidad

-Clasificación

-El Reino animal, principales filos

Observación y clasificación

-Utilización de lupa y microscopio

Visita al Museo de América (Diversidad amenazada), Museo de Ciencias, Visita a Faunia...-Identificación de ejemplares en “bandeja”- Con clave adaptada según su libro de texto.-Visita a una pescadería-Estudio de organismos en agua de charca. Needham, 1978; Enosa, 1975-Estudio de organismos presentes en el musgo- Clave adaptada de la Fig. 5b-Realización de disecciones: trucha, mejillón- Enosa, 1990

2º ESOBloque 5 El medio natural

-Organismos en los ecosistemas

-Técnicas de muestreo en zoología-Observación y clasificación

-Estudio de organismos en hojarasca a través de un transecto.

3º ESOBloque 3Actividad humana y medio ambiente

-Principales problemas ambientales

-Observación y clasificación

-Organismos indicadores de la calidad del agua. CTM 2º Bach

4º ESOBloque 3Origen y evolución de los seres vivos

-Evolución de los seres vivos-Valoración de la biodiversidad. Cuidado y respeto al medio

-Observación y clasificación

-Técnicas de trabajo en laboratorio

-Organismos indicadores de la calidad del agua. CTM 2º Bach

-Comparación entre quiridios de ave y de mamífero.-Usos del territorio y su influencia sobre la fauna. Senda Valmores

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nos sean conscientes de la heterogeneidad de su propio grupo. En nuestro caso el alumnado es muy diverso, aunque la mayor parte de los extranjeros proceden de Sudamérica; partimos de su propia diversidad para que la comparen con la del resto de seres vivos. Los alumnos irán nombrando animales propios de sus países de origen. Este proceso les permitirá generar un listado en el que apreciarán no solo el gran número de animales que existen, sino que también es posible que se planteen situaciones en las que el mismo animal reciba nombres diferentes según las regiones. Esta situación permitirá a los alumnos darse cuenta de la necesidad de establecer una nomenclatura y una clasificación común para todo el mundo. Proporcionando unas primeras ideas básicas sobre evolución, se les explicará que la clasificación está basada en los pro-cesos evolutivos. Con la visita al museo pretendemos estimular tanto el conocimiento como el respeto a las diversas culturas y, por extensión, a la biodiversidad mundial.

Objetivos

Que el alumno:

- se de cuenta de que el actual sistema de clasificación refleja relaciones de parentesco evolutivo

- se familiarice con la taxonomía del reino Animal- y reconozca el nivel de clasificación “especie” como el taxón básico y

sepa como se nombran las especies

Material

Papel y lápiz que hay que llevar al Museo; a los alumnos solos muchas veces no se les ocurre.

Desarrollo de la actividad. Método de trabajo.

-Toma de datos durante la visita.

1. Realizar un listado de los animales de los que han visto algún objeto en el museo; Ejemplos (Fig. 1): capa de plumas, carcaj de bambú con uñas de perezosos, vaso de madera tallada en forma de cabeza de jaguar.

Actividades en el aula.

2. Incluye cada uno de los animales citados en la siguiente clasificación adaptada (Fig. 2).

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Figura 2. Clasificación de los vertebrados que se proporciona a los alumnos

Figura I. Ejemplos de objetos que podemos encontrar en el Museo relacionados con animales.

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3. La palabra quetzal proviene del náhuatl quetzalli, que puede traducirse como “cola larga de plumas brillantes” (American Heritage Dictionary) o bien “cola cubierta del quetzal” (Merriam-Webster Collegiate Dic-tionary). En cuanto a su clasificación latina, la palabra pharomachrus proviene del griego antiguo pharos, “manta”, y makros, “largo”, en re-ferencia a las largas coberteras del ala y la cola del quetzal. Sabiendo que pertenece al Orden Trogoniformes, familia Trogonidae, género Pharomachrus.

Escribe al lado del esquema que te presentamos (Fig. 3) la “ruta de clasifica-ción” del Quetzal.

Figura 3. Sistema jerárquico utilizado en la clasificación de los animales que se proporciona a los alumnos

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4. Haz lo mismo para los otros animales que seleccionemos (jaguar, perezoso). Consulta la bibliografía disponible para llegar hasta la cate-goría de especie.

5. Sabemos que los científicos han identificado casi un millón y medio de especies, pero piensan que nos quedan por conocer muchísimas más. Marca en el mapa el país de origen de tu familia, elige dos mamíferos y dos aves de la fauna salvaje y escribe sus nombres comunes; anota el lugar donde prefieren estar. ¿Coinciden esos lugares con los llamados “puntos calientes” de la biodiversidad (Fig. 4)?

Figura 4. Actividad a completar por los alumnos en relación a la fauna en los puntos calientes de la biodiversidad

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6. Tras la visita se propone a los alumnos por grupos de cuatro que realicen un trabajo de indagación sobre: Los puntos calientes de la biodiversi-dad. Las siguientes páginas de Internet aportan mucha información:

http://es.mongabay.com/news/2005/0818-hotspots.html (está en espa-ñol y es muy recomendable).http://www.biodiversityhotspots.org (está en inglés pero tiene un mapa con todos los puntos calientes de la biodiversidad que se pueden pin-char para obtener información.

2.1.2. La Zoología más cercana I. visita a una pescadería

Introducción

En cualquier barrio podemos encontrar una pescadería bien surtida, (Fig. 5). Esta actividad permite a nuestros alumnos observar directamente una notable diver-sidad de organismos, tanto de invertebrados como de peces, teniendo en cuenta, por otra parte, que nuestros chicos no sólo no molestan sino que son un entretenimiento para el personal que trabaja y para el comprador. El mejor día, por la variedad de especies, suele ser el viernes; nosotros no molestamos en nuestra “última hora” de 13:20 a 14:15 h. Solemos ir dos adultos (el “profe de Naturales” y otro voluntario, incluyen-do el de guardia) con un solo grupo por visita. La visita se realiza después de haber dado los invertebrados, sin desechar ningún otro grupo presente (incluidas las algas). Quizás el único inconveniente es que dependemos de las especies que estén presentes el día de nuestra visita.

Objetivos

Figura 5. La pescadería y su diversidad (Pescadería Maragato. Aluche)

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- Observación directa de una amplia diversidad de especies, tanto de in-vertebrados como de peces.

- Estudio de las características más importantes que permiten identificar los grandes grupos de invertebrados.

- Identificación a nivel de especie en los peces, a partir de sus rasgos mor-fológicos externos.

Material

La ficha que se adjunta, papel, lápiz mejor que bolígrafo, goma y sacapuntas.

Desarrollo de la actividad.

Método de trabajo:

Solemos hacer dos grupos, uno atendido por el profesor visitante, dedicado a especies de vertebrados y otro con el profesor de la materia, dedicado a invertebra-dos; en veinte minutos se suele realizar el cambio.

1. Toma de datos en el estadillo que se les proporciona (Fig. 6)Las tres primeras columnas se realizan en la pescadería; el resto de las actividades tiene lugar posteriormente en casa y en el aula.

2. Ahora se trata de identificar cada uno de los taxones observados. Para ello se proporciona a los alumnos una tabla (Fig. 7) con los diferentes grupos que más probablemente hayan encontrado.

2.1.3. La vida en el suelo

Introducción

Las salidas al campo son especialmente atractivas para los alumnos; en este caso lo que pretendemos es fomentar el trabajo en equipo y el reparto de actividades a través del estudio sistemático, mediante transectos, de los organismos presentes en la hojarasca de una área pequeña. En nuestro instituto tenemos varias posibilidades: podemos realizar el estudio en nuestro propio centro, ya que disponemos de un gran jardín; también hay numerosos parques cercanos que lo permiten; incluso, dada la cercanía, podemos desplazarnos hasta la Casa de Campo. Cualquier jardín puede servir para realizar el muestreo.

Objetivos

Con esta actividad se pretende conseguir los siguientes objetivos:

- Acostumbrar a los alumnos al trabajo en equipo.

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Figura 6. Estadillo para completar por los alumnos- Adquirir destrezas en el manejo de material en el campo.

-

Figura 7. Clasificación que se proporciona a los alumnos

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Desarrollar la capacidad de toma de datos sistemática en el propio me-dio y la elaboración de tablas con información.

- Tomar conciencia de que el suelo está vivo y que, por tanto, cualquier acción que realicemos sobre él tendrá consecuencias.

- Identificar los principales grupos de organismos que componen la fauna edáfica mediante el uso de claves sencillas adaptadas.

- Intentar relacionar algunos factores ambientales sencillos con la presen-cia/ausencia de los organismos.

Material

1. Material de muestreo para cada grupo de trabajo: cinta métrica; 3 bolsas de plástico; cuadrícula de 20 x 20 cm (se puede hacer con una cartuli-na); pala para recoger la hojarasca; termómetro; lápices; estadillo para completar; papel.

2. Material en el laboratorio: lupa; embudos; tela metálica; bote para reco-ger la fauna; luz artificial (flexo).

Desarrollo de la actividad. Método de trabajo

- Distribución del muestreo. Los alumnos se organizarán en grupos de cin-co (en nuestro caso tenemos 5 grupos). Cada grupo tomará una muestra cada 10 m a lo largo de un transecto de 30 m, en total cada grupo toma tres muestras. Por lo general los transectos son paralelos, sin embargo, también pueden distribuirse de forma radial (así es más manifiesta la diferente exposición al sol).

- Recogida de las muestras. Con la cinta métrica los alumnos establecerán el punto de muestreo con respecto al de origen (10, 20, 30 m), deposi-tarán un cuadrante de 20 x 20 cm que determinará la superficie de estu-dio y con ayuda de la pala irán introduciendo en una bolsa de plástico toda la materia hasta llegar a la superficie del sustrato. En el interior de la bolsa introducirán una etiqueta con la que identificarán la muestra (ejemplo, transecto 1, muestra 10m). En el estadillo que se les entrega completan la información relativa al punto de muestreo (temperatura, e insolación) (Fig. 8). Así obtendrán las tres muestras.

- Extracción de fauna (Fig. 9). En el laboratorio se prepara un embudo sobre el que se coloca una malla metálica en la que se deposita la mues-tra. Bajo el embudo se sitúa un recipiente para recoger los ejemplares. Normalmente se enciende una luz sobre la muestra, al calentarse, los animales tienden a ir hacia abajo con lo que caen al recipiente que he-mos colocado (se puede poner un algodón empapado en alcohol al 6% para reducir la movilidad de los organismos).

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-

Una vez terminado el trabajo devuelve los organismos a la zona de muestreo.

- Identificación de los organismos presentes mediante el uso de claves adaptadas (Fig. 10) que se proporcionan a los alumnos.

- Después de identificar los organismos se les propone la elaboración de un informe en el que incluyan el estadillo completado y las siguientes cuestiones:¿Qué tipo de organismos han aparecido? ¿Cuáles son los más abun-dantes? ¿Existe alguna relación entre la cantidad de organismos que

Figura 8. Estadillo a completar por los alumnos en el estudio de la fauna edáfica

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aparecen y la temperatura, y con respecto a la insolación?

2.2 Segundo Ciclo

2.2.1. La evolución del quiridio

Introducción

En esta actividad planteamos el estudio comparado de las diferentes extre-midades anteriores de un ave (pollo) y un mamífero (conejo). Esta actividad permite a los alumnos comprobar cómo los proce-sos evolutivos permiten la adaptación de estructuras homólogas según las necesida-des, en este caso de locomoción.

Objetivos

- Identificar de las diferentes partes del quiridio.- Comprobar el parecido anatómico y el grado de proximidad evolutiva entre las aves y los mamíferos.

- Entender las adaptaciones evolutivas a diferentes modos de locomoción (vuelo y carrera).

Material

Se pide a los alumnos que preparen el material de trabajo en casa. En el mercado deben conseguir la extremidad anterior de un pollo y de un conejo. Para conseguir el esqueleto limpio deben cocerlas muy bien, después les quitarán a mano los restos de carne o cartílago. Para conseguir que los huesos queden blancos deben introducirlos en lejía muy diluida y/o en agua oxigenada.

Desarrollo de la actividad. Método de trabajo.

Una vez obtenidos los huesos, y ya en el laboratorio, montarán las extremi-dades en una cartulina (si es negra resalta más, Fig. 11) señalando las estructuras que son homólogas. Se les proporcionan fotocopias con las estructuras esqueléticas para que les sirvan de guía.

Figura 9. Dispositivo para la extrac-ción de la fauna edáfica (embudo de Berlesse)

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Figura 10. Clave dicotómica proporcionada a los alumnos para la identificación de los principales grupos de organismos presentes en la fauna edáfica

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Figura 11. Reconstrucción de la extremidad anterior de un pollo y un conejo realizada por los alumnos para su corrección

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2.2.2. La Zoología más cercana II

Introducción

Tal vez porque se encuentra en Aluche, y por tanto, perfectamente comu-nicado con metro, autobuses y tren de cercanías, y porque la dinámica del centro lo permite, tenemos a nuestro alcance algunos lugares para realizar salidas de campo, de bajo coste y horario adecuado a nuestras necesidades: nuestro jardín, la Casa de Campo, El Pardo, la Laguna del Campillo, Húmera-Somosaguas, y otras un poco más lejanas como la Laguna de San Juan o el Nuevo Baztán. A todos estos lugares llevamos alguna vez alumnos para realizar trabajos de campo en los que el apartado fauna está siempre presente, y de todos ellos existe mucha información: SEO-Ayun-tamiento, Taller de Villaviciosa.

SENDA VALMORES

Últimamente con los alumnos de 4º ESO vamos a la Senda Valmores en Nuevo Baztán (de esta salida existe abundante bibliografía en Internet: http://pla-tea.pntic.men.es, http://www8.madrid.org, www.eurovillasmadrid.com; incluido un guión para alumnos). Telefoneando con tiempo al Ayuntamiento (Agencia de Desa-rrollo Local) te envían documentación escrita muy completa, folletos con informa-ción de la senda y, si les es posible, te guían en la visita.

Objetivos

- Reflexionar sobre los “usos y abusos en la gestión del territorio”. - Promover un análisis sobre los “pro” y “contras” de las alteraciones

ecológicas que producen las actividades humanas.- Valorar la importancia que para la diversidad de la fauna tiene la ges-

tión sostenible del territorio.- Elaborar un listado de lo que podemos hacer nosotros para minimizar el

impacto humano en el ambiente (“cada cosa en su sitio”).

Material

Mapa de la Comunidad Autónoma de Madrid y mapa topográfico donde localizar, ver topografía y red hidrográfica, mapa suelos, mapa fisiográfico.

Desarrollo de la actividad. Método de trabajo. Realizar el recorrido de la senda (7 Km) tomando los datos que hagan po-sible comparar las dos partes de que consta: Nuevo Baztán-Mirador de la Encina y Mirador de la Encina-Fuente de la Teja, para ello es necesario:

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- Conocer o hacer explícito el uso que de un territorio concreto de la CAM realiza el hombre.

- Constatar las alteraciones ecológicas causadas por la actividad huma-na (interacción hombre-naturaleza, modificación del territorio- hábitats naturales, impacto humano), así como su importancia para el medio y las consecuencias para la diversidad de la fauna (Figs. 12 y 13).

- Como resultado de la investigación de campo, se les pide realizar en equipo un trabajo evaluable, con el siguiente índice: localización; re-corrido; factores geológicos; edafológicos y climáticos; flora, fauna; influencia humana y resumen en inglés. El resumen en inglés, indis-pensable en la publicación de trabajos, suele suscitar alguna queja, pero siempre podemos encontrar la manera de hacer la idea más atractiva (Fig.14).

2.3. Bachillerato

En el bachillerato los alumnos ya han adquirido destrezas, a nivel de ma-nejo de laboratorio, y conocimientos suficientes como para poder profundizar en el estudio de los caracteres anatómicos y morfológicos, tanto de visu como a través de la realización de disecciones de diferentes grupos animales. En realidad, se trata de profundizar en las mismas prácticas: identificación de ejemplares en bandeja con clave; organismos edáficos y disecciones. Asimismo, las salidas al campo de corta duración se realizan en Ciencias de la Tierra y Medioambientales para profundizar en faunística, biogeografía y conservación de la fauna.

Figura 12. Senda de Valmores, y alguna sorpresa en su recorrido

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descubrir la zooloGía eN secuNdaria

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Figura 13. Cuadro realizado por los alumnos

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reFerNcias biblioGraFicas útiles

alFoNso cervel, F., basco lópez de lerMa, r., calleJa pardo, a., MartíN sáNcHez, s., Mora peña, a., raMos sáNcHez, J., rivero MartíN, J. M. & triNidad Núñez, a. Mª. 2006. Ciencias de la Tierra y de Medioambientales. 2º Bachillerato. Oxford Educación. Madrid.

ávila, M. & de JuaNa, e. 1990. GaNdoy M. a. (ed) 1996. Observación de aves. Manual de iniciación. Sociedad Española de Ornitología. Madrid.

calvo aldea, d., MoliNa álvarez, Mª. t. & salvacHúa rodríGuez, J. 2001. Ciencias de la Tierra y de Medioambientales. 2º Bachillerato. McGraw Hill. Madrid.

de JuaNa, e. 2001. Introducción a la observación de aves. SEO/BirdLife. Madrid.eNosa 1975. Tecnología y Sistemas didácticos. Manual de experiencias de Microscopía.

Biología I. Madrid.

Figura 14. Actividades para la revista del Instituto 2006/07, propuestas por los alumnos tras el recorrido por la Senda de Valmores

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descubrir la zooloGía eN secuNdaria

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eNosa 1975. Tecnología y Sistemas didácticos. Morfología y Anatomía. Biología II. Ma-drid.

eNosa 1990. Tecnología y Sistemas didácticos. Actividades de laboratorio. Educación Se-cundaria. Biología II. Libro del Profesor. Madrid.

eNosa 1990. Tecnología y Sistemas didácticos. Actividades de laboratorio. Educación Se-cundaria. Biología II. Libro del Alumno. Madrid.

ibáñez GoNzález, v. e. & MeNoyo díaz, M.ª p. 2003. Ciencias de la Tierra y de Medioam-bientales. 2º Bachillerato . Ed. Almadraba. Madrid.

NeedHaM, J. G. & NeedHaM, p. r. 1978. Guía para el estudio de los seres vivos de las aguas dulces. Ed. Reverté S.A. Barcelona.

seo/birdliFe. Conocer la Naturaleza. El monte de El Pardo. SEO/BirdLife. Madrid.

Dolores GªOrdóñez es Doctora en Biología, especialidad de zoología no artrópo-dos, dedicada a la actividad docente durante los últimos seis años, y a la investi-gación en la Facultad de Biología de la UCM.

Mercedes Gómez Pajuelo es Licenciada en Biología, especialidad de zoología y dedicada con entusiasmo a la enseñanza durante los últimos treinta años.

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Experiencias para el conocimiento de la diversidad y adaptación de los microorganismos a los ambientes naturales

Learning experiences on microbial diversity and their survival strategies in natural environments

Lucía Arregui, Pilar Calvo, Blanca Pérez-Uz y Susana SerranoDpto de Microbiología III. Facultad de Biología

UCM, [email protected]

palabras clave: Microorganismos, Protistas, Estrategias de supervivencia, Biodiver-sidad, Bioindicadores, Sucesión ecológica.

Key words: Microorganisms, Protists, Survival strategies, Biodiversity, Bioindicators, Ecological succession.

resuMeN

El objetivo de este trabajo es aproximar a los docentes y, a través de ellos, a los alumnos de ESO y Bachillerato, al mundo de los microorganismos, especialmente al de los Protistas. Son numerosos los artículos que existen sobre microorganismos procariotas y eu-cariotas que causan enfermedades o tienen un interés para el hombre (microorganismos pa-tógenos o de interés industrial). En contrapartida, son pocas las propuestas para el estudio del interés de los microorganismos y su diversidad en las muestras naturales, su importante participación en los ecosistemas a través de las cadenas tróficas y su función en los ciclos biogeoquímicos. Aunque reiteradamente aparecen a lo largo de los diferentes cursos de la ESO y Bachillerato, es difícil para los alumnos reconocer este papel ecológico trascendental y aún más profundizar en la biodiversidad de un grupo de organismos, en la base del árbol evolutivo, que originará posteriormente animales, plantas y hongos. Con tres experiencias distintas, intentamos una aproximación al conocimiento de estos organismos y de su capacidad de adaptación a los ambientes naturales. Además, se introduce al alumno en el trabajo de investigación, de campo y de laboratorio, como base del trabajo científico.

abstract

The aim of this work is to approximate teachers and, through them, ESO and under-graduate students to the world of microorganisms, especially to Protists. There are numerous articles about pathogenic or industrial interest microorganisms; however there are scarce

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proposals to study microorganism’s diversity in natural samples, their important participa-tion within ecosystems through the trophic chains and their function in the biogeochemistry cycles. Although microorganisms repeatedly appear throughout the different courses in ESO and undergraduate degree, it is difficult to recognize their ecological role and to enter into the biodiversity of a group of organisms at the bottom of the evolutionary tree, which will originate animals, plants and fungi. The knowledge of these organisms and their capacity of adaptation to natural envi-ronments is approched with three different experiences. In addition, students are introduced to scientific research and laboratory work.

1. iNtroduccióN

La biología moderna profundiza en el estudio de los niveles más elementa-les de organización de los seres vivos, los aspectos moleculares y bioquímicos que determinan los procesos biológicos. Por otro lado, los científicos se preocupan del estudio y preservación de los ecosistemas, de las complejas redes que los tejen y de la conservación de la biodiver-sidad en los mismos, sin renunciar al avance tecnológico, en lo que se ha denomina-do el “desarrollo sostenible”. Entre estos niveles de complejidad de la materia, nos encontramos con “ac-tores” sencillos, unicelulares, microscópicos y poco conocidos, frente a otros “famo-sos” congéneres que bien por las patologías asociadas o bien porque están implicados en la producción de alimentos y otros productos de consumo humano, se incluyen más a menudo en los libros de texto y en los comentarios de revistas de divulgación científica. Hablamos de microorganismos, muy abundantes, con una participación esencial en las cadenas tróficas del suelo y de las aguas, en los ciclos biogeoquímicos y, por tanto, de gran importancia para la conservación del “buen estado ecológico” del planeta, tal y como se señala en las diversas directrices europeas. Pero para conocer el papel que desempeñan en los medios naturales tenemos que diferenciarlos, identificar los grupos taxonómicos donde se incluyen y saber sobre su estructura celular. Es decir, necesitamos no olvidar este nivel celular, sus diferentes niveles de organización (procariota frente a eucariota) y la fisiología de unas células-organismos con silenciosas pero decisivas funciones en el ecosistema. Para identificar a los diferentes microorganismos nos introducimos en el trabajo de laboratorio, con el aislamiento desde el medio natural, el cultivo de los mismos, su identificación e interpretación de las estructuras celulares, así como de la función que pueden llevar a cabo. Las actividades planteadas se pueden adaptar a los diversos cursos de la ESO y Bachillerato. Si consideramos la totalidad de lo expuesto en el artículo es-taríamos trabajando con los alumnos de Bachillerato. Sin embargo, ya desde el pri-mer curso de ESO, como se indica en el currículo de la enseñanza obligatoria (Real Decreto1631/206 de 29 Diciembre), se debe aproximar al alumno a la observación a través del microscopio y al conocimiento de la diversidad biológica de los micro-organismos. Por ello, las experiencias descritas muestran una gran plasticidad para

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que el profesor pueda adaptar los conocimientos mínimos de las experiencias a los distintos niveles en los que se pongan en práctica. Por último, resaltar la actualizada bibliografía referida a enlaces en la red que trabajan en la didáctica del mundo microscópico. Se describen, a continuación, las actividades de forma detallada.

2. experieNcia Nº1: estrateGias MicrobiaNas de superviveN-cia FreNte a la “sequía”

El suelo es un ecosistema complejo poblado por una gran variedad de seres vivos. La composición química del suelo es muy variable, pues depende de las ca-racterísticas geológicas de la zona. Las capas más superficiales reciben aportes de materia orgánica que proviene de la descomposición de materia vegetal, así como oxígeno y agua que tienen su origen en la atmósfera y la lluvia. Estos nutrientes se acumulan en pequeños poros situados entre las partículas. Sin embargo, estos eco-sistemas son muy dinámicos y las condiciones pueden variar drásticamente en muy poco tiempo dependiendo de los factores ambientales. El agua es necesaria para la vida, todas las reacciones metabólicas y funcio-nes celulares se llevan a cabo en un ambiente acuoso. Los microorganismos tienen la capacidad de sobrevivir cuando no hay agua disponible, es decir, de sobrevivir a pesar de la “sequía” ambiental. Cuando no se recibe un aporte suficiente de agua, los microorganismos han desarrollado estrategias que les permiten resistir hasta que las condiciones vuelvan a ser favorables para desarrollar sus funciones vitales. La clave está en alcanzar un estado diferenciado que se caracteriza por la inactividad metabólica y el desarrollo de gruesas paredes impermeables, es lo que se denomina un estado de “dormancia” o “quiescente”. Cuando las condiciones vuelven a ser fa-vorables, se produce el exquistamiento o germinación, durante las cuales, se originan nuevamente células vegetativas que comienzan a crecer y dividirse. Entre las bacterias, las estrategias principales para sobrevivir cuando falta el agua o los nutrientes, son: -Formación de endosporas: ciertos grupos de bacterias tienen la capacidad de desarrollar en su citoplasma unas formas resistentes a la desecación, a las altas temperaturas y a otras condiciones ambientales, denominadas endosporas. Entre las bacterias formadoras de endosporas están géneros ampliamente conocidos como Ba-cillus o Clostridium, cuyas especies son comunes en el suelo. -Formación de quistes: ciertos grupos de bacterias como las cianobacterias o algunas bacterias fijadoras de nitrógeno en condiciones de vida libre (Azotobacter) pueden experimentar un proceso de diferenciación celular que conduce a la forma-ción de quistes (en las cianobacterias se denominan acinetos). En este caso, no se produce la formación de una forma de resistencia en el interior de la célula, sino que es la célula la que se diferencia, elimina agua y componentes no esenciales, se rodea de una cubierta gruesa (pared quística) y adquiere un estado de dormancia.

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-Formación de cuerpos fructíferos y esporas: otros grupos de bacterias del suelo como las mixobacterias (bacterias deslizantes) experimentan procesos de di-ferenciación muy complejos en los que se diferencian estructuras especiales, los esporangios, que contienen las formas de resistencia, las mixosporas. En algunos protistas, especialmente aquellos característicos del suelo, tam-bién se pueden desarrollar quistes de resistencia. La capacidad de formar quistes está ampliamente distribuida dentro de este grupo siendo comunes las especies de flagelados, amebas, ciliados y otros protistas con capacidad para adquirir un estado quiescente. Durante el proceso de enquistamiento las células pierden gran cantidad de agua, se eliminan algunos orgánulos y se producen agrupaciones de mitocondrias y otros orgánulos necesarios cuando la célula vuelva a ser activa. Sin embargo, la principal característica de los quistes en los protistas es el desarrollo de una gruesa pared impermeable, compuesta por una o varias capas, que se denomina “pared quís-tica”. La superficie del quiste puede ser lisa, rugosa, con ornamentaciones diversas, e incluso con espinas o prolongaciones. Todos ellos presentan una zona por la que la célula emerge cuando las condiciones ambientales vuelven a ser favorables, que se denomina opérculo. Los hongos también pueden originar formas que resisten las condiciones de falta de agua. Los hongos miceliales originan esporas que pueden sobrevivir durante un periodo de tiempo en ambientes secos, originando un nuevo micelio cuando las condiciones ambientales vuelven a ser favorables. Las levaduras también originan formas de resistencia con gruesas paredes que contienen cuatro células.

Descripción A partir de un medio natural, el suelo, los estudiantes podrán observar es-poras y quistes de resistencia originados por bacterias, hongos y protistas ante la falta de agua y nutrientes (Fig. 1). Una vez enriquecida la muestra, los estudiantes observarán la aparición de un gran número de microorganismos. Se realizará un seguimiento microscópico del exquistamiento y aparición en las muestras de formas vegetativas de distintas especies de protistas. Siempre que el profesor realice una adaptación de los conocimientos aquí descritos, las experiencias se pueden realizar:

* Primer ciclo ESO: en 2º curso, en el apartado del currículo que se refiere a “Indagaciones sencillas sobre algún ecosistema de su entorno”.

* Segundo ciclo de ESO: en 4º curso, en los apartados referentes a “Interés por el mundo microscópico” y “Dinámica de los ecosistemas”.

* Bachillerato: en 1er curso, en el conocimiento del reino moneras y protis-tas y en el bloque sobre el conocimiento de los ecosistemas.

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Objetivos

• Identificar diversas formas de resistencia microbiana: endosporas, quistes y esporas.

• Conseguir condiciones idóneas para el exquistamiento (la germinación) de las formas enquistadas, observar la aparición sucesiva de diversas especies de protistas.

• Observar la diversidad microbiana en el suelo.

Procedimiento

Equipos necesarios: microscopio óptico.Materiales: agua mineral, suelo no abonado, bolsas de plástico, espátulas de madera, vasos de precipitado de 1 l, pipetas Pasteur, portaobjetos, papel de filtro, granos de trigo.Reactivos: azul de metileno.

Preparación previa

1. Recogida de 250 mg de suelo con una espátula (suelo no abonado) en una bolsa de plástico.

2. El suelo se extenderá sobre un papel de filtro y se dejará secar durante 24 horas.

3. Se coloca el suelo en un recipiente de plástico (se recomienda un vaso de precipitados de, al menos, 1 l de capacidad o un cristalizador) y se cubre

Figura 1. Muestras de suelo. Distribución de diversos tipos de microorganismos alrededor de las raices vegetales. (Esquema tomado de: Haussman, K., Hülsmann, N and Radek, R. 2003. Protistology. E. Schweizerbar’sche, Verlagsbuchhandlung. Berlin, Stuttgart)

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con 250 ml de agua mineral. Se enriquecerá el medio con unos granos de trigo.

4. Se agita con una espátula y se deja reposar durante al menos un cuarto de hora.

Primera sesión (24 horas)

Observación en fresco1. Se coloca una gota sobre un portaobjetos y sobre ésta un cubreobjetos.2. Se lleva al microscopio y se observa con el objetivo 40x.

Tinción simple Se realiza una tinción simple de una alícuota según el siguiente protocolo:

1. Se toma una muestra con una pipeta Pasteur de la fase acuosa próxima al sedimento.

2. Se coloca la gota de la muestra en un portaobjetos (lo más pequeña posi-ble).

3. Se deja secar la gota y se fija a la llama del mechero pasándola rápidamente varias veces por encima de la misma (Fig. 2a).

4. Se cubre con azul de metileno durante 1 minuto y medio (Fig. 2b).5. Se observan los resultados al microscopio con los objetivos de 40x y

100x.

Segunda y tercera sesiones (48 y 72 horas)

Observación en fresco1. Se toma una gota de la fase acuosa y se coloca sobre un portaobjetos. Se pone un cubreobjetos.2. Se realizan observaciones con los objetivos 10x y 40x.

Figura 2. Tinción de muestras para la observación de microorganismos

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Observaciones:

Primera sesión

Observaciones en fresco: Se observarán principalmente mi-croorganismos eucariotas, sobre todo hongos (Fig. 3). Entre los hongos des-tacan las especies filamentosas con hifas entrelazadas, que forman parte del micelio fúngico, y esporas más o menos redondeadas (Fig. 4). Las leva-duras ovales, hongos unicelulares, se observarán a menudo en gemación. Se podrán distinguir, además, for-mas más o menos esféricas con una

pared gruesa y refringente que corresponden a quistes de protistas (Fig. 4b y c). A continuación se muestran algunas fotografías de las formas de resistencia que podrán observarse en las muestras:

Tinción simple: Además de las formas fúngicas ya descritas anteriormente, se podrán dis-tinguir diversos tipos de bacterias, cocos y bacilos formando grupos o cadenas. Ob-sérvense las cadenas de bacilos teñidos de azul oscuro por el colorante: la presencia de una zona clara en el interior de la célula indica la presencia de endosporas bacte-rianas. Las endosporas están rodeadas por una gruesa pared impermeable, por lo que, no permiten la penetración del colorante

Figura 3. Tipos de microorganismos observa-bles en muestras de suelos

Figura 4. a) Hifas y esporas fúngicas. b) Quiste pigmentado de protista. c) Quiste de protista

Figura 5. Tipos morfológicos y formas de resistencia observables en muestras teñidas

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y no resultan teñidas. También observaremos algunas estructuras redondeadas de mayor tamaño que corresponden a quistes de resistencia (Fig. 5). Se muestra la apa-riencia, tras la tinción, de algunos de los microorganismos que pueden aparecer en las muestras (Fig. 6).

Segunda y tercera sesiones

Observación en fresco Cuando añadimos agua y nutrientes al suelo, se provocará el exquistamien-to de las formas de resistencia, de forma que las células puedan nutrirse de nuevo y dividirse. El tiempo necesario para que se produzca la germinación es muy variable, dependiendo de las es-pecies. Por lo general, los primeros que aparecerán, serán algunos cilia-dos nadadores como Colpoda (con forma arriñonada) o Halteria (con su característico movimiento “a saltos”) o el ciliado sésil Vorticella. También emergen ciliados denominados “rep-tantes” porque tienen el cuerpo apla-nado y se mueven sobre las superfi-cies utilizando grupos de cilios deno-minados cirros, Oxytricha o Euplotes son géneros característicos. Algunos flagelados verdes (fotosintéticos) como Euglena o Hae-matococcus también son comunes en los suelos. También se podrán obser-var amebas con o sin caparazón o testa (Fig. 7). Las siguientes fotografías muestran algunos de los protistas que pueden apa-recer en las muestras después de provocar el exquistamiento de las formas de resis-tencia (Fig. 8):

Figura 6. a) Levaduras 40x. b) Bacterias: cocos en racimos 100x. c) Bacterias: bacilos en cadenas y cocos en cadenas 100x

Figura 7. Diversidad de protistas en muestras de suelo

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Notas para el Profesor

Procedimientos• Enriquecimiento: agua mineral (fuente de minerales), granos de trigo (en-

riquecimiento con materia orgánica).

Tinciones• El colorante recomendado para la tinción simple, azul de metileno, puede

ser sustituido por cualquier otro colorante general como la safranina o el cristal violeta.

• Para teñir las endosporas bacterianas existen tinciones específicas como la tinción con verde malaquita y safranina. En este caso, la tinción con verde malaquita se realiza en caliente con un hisopo impregnado en alcohol, para permeabilizar la pared esporal y permitir la entrada del colorante; la safra-nina se utiliza, en un segundo paso, como colorante de contraste en frío para teñir el resto de la célula.

Resultados• Resaltar la diferencia entre estructuras de resistencia que se diferencian en

el interior de la célula (endosporas) y células que se diferencian para dar lugar a una forma de resistencia (quistes).

• Observar la capacidad de enquistamiento y exquistamiento en función de la disponibilidad de agua en el suelo.

• Señalar las diferencias de tamaño entre los organismos procariotas (bac-terias visibles sólo con 100 aumentos) y eucariotas (hongos y protistas visibles con 40 aumentos).

• Señalar las ventajas de la observación en fresco (movimiento, coloración, tamaño, etc) y aplicando un método de tinción que aumenta el contraste de la célula frente al medio.

Evaluación• Definir las características fundamentales de los estados quiescentes.

Figura 8. Flagelados: a) Euglena. b) Haematococcus sp. (células vegetativas y quistes). Ame-bas: c) Ameba desnuda. d) Ameba testácea (Arcella). Ciliados: e) Euplotes sp. f) Vorticella sp.

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• Diferenciar varios tipos de estados de resistencia entre los microorganis-mos. Definir las palabras en negrita.

• ¿Qué factores favorecen la germinación o exquistamiento de las formas vegetativas en un suelo?

• ¿Qué tipos de microorganismos se encuentran en el suelo?• ¿Por qué es necesaria la formación de una pared impermeable gruesa en

los estados de resistencia?• Analizar el posible papel de los microorganismos presentes en las mues-

tras de suelo.

Enlaces en la red

http://www.unex.es/edafo/ECAP/ECAL6MProtozoos.htmhttp://www.unex.es/edafo/ECAP/ECAL6Microbiologia.htmhttp://coli.usal.es/web/educativo/Memame/micro/micro.htmhttp://www.monografias.com/trabajos29/suelo/suelo.shtmlhttp://fai.unne.edu.ar/biologia/bacterias/micro7.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Endospora

3. experieNcia 2ª: observacióN de diatoMeas

Las diatomeas son un grupo de protistas con numerosos representantes en medios acuáticos y terrestres. Son células eucariotas, frecuentemente unicelulares, aunque en algunas especies las células pueden unirse entre sí formando filamentos o colonias. Las características esenciales del grupo son: presentan una teca (frústula) de naturaleza silícea, son fotosintéticas, con cloroplastos pardo-amarillentos y con-tienen clorofilas a y c y diversos carotenos (fucoxantina, diadinoxantina y diatoxan-tina) como pigmentos fotosintéticos, presentan gotitas lipídicas y crisolaminarina (característica del grupo) como sustancias de reserva. Se multiplican rápidamente, son diploides y su ciclo de vida implica tanto división asexual como reproducción sexual. Son cosmopolitas, es decir, están distribuidas por todo tipo de ambientes: en los medios acuáticos (de agua dulce y marinos) constituyen la mayor parte de las algas flotantes (planctónicas), ecosistemas en los que son componentes clave (se estima que estas microalgas pueden suponer entre el 40-45% de la producción oceánica resultando ser más productivas que todas las selvas mundiales). Tienen un importante papel en el ciclo del silicio y del carbono, siendo además la base alimen-ticia de muchos organismos en los niveles tróficos superiores. En las dos últimas décadas, las diatomeas han ganado una enorme impor-tancia como bioindicadores en los estudios sobre calidad ecológica de las aguas, por lo que todas las directrices de calidad ambiental las utilizan como índices biológi-

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cos. Las ventajas que presentan con respecto a otros organismos podrían resumirse como sigue: son cosmopolitas, algunas especies son muy sensibles a los cambios ambientales y otras muy tolerantes, son fáciles y rápidas de muestrear en grandes cantidades, poseen frústulas silíceas que raramente se dañan al ser recogidas de los sustratos naturales o artificiales, son fácilmente cultivables y, por último, existe mu-cha información ecológica referida a sus rangos de tolerancia ambiental.

Descripción A partir de guijarros o gravas recogidos en un río, los estudiantes podrán adquirir conocimientos sobre la morfología y las características más representativas de un grupo de microorganismos poco conocido, las diatomeas, que adquieren cada día más importancia por su utilización en la evaluación de la calidad del agua. Se propone también una clave dicotómica muy sencilla para que los alumnos intenten una clasificación de los individuos tras la observación y análisis de las muestras al microscopio.

Tiempo requerido

Esta actividad requerirá dos sesiones. Día 1: excursión a un río, muestreo y observación microscópica “en fresco”.Día 2: limpieza de diatomeas y observación microscópica.

Opcionalmente se puede evitar la excursión si el profesor (o los alumnos di-vididos en equipos) lleva al laboratorio varios guijarros o gravas recogidos del lecho de un río. No son necesarios en gran cantidad puesto que las diatomeas suelen ser muy abundantes.

Nivel

* 1º y 2º ESO: los seres vivos y su diversidad. Manejo de la lupa y el micros-copio óptico para la observación de organismos unicelulares: observación de diatomeas ”en fresco”. Cadenas tróficas, organismos productores. Úni-camente se realizaría la primera sesión.

* 4º ESO: los niveles de organización biológicos. Interés por el mundo mi-croscópico. Las diatomeas como microorganismos con organización eu-cariota.

* Bachillerato: las diatomeas como índices biológicos de control de las aguas. Clasificación y utilización de claves dicotómicas. Control de la contami-nación acuática.

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Procedimiento

Equipos necesarios: microscopio, placa calefactora o baño de agua, centrífuga (op-cional).Materiales: portas, cubres, botes, bandejas, cepillo de dientes, pipetas, vasos de pre-cipitados, aceite de inmersión.Reactivos: solución de peróxido de hidrógeno (H2O2) al 30% (100 volúmenes), ácido clorhídrico (HCl) diluido (por ejemplo 1mol/l) (opcional).

Día 1: Muestreo de diatomeas

1. Recoger del lecho de un río varias piedras grandes, guija-rros o cantos rodados y un li-tro del agua del río (Fig. 9a).

2. Colocar el sustrato en una ban-deja junto con aproximadamen-te 50 ml de agua del río.

3. Cepillar vigorosamente, con un cepillo de dientes de cerdas duras, la superficie del sustrato para desprender la capa de dia-tomeas (Fig. 9b).

4. Transferir el agua, que debería encontrarse en este momento turbia y de color marrón debido a la presencia de diatomeas, desde la ban-deja hasta un bote de muestra (Fig. 9c).

5. Dejar reposar la muestra al menos 24 h en un lugar fresco y seco transcu-rridas las cuales el material en suspensión habrá sedimentado en el fondo del recipiente (el sobrenadante claro puede desecharse con cuidado por decantación). Efectuar una observación microscópica de la muestra.

Día 2: Limpieza de diatomeas

1. Diluir 2 ml de la suspensión de diatomeas en 2 ml agua de río o agua mi-neral (si la dilución es la adecuada se observarán al trasluz pequeñas partí-culas en suspensión, si la densidad es muy elevada, añadir más agua).

2. Transferir de 5 a 10 ml de la suspensión a un vaso de precipitados. 3. Añadir 20 ml de peróxido de hidrógeno.4. Calentar sobre una placa calefactora o baño de agua a una temperatura de

90 +/- 5 0C hasta que todo el material orgánico se haya oxidado (normal-mente de 1h a 3h).

Figura 9. Procedimiento de muestreo de diatomeas. Imágenes obtenidas en http://craticula.ncl.ac.uk/Dares/methods/Sampling_diatoms_introduction.ppt#2

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5. Retirar el vaso de precipitados de la fuente de calor y añadir unas cuantas gotas de ácido clorhídrico para eliminar el peróxido de hidrógeno rema-nente.

6. Dejar enfriar (en campana extractora de gases si es posible).7. Transferir el contenido del vaso de precipitados a un tubo de centrífuga,

rellenar éste con agua destilada o desmineralizada. Centrifugar (o bien de-jar reposar).

8. Decantar el sobrenadante y volver a poner en suspensión el concentrado con agua destilada o desmineralizada, repetir la centrifugación. Repetir como mínimo el proceso de lavado.

9. Observación al microscopio.

También se puede seguir el procedimiento anterior pero sin calentar el vaso de precipitados que contiene la muestra. En su lugar se deja reposar el vaso (tapado con un vidrio de reloj o similar) durante al menos cuatro días. Para una oxidación más rápida se colocan los vasos de precipitados a la luz solar.

Observaciones:

Primera sesión Las preparaciones de diatomeas se observarán con un objetivo de 40 x y, si es posible, con un objetivo 100 x (de inmersión). Se podrán observar dos tipos principales de diatomeas:

a. Algunas diatomeas presentan valvas circulares (simetría radial), si se ob-servan por su cara valvar, estas formas en general viven flotando en la columna de agua, formando parte del fitoplacton (Fig. 10).

Figura 10. Diversidad morfológica de las diatomeas en muestras de agua dulce

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b. Diatomeas con valvas alargadas (simetría bilateral), que suelen vivir sobre el sedimento, formando parte del bentos. Entre estas últimas, algunas es-pecies pueden moverse por deslizamento, mientras que otras se encuentran adheridas a rocas, granos de arena, barro o plantas [también se han descri-to sobre animales vivos (zooplacton) o incluso sobre plumas de pájaros] (Fig. 10).

La composición de las poblaciones de diatomeas depende de las condiciones ambientales, es decir, de los compuestos químicos en el agua, las turbulencias y la disponibilidad de nutrientes. Su crecimiento puede estar limitado por la presencia de sílice en el medio ya que es el componente fundamental de su cubierta celular (frústu-la). ¿Cómo se mueven las diatomeas si no presen-tan apéndices locomotores? Las diatomeas secretan un mucílago a través de varias estructuras de la célula- ma-yoritariamente por una fisura longitudinal en la valva, el rafe- que les confiere la posibilidad de movilidad por deslizamiento sobre superficies o su adhesión a sustratos (Fig. 11a). Estos exudados también estarán implicados en la formación de colonias con diferentes morfologías (Fig. 11b). Un examen más detallado de la preparación per-mitirá la siguiente observación: cada célula está incluida en una cubierta silícea (frústula), formando como una “caja” con dos piezas, que se ajustan la una sobre la otra, llamadas tecas, la superior epiteca y la inferior hipote-ca. Cada teca tiene una cara o valva (que se observa viendo a una diatomea desde arriba) y un lateral o pleura (que se observará viéndola desde un lateral) ( Fig. 12). Las diatomeas, al microscopio, podrán observarse desde arriba, desde un lateral o estarán orientadas con diferentes ángulos, incluso oblicuamente y también se encontrarán fragmentos de diatomea, frústulas rotas…

Figura 12. Estructura de la frústula de las diatomeas

Figura 11. Diatomeas: a) Pennadas móviles.b) Filamentos de diato-meas centrales

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Segunda sesión

Con el método de “limpieza” propuesto se optimiza la observación de las diatomeas al conseguir la eliminación de todas las células y materia orgánica de la muestra, por tanto, se hacen claramente patentes las magníficas ornamentaciones que presentan estos individuos sobre su frústula (Fig. 13). (En la bibliografía se menciona un enlace en la red que hace referencia al modelo matemático que explica la distribución espacial de estas ornamentaciones). Una vez familiarizados con el aspecto y la morfología de estos microorga-nismos, los estudiantes podrán intentar identificarlos. A continuación se propone un sencilla clave sistemática con algunos de los géneros de diatomeas más comunes en aguas dulces con la finalidad de que los alum-nos se aproximen a la clasificación de los seres vivos con una clave dicotómica (Fig. 14).

Figura14. Clave simplificada para la clasificación de diatomeas

Figura 13. Frústulas “limpias” de diatomeas

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Notas para el Profesor

• Las diatomeas pueden encontrarse sobre la mayor parte de las superficies sumergidas, para asegurarse una adecuada recogida de las muestras po-demos recoger sustratos resbaladizos o mucilaginosos o con una película pardo- amarillenta.

• Si se añaden unas cuantas gotas de formalina 4% de peroxido de hidrógeno o de etanol al concentrado de diatomeas en una pequeña cantidad de agua destilada o desmineralizada en un vial limpio, las muestras pueden conser-varse indefinidamente.

• Conviene tener mucho cuidado en la manipulación del peróxido de hidró-geno y el ácido clorhídrico por parte de los alumnos.

• Las claves dicotómicas son herramientas fundamentales para la clasifica-ción de los organismos. En ellas se seleccionan características diferenciales

Figura 15. Aplicaciones de la “tierra de diatomeas”. Tomado de: Revista Tecnológica Vol.17; Ramos et al.; Junio de 2004.

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entre los diversos organismos, lo cual permite acercarse secuencialmente a su identificación. La clave propuesta para las diatomeas puede servir como referente. Comentar como los científicos clasifican a los seres vivos identi-ficando caracteres importantes pero intentando discernir aquellos de origen homólogo, y comparándolos con los de otras especies.

• Las diatomeas tienen diversas aplicaciones de utilidad para el hombre: la denominada “tierra de diatomeas” (acumulación de frústulas fragmentadas de estos organismos) tiene más de 500 usos comerciales: como filtro o agente aislante (fabricación de dinamita), o como abrasivo (dentífricos), pesticida, aditivo alimenticio y en la industria del papel, plástico o pintura (Fig. 15).

Enlaces en la red

Desde el sitio web http://www.microscopy-uk.org.uk/index.html, en el que se promueve el estudio del mundo microscópico, se puede acceder a una guía senci-lla de los principales grupos de microorganismos presentes en el agua de un estanque Pond Life Identification Kit. En el apartado de las diatomeas, incluidas en las algas, se sugieren los siguientes enlaces para profundizar en el conocimiento de estos mi-croorganismos:

Smallest page on the web - ‘diatoms’.Those who live in glass houses’.Diatoms on strings.Marine diatoms. Algunas curiosidades sobre las diatomeas se pueden consultar en: Bacillaria - ‘Carpenter’s rule’ diatom. Test diatoms – especies empleadas para verificar la óptica de los microscopios.Do the exquisite patterns on diatoms have a mathematical basis?Art Deco diatoms- las diatomeas desde un punto de vista artístico.Geometry and Pattern in Nature 1: Exploring the shapes of diatom frustules with Johan Gielis’ Superformula – imágenes espectaculares.Geometry and Pattern in Nature 2: The holes in radiolarian and diatom tests – expli-caciones sobre la admirable microestructura de estos microorganismos.

4. experieNcia 3ª: sucesióN ecolóGica, adaptacióN y otros procesos ecolóGicos eN Medios Naturales

En las comunidades de microorganismos, tanto eucariotas como procariotas, encontramos cadenas tróficas con productores y consumidores primarios o secunda-rios. La ventaja de observar los microorganismos es que, todos los procesos en el ecosistema, se dan más rápidamente que en el caso de organismos superiores, por lo que el estudio de los procesos ecológicos se realiza más fácilmente.

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Los protistas presentan una enorme diversidad fácilmente observable en una simple gota de agua. Estas poblaciones de microorganismos, como las de organis-mos superiores, presentan un mayor o menor número de individuos dependiendo de la cantidad de nutrientes a los que tengan acceso en el medio. La dominancia de unas especies u otras, por lo tanto, variará con el tiempo, dependiendo de dichos nutrien-tes, y de los cambios en un medio ambiente determinado, es lo que se conoce como sucesión ecológica. El conocimiento de estas cadenas tróficas y de las sucesiones microbianas pueden ser de gran utilidad para nosotros, en sí mismos y por su aplicación a proce-sos biotecnológicos.

Descripción

Esta actividad plantea la observación de una sucesión ecológica provocada por la adición de partículas detríticas (exceso de materia orgánica) en un hábitat acuático. Se proponen dos diseños distintos, un diseño de recogida de muestras com-pletas y uno con trampas:

• En el primer caso, se pretende comparar como es la sucesión en compara-ción con una muestra control, cuando se enriquece un medio con materia orgánica o cuando se limita la función de los productores, limitando la luz que llega al ecosistema.

• En el segundo caso, aunque similar, se limita el estudio al efecto “in situ” de un enriquecimiento puntual con materia orgánica que se comparará con otra muestra del mismo ecosistema natural como control.

Tiempo requerido El tiempo requerido para desarrollar esta actividad, recogida de muestras y posterior tratamiento en el laboratorio, es de dos sesiones repartidas a lo largo de una semana. En el caso de que los alumnos participen en la preparación de las muestras se requerirá una tercera sesión. Si se realiza la experiencia con “trampas” éstas debe-rán colocarse una semana antes del desarrollo de la actividad.

Nivel

* 1º ESO podría utilizarse para el estudio en el medio ambiente de los distin-tos tipos de seres vivos y sus adaptaciones al medio.

* 2º ESO se incluiría en el estudio de las funciones de los seres vivos dentro de los ecosistemas.

* 4º ESO es donde sería más adecuado, ya que se aplicaría al estudio de conceptos básicos de ecología como ecosistema, especie, población, co-munidad, hábitat, núcleo ecológico, etc. y al funcionamiento de los ecosis-

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temas considerando posibles alteraciones producidas en ellos debido a las actividades humanas.

* Bachillerato: en el primer curso podría emplearse en el estudio de la cla-sificación de los seres vivos y los niveles de organización, concretamente de bacterias y protistas y en 2º curso en la descripción y conocimiento de los principales grupos de microorganismos, así como su importancia en los ecosistemas.

Procedimiento

Equipos necesarios: microscopio.Materiales: botes de muestreo, tubos de policarbonato, redes de nylon, bandejas o contenedores de plástico, placas petri, pipetas pasteur, portas, cubres, aguja enmangada, aceite de inmersión.Reactivos: carboximetilcelulosa (CMC) o metilcelulosa (Methocel®) al 10%, vaselina, pienso para animales acuáticos.

Día 1: Recogida muestras o colocación de trampas

1a. Se recogerán 500-1000 ml de agua en un río, embalse, lago, etc, con mate-ria orgánica asociada a la zona (suelo, musgo, algas, hojas, materia orgáni-ca en descomposición, etc). La muestra deberá recogerse en un contenedor que deje una cámara de aire en la parte superior de aproximadamente 1/3 a 1/4 del volumen del frasco y se llevará inmediatamente al laboratorio para su posterior procesamiento.

2a. Una vez en laboratorio, se homogeneizará la muestra y se dividirá en tres contenedores que se mantendrán sin cerrar herméticamente. Uno se dejará en una ventana sin insolación directa pero con la presencia de suficiente luz (Fig. 16a). Otro, en la misma posición que el anterior, se preparará aña-diendo hojarasca o pienso para animales acuáticos (Fig. 16b). Finalmente, el tercero se cubrirá con papel aluminio para que no tenga luz, mantenién-dose en la misma localización que las otras réplicas (Fig. 16c).

1b. Para preparar trampas, se utilizan tubos de policarbonato de aproximada-mente 3 cm de diámetro y 6-7 cm de longitud, a los que habremos fijado en los extremos, con una goma elástica, redes de nylon (Maissa, Barcelona) de un tamaño de poro adecuado (ej. sobre 150 µm) (Fig. 17).

2b. En el interior de los tubos podremos poner distintos medios, como ho-jarasca recogida de la misma zona de muestreo o pienso granulado para animales acuáticos (de tortuga o peces). Dichas trampas se colocarán en una zona acuática fácilmente accesible, en la que no haya movimiento rá-pido de agua, para evitar la perdida de las trampas. Se pueden fijar a una estaca en el mismo sitio o con un ladrillo al fondo. Estas trampas se dejarán como mínimo una semana y, posteriormente, se recogerán cerrando uno de

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los extremos con una tapa hermética. Después, se coloca por debajo de la trampa una bandeja de plástico y se sacan del agua. de forma que queden cubiertas de agua (Fig. 18).

Como control, recogeremos agua con un contenedor de la misma zona, pero anterior al punto de recogida de la trampa.

Día 2: Observación de los resultados muestra completa / recogida de trampas

a) La observación de las muestras completas, se deberá realizar en una prime-ra sesión (o segunda, si se recogieron y pre-pararon las muestras con los alumnos) a las 48h. En este caso, donde se prepararon tres replicas de la misma muestra, se recogerán alícuotas de la misma zona de cada contene-dor (fondo, medio o superficie), o se homo-geneizará la muestra y se recogerá entonces inmediatamente una alícuota con una pipeta Pasteur. El proceso de observaciones se des-cribe más abajo para cada sesión. Figura 18. Recogida de la trampa

Figura 16. Esquema de diseño de muestreo directo. a) Muestra original iluminada. b) Mues-tra enriquecida e iluminada. c) Muestra original sin iluminación (con aluminio)

Figura 17. Trampa de muestreo. Diseño y preparación

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b) En el caso de haber utilizado trampas, una vez en el laboratorio, dichas trampas se colocarán en una bandeja o placa petri y se dejaran escurrir sobre dicha placa pasando varias veces el medio recogido en la placa a través de la trampa de tal manera que se arrastren los microorganismos que se han desarrollado asociados al contenido. También se podría desmontar completamente la trampa y depositar su contenido, junto con el agua, en una placa petri o en un contenedor adecuado al volumen recogido con la trampa. En esta misma sesión, se desarrollarán las observa-ciones que se describen con más detalle en la siguiente sección.

Día 3: Observación de los resultados de la muestra completa Únicamente se requerirá una tercera sesión en el caso del estudio de una su-cesión en muestras completas. Esta tercera sesión, se llevará a cabo como la segun-da, pero en este caso se deberá llevar a cabo al menos a la semana de haber realizado el muestreo/preparación de las muestras.Observaciones microscópicas:

Día 2 Para la observación al microscopio se deberá recoger una pequeña alícuota de cada una de las muestras (réplicas de muestra completa o trampas) con una pipeta Pasteur con cuidado de muestrear en la misma zona en las réplicas de muestra com-pleta o con parte del material orgánico en el caso de la trampa y se depositará en la superficie de un porta. Se preparará entonces un cubre al que previamente habremos colocado una línea de vaselina en sus bordes con una aguja enmangada y se colocará con la vaselina hacia abajo sobre la muestra en el porta. De esta manera se mantie-ne una cámara hermética que evita que se evapore la muestra y se pueda llevar a cabo la observación durante más tiempo. Se realizarán observaciones al microscopio primero con un objetivo 10x y pasar posteriormente a 40x. Si se observan microor-ganismos con un movimiento muy rápido, se puede colocar una gota de CMC o Me-thocel® para ralentizar el movimiento, o se puede poner directamente el cubre sobre la muestra y dejar que se evapore parte de la muestra antes de observarla, limitando por compresión el movimiento de los microorganismos. Se registrará, en cada caso, qué tipo de microorganismos aparece de forma abundante, como por ejemplo bacterias, flagelados (pequeño o gran tamaño), ci-liados, amebas (testaceas, desnudas), etc. Se incluyen en la figura 19 y 20 algunos ejemplos de distintos tipos de estos microorganismos como una guía general para la identificación, en cualquier caso, se pueden encontrar muchos más ejemplos en las bases de datos en red que se incluyen en bibliografía. Las primeras poblaciones en aparecer en estas sucesiones (Fig. 19), al haber un incremento de detritos, serán las bacterias y los flagelados osmótrofos y bac-terívoros, por lo que las observaciones en muestra completa permitirán observar bacterias que aparecen entre las 6-8 horas y alcanzan un número máximo entre las 15-150 horas y asociados a éstas pueden aparecer también pequeños zooflagelados aproximadamente a las 20 horas; estas poblaciones pueden ser osmótrofas o depre-

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dadoras de bacterias y suelen alcanzar su máximo entre las 100-200 horas, y harán que las poblaciones bacterianas se estabilicen o incluso disminuyan (atlas & bar-tHa, 1998). En el caso de la muestra con limitación de luz lo que se podrá observar es que, si inicialmente las poblaciones productoras, como bacterias, algas filamentosas y unicelulares eran abundantes, tenderán a ir desapareciendo y el número de total de microorganismos observables será menor que en la muestra original y, por supuesto, que en la enriquecida. En el caso de las trampas, como habrán estado expuestas mucho más tiem-po, podremos observar ya las poblaciones más tardías que son los ciliados que apa-recen después de las 100 horas y alcanzarán su máximo entre las 200-300 horas. Otros grupos como rizópodos y diatomeas suelen ser las más tardías en la sucesión. Comparado con la muestra tomada como control del tipo de microorganismos que normalmente aparece en el área muestreada, probablemente tenga muchos menos microorganismos.

Día 3 Esta sesión sería necesaria en el caso de haber realizado un diseño con mues-tra completa, y entonces ya se observaría el tercer estadio de la sucesión en el que aparecerán las poblaciones más tardías, los ciliados. Primero, aparecerán los ciliados depredadores de bacterias y posteriormente los carnívoros que se alimentan de otros ciliados, diatomeas, flagelados, etc (Fig. 20).

Figura 19. Cadena trófica microbiana

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Bacterias Flagelados osmotrofos y bacterívoros

Protistas autótrofos (algas)

Flagelados heterótrofos Flagelados autótrofos

Ciliados bacterívoros Ciliados carnívoros

Amebas desnudas Ameba testácea Actinópodos

Figura 20. Bacterias; flagelados: Chilomonas, Bodo; protistas autótrofos (algas: Scenedesmus, Pedias-trum, Spyrogira); flagelados (heterotrofos: Anisonema, Entosiphon, Peranema; autótrofos: Phacus, Eudorina); ciliados (Pleuronema, Epistylis, Euplotes, Frontonia, Litonotus, Oxytricha, Stentor); orga-nismos ameboideos (Mayorella, Thecamoeba, Arcella, Actinophrys)

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Notas para el Profesor

• Las sucesiones son de gran importancia en los ecosistemas y realmente son el mecanismo por el que, tras cambios en el ecosistema, que crean la apari-ción de un nuevo hábitat, éste se recupera con una estabilización de pobla-ciones adaptadas al nuevo entorno. Un ejemplo claro de estos mecanismos son los que permiten los procesos de autodepuración en medios naturales, cuando se producen cambios en el ecosistema por contaminación orgánica o de otro tipo. Las plantas de tratamiento de aguas residuales realmente imitan un proceso de autodepuración natural, pero se adecuan ciertos pa-rámetros para evitar el colapso del ecosistema, que es lo que ocurriría en un medio natural con un aporte excesivo de carga orgánica, y además para acelerar el proceso que en un ambiente natural se daría de forma mucho más lenta.

• Uno de los factores más importantes implicados en la colonización de nue-vos ecosistemas es la accesibilidad de los nutrientes aparte de otros facto-res como temperatura, oxígeno, etc. En esta experiencia se ha provocado la aparición de un nuevo habitat, al incrementar el contenido de carga orgá-nica presente y lo que se ha observado es inicialmente una colonización y una sucesión de especies asociadas a esa colonización. Con sus resultados se puede tratar de realizar representaciones en gráficos entre los distintos experimentos con respecto a los controles que permitan deducir cuáles son los cambios principales observados por la modificación fundamentalmente en lo que a nutrientes se refiere, aunque también se puede hacer pensar a los alumnos qué significado puede haber tenido con respecto al hábitat natural el haber recogido las muestras en frascos y haberlas llevado al la-boratorio.

• Se pueden discutir en esta práctica muchos conceptos básicos tanto de di-versidad como ecológicos en la adaptación de la experiencia al desarrollo curricular al que vaya dirigido. En esta práctica se podrán observar organis-mos microscópicos de muy diversos tipos, fundamentalmente protistas y bacterias y se puede incidir en la diferencia de tamaños y en las caracterís-ticas morfológicas que permiten la identificación de unos u otros, haciendo que los alumnos identifiquen estas características y preparen esquemas de sus observaciones. También se puede hablar de sus adaptaciones al medio a lo largo de las distintas observaciones con respecto, fundamentalmente, a las preferencias tróficas de dichos organismos; ej. si son autótrofos o heterótrofos y dentro de éstos qué tipos podríamos observar (coloración, morfología, etc), en muchos casos, la preferencia trófica de depredadores es fácilmente observable en sus vacuolas digestivas. Esto se puede enlazar a su vez con las posibles funciones que llevan a cabo dichos microorganis-mos en el ecosistema utilizado, puede ser de utilidad, en este caso, realizar analogías con organismos superiores que son más fácilmente observables;

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por ejemplo, qué organismos son los productores y cuáles los consumido-res y qué tipos de consumidores podemos distinguir.

• Con respecto a los conceptos básicos ecológicos se podría cuestionar a los alumnos sobre la identificación de ecosistema, especie, población, comu-nidad, hábitat, nicho, y por supuesto sucesión ecológica en la experiencia realizada. La analogía expuesta en párrafos anteriores sobre contaminación orgánica de los ecosistemas podría ser un punto clave de la discusión, para poder aproximar muchos de estos conceptos.

• Finalmente, también se podría introducir a los alumnos en la importancia de un “control” en el diseño experimental, que identifiquen cuáles serían las condiciones “control”, y que perciban que esta información es impor-tante para la propuesta de modelos que podrían predecir los cambios en los factores bióticos y abióticos a lo largo del tiempo.

Enlaces en la red

Microbiology Video Colletion. The Natural History Museum. (2007):http://internt.nhm.ac.uk/jdsml/research-curation/projects/protistvideo/

Micro*scope (2008):http://starcentral.mbl.edu/microscope/portal.php

Protist Information Server. (2008):http://protist.i.hosei.ac.jp/Protist_menuE.html

Galería de Microorganismos:http://www.joseacortes.com/galeriaimag/microorganismos/index.htm#bacterias

biblioGraFía

Experiencia 1:

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Experiencia 2:

taylor, J. c., HardiNG w. r. & arcHibald, c. G. M. 2005. A methods manual for the co-llection, preparation and analysis of diatom samples. WRC Report No TT 281/07. Este informe puede obtenerse en la dirección de correo electrónico: [email protected].

NorMa uNe-eN 13946. Métodos de limpieza de diatomeas para examen microscópico. (Versión oficial en español de la Norma Europea EN 13946: 2003).

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JaHN, t. l., bovee, e. c., JaHN, F. F. 1949. How to know the Protozoa. McGraw-Hill. New York.

Lucía Arregui, Pilar Calvo, Blanca Pérez-Uz y Susana Serrano son profesoras del departamento de Microbiología III de la Universidad Complutense de Madrid, con dilatada experiencia docente en el campo de la Microbiología. Su actividad investigadora se ha dirigido al conocimiento de la estructura celular y la taxono-mía de los protistas ciliados y de su papel en diversos ecosistemas, especialmente en los sistemas biológicos de depuración de aguas residuales. Han coordinado y participado en diversos proyectos educativos relacionados con los microorganis-mos, desde proyectos europeos Erasmus y Comenius, a proyectos de innovación docente de la UCM, participando asimismo en la planificación docente de grupos piloto para el Espacio Europeo de Educación Superior.

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La Atención a la Diversidad en 1º de ESO: Unidad Didáctica “El Agua”

The attention to diversity in 1ºESO: didactic unit “the water”

Javier Gonzalo Rodríguez RodríguezCPR. Sagrado Corazón de Celanova. C/Areal 13

32800 Celanova, Ourense [email protected]

palabras clave: Agua, Didáctica, Diversidad, Educación secundaria.

Key words: Water, Didactics, Diversity, Education, Secondary school.

resuMeN

La incorporación de los alumnos de Educación Primaria a la Secundaria, supone siempre un cambio cualitativo y cuantitativo en su educación generando, en ocasiones, un proceso traumático y complejo. Socialmente, el alumno abandona el ambiente infantil en el que se relacionaba para incorporarse a una relación de adolescentes, a la que cada uno llega con un diferente grado de madurez. A su vez, el alumno comienza a sufrir diversos cambios fisiológicos y psíquicos que le suponen una alteración de su modus vivendi, así como la reafirmación de su propia identidad. En este momento comienza, además, a adquirir el pen-samiento abstracto, que les hará también más críticos con lo que les rodea. Por todo ello, se plantea una experiencia didáctica basada en niveles de profundi-zación en cuanto a contenidos conceptuales y procedimentales, lo que se plasma en la pro-puesta de actividades de aula. Todos los alumnos arrancan desde el mismo punto de partida, realizando las actividades propuestas según su nivel, interés, etc. sin ningún tipo de límite o barrera, con lo que podremos tratar simultáneamente la diversidad de nuestro alumnado. Se trata la diversidad tanto por exceso como por defecto, atendiendo a los alumnos de mínimos, medios o propedéuticos y de excelencia al mismo tiempo, eliminando el efecto discriminador o diferenciador que, en ocasiones, pueda plantear el apoyo educativo. Será el propio alumno el que determine en cada momento, con su trabajo, el nivel al que está dispuesto a llegar. Por supuesto, la labor motivadora por parte del profesor es fundamental y debe comenzar en el planteamiento de actividades atractivas y funcionales a la vez.

abstract

Moving from Primary to Secondary school always means a quantitative and qualita-tive change in the students’ education, which occasionally leads to a complex, traumatic pro-cess. Socially speaking, the students leave the child atmosphere they used to be mixed with to enter the adolescent world, where each one arrives with a different maturity. At the same

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Memorias R. Soc. Esp. Hist. Nat., 2ª ép., 5, 2008

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Javier GoNzalo rodríGuez rodríGuez

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time, the students suffer certain psychological and physical changes that mean an alteration in their modus vivendi as well as a reaffirmation of their own identity. It is at this time that abstract thought is achieved, which makes them be more critical about everything around. For all these reasons, the didactic experience is based on different conceptual and strategic levels, which are brought to the classroom by means of different activities depen-ding on their attitude, interest, etc, with no limit or barrier, so as to treat the learner’ diversity simultaneously. This approach takes into account not only weak, but also medium and bri-lliant students by eliminating the discrimination that the educative support may sometimes cause. It is the pupil the only one who sets with his work the degree he wants to reach. The teacher’s encouragement is fundamental, and it must start in the planning of attractive, func-tional activities.

1. iNtroduccióN

“La flexibilidad para adecuar la educación a la diversidad de aptitudes, inte-reses, expectativas y necesidades del alumnado, así como a los cambios que experi-mentan el alumnado y la sociedad”, es uno de los principios de la educación según la LOE, en su Título Preliminar, CAP I, Art1º, Apdo. e. Por otro lado, en su CAP II Art.22, Apdo. 7, dice: “Las medidas de atención a la diversidad que adopten los cen-tros estarán orientadas a la consecución de los objetivos de la educación secundaria obligatoria por parte de todo su alumnado y no podrán, en ningún caso, suponer una discriminación que les impida alcanzar dichos objetivos y la titulación correspon-diente”. Bajo estas premisas se ha planteado esta experiencia didáctica para el área de Ciencias Sociales en el primer curso de la ESO. La incorporación de los alumnos de Primaria a la Secundaria supone siem-pre un cambio cualitativo y cuantitativo en su educación, suponiendo en ocasiones un proceso traumático y complejo. Socialmente, el alumno abandona el ambiente in-fantil en el que se relacionaba, para incorporarse a una relación de adolescentes, a la que cada uno llega con un diferente grado de madurez. A su vez, el alumno comienza a sufrir diversos cambios fisiológicos y psíquicos que le suponen una alteración de su modus vivendi, así como la reafirmación de su propia identidad. En este momento comienza además a adquirirse el pensamiento abstracto, que les hará también más críticos con lo que les rodea. Esta experiencia se ha concretado en un centro privado concertado, con ni-veles educativos de E. Infantil, E. Primaria y ESO. Estamos asentados en una villa de 3000 hab. del interior de la Galicia rural, con lo que el ambiente socioeconómico y cultural que nos rodea es muy variado. En secundaria se incorporan muchos alumnos de centros de E. Primaria de la comarca que, junto con los nuestros, conforman aulas numerosas y de nivel educativo diferenciado. A esto debemos unir la presencia, cada vez más numerosa, de inmigrantes y de los llamados “retornados”, que se incorporan al sistema educativo procedentes de planes de estudio diferentes, en su mayoría con un bajo nivel educativo. A todo lo anterior, hay que añadir, además, la barrera del idioma (en Galicia, por ley, las Ciencias Sociales se imparten en gallego).

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Por todo ello, se plantea una experiencia didáctica basada en niveles de pro-fundización en cuanto a contenidos conceptuales y procedimentales, lo que se plas-ma en la propuesta de actividades de aula. De todas formas se debe garantizar que desde los contenidos mínimos se pueden alcanzar los objetivos planteados, lo que supondrá una evaluación positiva para el alumno. Todos los alumnos arrancan desde el mismo punto de partida, realizando las actividades propuestas según su nivel, sin ningún tipo de límite o barrera, con lo que podremos atender simultáneamente la diversidad de nuestro alumnado. Se trata la diversidad tanto por exceso como por de-fecto, atendiendo a los alumnos de mínimos, medios o propedéuticos y de excelencia al mismo tiempo, eliminando el efecto discriminador o diferenciador que, en ocasio-nes, pueda plantear el apoyo educativo. Será el propio alumno el que determine en cada momento, con su trabajo, el nivel al que está dispuesto a llegar. Por supuesto, la labor motivadora por parte del profesor es fundamental y debe comenzar en el planteamiento de actividades atractivas y funcionales a la vez. En Ciencias Sociales, el curso de 1º de ESO, según lo dispuesto por la Or-den ECI/2220/2007, de 12 de julio, por la que se establece el currículo y se regula la ordenación de la Educación Secundaria Obligatoria, “aborda el estudio de los medios o dominios naturales, tanto desde la interacción de sus elementos como de las interrelaciones con los grupos humanos en la configuración del territorio, con referencia espacial al ámbito mundial y, en mayor profundidad español y europeo, en cuyo contexto debe abordarse el marco concreto en que vive el alumnado. La valoración de la biodiversidad y la toma de conciencia de la necesidad de contribuir a su mantenimiento son actitudes asociadas a estos contenidos que se integran en el bloque 2, La Tierra y los medios naturales”. En este marco se concreta el tema del agua en el currículo de las Ciencias Sociales para 1º, aunque se tratará desde diferen-tes perspectivas en 2º y 3º de ESO.

2. obJetivos

a. Identificar las fases del ciclo del agua y sus implicaciones ambientales.b. Reconocer y localizar los océanos y mares de la Tierra.c. Describir las principales formas de relieve submarino. d. Conocer la circulación de las corrientes marinas. e. Conocer los principales ríos y lagos del planeta.f. Conocer la fauna acuática y sus principales problemas medioambien-

tales. g. Reconocer y valorar las causas y las consecuencias de la contaminación

de las aguas como uno de los graves problemas ambientales de la ac-tualidad.

h. Reconocer Internet como una importante fuente de información.

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2.1. Conceptos

Mínimos: la Hidrosfera. Principales océanos y mares. Los ríos del mundo. La contaminación de las aguas. La fauna marina. Medios o propedéuticos: los anteriores y además: los fondos marinos. Las formas del relieve submarino. Las corrientes marinas. Principales fuentes de conta-minación de los mares. De excelencia: los anteriores y además: la influencia de las corrientes ma-rinas en el modo de vida del ser humano. La depuración de las aguas residuales. El problema de las especies marinas en peligro de extinción.

2.2. Procedimientos

Se exponen de forma breve los procedimientos para el nivel básico o de mínimos, aunque se proponen prácticamente los mismos para los tres niveles de profundización. La diferencia estriba, fundamentalmente, en aplicar para el nivel de mínimos una continuidad del estadio de las operaciones concretas, mientras en el de excelencia, un mayor grado de abstracción en el proceso de aprendizaje, según la lógica del estado de las operaciones formales que postula Piaget. Como ejemplo:

● Dibujar y trabajar el croquis del ciclo del agua.● Utilización de Internet como fuente de información.● Colocar en un mapa los principales mares y océanos.● Analizar fotografías de ríos. ● Situar en mapas las fotos de las principales especies marinas.

2.3. Actitudes

● Curiosidad por conocer los principales mares y océanos del planeta. ● Toma de conciencia ante los problemas ambientales del mar.● Valoración de las aguas como un gran ecosistema que debemos conser-

var y respetar. ● Apreciar la riqueza que supone la fauna como parte del patrimonio na-

tural que debemos proteger.

3. actividades

Se proponen prácticamente las mismas actividades para los tres niveles de profundización. Las diferencias estribarán en la complejidad de los ejercicios pro-puestos, siguiendo el planteamiento descrito en los contenidos procedimentales.

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►Trabajo en el aula de informática a través de la página web http://mimosa.cnice.mecd.es/~vgarci14/index.htm. Esta página está diseñada para 3º ciclo de EP, pero es interesante para fijar contenidos en la sesión inicial en 1º de ESO.

Realización de esquemas y resúmenes sobre los contenidos de la unidad. Realización de mapas mundi con los principales ríos y mares de la Tierra. Creación de un mural con las especies marinas de cada zona. Elaboración de un diccionario de términos geográficos. A continuación se exponen las fichas con las actividades diseñadas:

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►Trabajo en el aula de informática a través de la página web http://platea.pntic.mec.es/ili/personal/agua/index.htm. Esta página es muy interesante, con ejercicios sobre el tema del agua.

►Trabajo en el aula de informática a través de las páginas web http://www.expozara-goza2008.es/, página oficial de la Expo de Zaragoza 2008 dedicada al agua y http://www.wwf.es/, página de la organización World Wildlife Fund.

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4. evaluacióN

Criterios de evaluación

Reconoce los principales ríos y mares del planeta. Describe las principales unidades de relieve de los fondos marinos. Explica los problemas de contaminación más relevantes de los mares y ríos. Describe las especies marinas más importantes de cada zona.

Procedimientos de evaluación

Análisis de las producciones de los alumnos (actividades en clase, cuaderno de clase, producciones escritas y gráficas). Observación directa del trabajo en el aula mediante hoja de observaciones. Realización de una prueba específica sobre la uni-dad. Autoevaluación y evaluación de la Unidad Didáctica por parte del alumno y del profesor.

A continuación se exponen las fichas de evaluación establecidas:

►PHP Webquest Interesante webquest, sencilla en sus planteamientos, pero los enla-ces que aporta son bastante buenos.

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AUTOEVALUACIÓNUNIDAD 4

1. Ordena los siguientes pasos de el ciclo de el agua:

� El vapor condensado se precipita. � Otra parte del agua llega a los ríos y al mar. � Se condensa y forma nubes. � Parte de el agua caída se filtra. � El viento arrastra a las nubes. � El agua del mar se evapora.

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2.Completa la definición con la palabra adecuada:

� Lugar por el que discurren las aguas de un río: � Río que desemboca en otro río: � Cantidad de agua que lleva un río: � Período del año en el que el nivel del río es más bajo: � Embolsamiento de aguas subterráneas: � Grandes masas de agua que circulan por el océano: � Acumulación permanente de agua salada ubicada tierra adentro: � Subidas y bajadas diarias del nivel del mar:

3. Clasifica:

Llanuras aluviales; Meandros; Valle llano y abierto;Estuarios y Deltas; Cascadas; Desfiladeros y gargantas;Canal estrecho y poco profundo.

Curso de un ríoAlto Medio Bajo

4. Diferencia si se refieren a usos de los ríos (R) o a usos de las aguas marinas (M)

� Abastecimiento de agua a poblaciones e industrias. � Fuente de alimento y materias primas. � Recurso turístico � Producción de energía eléctrica � Vías de comunicación.

5. Observa los siguientes perfiles longitudinales de los ríos Ter y Segura y contesta por escrito a las siguientes preguntas:

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¿A qué altura nacen? ¿Donde desembocan? ¿Qué río es más largo? ¿Cuántos afluentes recibe cada uno? ¿Cómo se llaman? ¿Por qué poblaciones importantes pasan? ¿Cuántas presas regulan su caudal, cuáles son sus nombres y en qué tramos se sitúan? ¿Qué Comunidades Autónomas y provincias recorren? ¿Alguna infraes-tructura de transporte atraviesa los ríos Ter y Segura?

EVALUACIÓN PRUEBA ESPECÍFICA

UD 4 EL AGUA

EVALUACIÓN 1º Fecha:__________

Nombre:__________________________________________ Curso:_______

1. Explica por que la Tierra se le aplica el calificativo de planeta azul. (1 punto).

2. Explica los diferentes movimientos de las aguas marinas (2 puntos) 3. Describe el ciclo del agua (2 puntos)

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4. Completa el mapa de mares del mundo (1 punto)

5. Explica la relación de contaminación de los mares y océanos con las es-pecies en peligro de extinción. (1 punto).

6. Señala cuáles de las siguientes formas pertenecen al relieve submarino: (1 punto)

Fosas Valles Explanadas Deltas Golfos Dorsales Plataformas continentales Cuencas oceánicas. 7. Di si las siguientes informaciones son verdaderas (V) o falsas. (2 puntos)

� Las plataformas continentales se extienden hasta una profundi-dad de 500 m.

� Las dorsales oceánicas pueden superar los 10.000 m. � Las islas son los puntos más altos de las dorsales.� Los taludes continentales son el límite de las plataformas. � Las fosas más profundas se localizan en el océano Pacífico.

ATENCIÓN AL ALUMNADO CON NECESIDADES ESPECÍFICAS DE APOYO EDUCATIVO. Al realizarse tres niveles de profundización en la programación tanto a nivel de contenidos como de actividades se pretende cubrir las principales necesidades de los alumnos. Si estos niveles de profundización fueran insuficientes se podrían rea-lizar los cambios previstos en la programación para estos casos, junto con el equipo de Orientación.

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ACTIVIDADES DE REFUERZO U.D. 4ACTIVIDAD 1

Di si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):

� Las plataformas continentales se extienden hasta una profundidad de 500 metros.

� Las dorsales oceánicas pueden superar los 10 000 m. � Las islas son los puntos más altos de las dorsales. � Los taludes continentales son el límite de las plataformas.� Las fosas más profundas se localizan en el océano Pacífico.

ACTIVIDAD 2Asocia la descripción con el termino correspondiente:

1. Lagos 2. Albuferas 3. Corrientes 4. Arrecife 5. Fosa marina

a. Corrientes que atraviesan los mares con distinta velocidad y temperatura que las aguas circundantes.

b. Alineamientos elevados de fondos mari-nos con boquete central por el que sale magma.

c. Barreras costeras formadas por corales en los mares tropicales.

d. Lagunas saladas formadas en las costas bajas, por la acumulación de arenas que forman cordones litorales.

e. Depresión o zanja alargada en el fondo de una llanura oceánica, que rebasa los 5 500 m de profundidad.

ACTIVIDAD 3

Completa: a) Río más largo del planeta:_____________________________ b) Océano que baña las costas de África y Europa:___________ c) Río más caudaloso del mundo:_________________________ d) Mar que baña las costas de Cuba:______________________ e) Lago más grande de África:___________________________ f) Río más largo de Europa:_____________________________

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ACTIVIDAD 4

Señala cuales de estos animales están en peligro de extinción:

� Foca � Sardina � Ballena � Tiburón� Pingüino� Oso Polar � Delfín � Merluza

5.- distribucióN teMporal

Se necesitan 6 sesiones para desarrollarla, distribuidas de la siguiente mane-ra:

♦ SESIÓN 1:

MATERIAL NECESARIO: Libro de texto. Gráfico de la distribución del agua. Imá-genes. Aula de informática.

CONCEPTOS: Hidrosfera: aguas saladas y dulces. El ciclo del agua.

ACTIVIDADES: A partir de un gráfico contestar preguntas Página web ♦ SESIÓN 2:

MATERIAL NECESARIO: Cartulina A2. Texto Julio Verne. Libro de texto. Mapa mundi de las corrientes marinas.

CONCEPTOS: Océanos y mares. Corrientes marinas. Relieve submarino.

ACTIVIDADES: -Leer un texto y contestar preguntas -A partir de un gráfico contestar preguntas -Dibujar un mapa mundi en una cartulina A2 donde se sitúen el

nombre de los continentes, océanos y mares más importantes ( en grupos de 4)

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♦ SESIÓN 3:

MATERIAL NECESARIO: Cartulina A2 de la sesión anterior. Imágenes de la fauna marina. Aula de informática.

CONCEPTOS: Fauna marina. Especies marinas en peligro de extinción.

ACTIVIDADES: -Elaboración de un mural sobre especies marinas destacando aquellas que estén en peligro de extinción.

-Página web.

♦ SESIÓN 4:

MATERIAL NECESARIO: Mapa mundi de ríos y lagos (mudo). Crucigrama. Aula de informática.

CONCEPTOS: Ríos del mundo.

ACTIVIDADES: -Dado un mapa situar ríos y lagos. -Resolver sobre un crucigrama conceptos sobre ríos. -Dibujar un glaciar describiendo sus partes y contestar pregun-

tas. -Página web con ejercicios.

♦ SESIÓN 5:

MATERIAL NECESARIO: Imágenes. Aula de informática. Cuestionarios para atoevaluación y evaluación de la unidad didáctica.

CONCEPTOS: Contaminación de las aguas.

ACTIVIDADES: -A partir de unas imágenes comentarlas y explicar las causas de las mismas y proponer soluciones.

-Webquest. -Autoevaluación. Evaluación de la UD 4 por el profesor y el

alumno.

♦ SESIÓN 6:

MATERIAL NECESARIO: Cuestionario de la prueba específica sobre los conten-dos de las unidad 4.

CONCEPTOS: Evaluación.

ACTIVIDADES: Evaluación de la unidad 4.

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6.- recursos MultiMedia para el teMa del aGua

► http://www.juntadeandalucia.es/averroes/cpcbelluga/webwebquestagua/elagua.doc 1. Esta webquest incorpora una interesante relación de webs sobre el agua y una reseña sobre lo que podemos encontrar en ellas. Quizá la temporalidad estableci-da, 2 quincenas, sea necesaria en EP, pero se puede adaptar a la ESO con facilidad. 2. Listado de webs que nos aporta:

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.educacionambiental.tv/cap3.htm

http://www.geocities.com/paginadelagua/pagina2.htmhttp://platea.pntic.mec.es/~iali/personal/agua/agua/propieda.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.geocities.com/paginadelagua/pagina3.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.geocities.com/paginadelagua/pagina2.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.atmosfera.cl/HTML/meteorologia/nubes1.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.angelfire.com/mb/elagua/estados.html

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.explora.cl/otros/agua/ciclo2.html

http://www.imta.mx/otros/tedigo/ciclo.htmhttp://www.idaan.gob.pa/ciclodelagua.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.netsalud.sa.cr/aya/club/chapt05.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.eurosur.org/CONSUVEC/contenidos/Consejos/serv_dom/

agua/ahorro_agua/PAgua.html

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.idaan.gob.pa/consejos.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.fut.es/~vne/curiosidades_agua.htm

Contenido Importancia del agua para la vidaURL http://www.elhuevodechocolate.com/refran1.htm

http://www.dominiospromocion.com/refranes-h.htm

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biblioGraFía

brea, a. & roMero, a. 2007. Sociais 1 ESO. Consorcio Editorial Galego. A Coruña.burGos aloNso, M . 2002. Xeografía e Historia 1. Anaya, Nas túas mans. Madrid.burGos, M. & Muñoz-delGado, M. c. 2007. Ciencias Sociais 1. Anaya. Valencia.cHadwicKd, H. 2005. Tras el rastro de las orcas. Nacional Geographic España. García Fuertes, M. a. & pallol, b. 2002. Ciencias Sociais, Xeografía e Historia 1 secunda-

ria. SM, Proxecto Zenit. Madrid.HutcHiNsoN, s. & HawwKiNs, l. e. 2004. Océanos. Barcelona. seco, e. & rozas, a. 2007. Xeografía e Historia 1 ESO. Xerais. Vigo. vvaa. 2007. Geografía e Historia 1 ESO; Guía y Recursos. Santillana, Proyecto La Casa del

Saber. Madrid.VVAA. 2004. Xeografía e Historia 1 eso. Obradoiro Santillana, Serie Ïtaca. Santiago de

Compostela.

Javier Gonzalo Rodríguez Rodríguez, es profesor diplomado de EGB, especiali-dad en Ciencias Humanas, por la E.U. de Santa María, centro dependiente de la Universidad Autónoma de Madrid y licenciado en Geografía e Historia, especiali-dad Geografía, por la Universidad Autónoma de Madrid. Es profesor de Ciencias Sociales, Geografía e Historia en el C.P.R. Sagrado Corazón, Celanova, (Ourense). Ha colaborado en la elaboración de la Guía de Recursos Materiales de Educación para la Salud, para el Centro de Investigación y Documentación Educativa, depen-diente del MEC. Correo electrónico: [email protected]

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Planificación de actividades de ciencias en Educación Primaria

Planning of primary education science activities

Mª Teresa Fernández-Galiano, Mª Puy Zugasti y Amelia Calonge E.U. Magisterio de la Univ. de Alcalá. C/ Madrid 1, 19001 Guadalajara.

palabras clave: Actividades didácticas, Planificación, Educación Primaria, Itinera-rios urbanos.

Key words: Teaching activities, Planning, Primary School, Urban walking tours.

resuMeN

Los objetivos de este artículo son comentar algunos tipos de actividades que nos parecen interesantes para la formación científica de los alumnos de Educación Primaria y dar unas pautas generales para su planificación. Asimismo, presentamos una aplicación práctica, para el tercer ciclo, basada en un itinerario urbano.

abstract

The aim of this article is to introduce some type of activities which are considered interesting for the scientific education of pupils in Primary School, providing general guideli-nes for their planning. In addition, we also show a practical case for 10-11 years old children based on an urban walking tour.

1.- iNtroduccióN

Hoy en día, la mayoría de los investigadores en didáctica están de acuerdo en que el modelo de enseñanza transmisiva no es el más adecuado para aplicar en las aulas y más aún en el caso de la enseñanza de las ciencias. Los conocimientos científicos ya elaborados que los docentes pretendemos transmitir a nuestros alum-nos, con frecuencia carecen de significado para ellos por lo que no los asimilan ni los aplican fuera del aula (JiMéNez aleixaNdre, 2000), lo que les provoca frustración y rechazo hacia las materias científicas. Las nuevas investigaciones sobre la manera en que los alumnos aprenden han llevado a considerar que se consiguen mejores resultados cuando son ellos mismos los que elaboran los significados a partir de sus conocimientos previos. Es decir, el sujeto que aprende debe aprender por sí mismo, realizando un esfuerzo cognitivo propio. Esto no significa que el maestro tenga que

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dejar al alumno solo ante el aprendizaje, sino que se le otorga el papel de creador de las condiciones más apropiadas para que se produzcan dichos aprendizajes; pasando a ser el estimulador, guía y orientador para que el alumno quiera aprender y aprenda por sí mismo. Por otro lado, en los nuevos modelos de enseñanza-aprendizaje se concede una especial importancia a los contenidos procedimentales y actitudinales. Esto se debe a que en la sociedad actual un sujeto no se considera íntegramente formado por el mero hecho de haber adquirido muchos conocimientos durante su paso por las distintas etapas educativas, sino que también debe haber desarrollado una serie de capacidades, referidas a habilidades y actitudes, para que pueda desenvolverse con más eficacia y soltura en su entorno. Este tipo de formación tampoco se consigue con los métodos tradicionales de enseñanza transmisiva, sino más bien a través de una enseñanza mucho más activa por parte de los alumnos. Por ello, en este trabajo presentamos unas pautas generales para planificar actividades de ciencias y las peculiaridades que tienen los distintos tipos de activida-des que se pueden realizar en el aula, o fuera de ella. También aplicamos esas pautas a un tipo concreto de actividad (los itinerarios urbanos), pensado para el tercer ciclo de Educación Primaria. Dicha actividad se enmarca dentro del área de Conocimiento del Medio y se enfoca de una manera interdisciplinar, incluyendo aspectos referentes a distintas áreas de la ciencia (biología, geología, astronomía, meteorología, etc.) y a otras áreas de esta etapa educativa (matemáticas, lengua, educación vial, etc.).

2. pautas para la plaNiFicacióN de actividades didácticas

Toda actividad didáctica debe ser planificada con antelación. A continuación comentaremos los aspectos más importantes que todo docente debe tener en cuenta a la hora de diseñarla.

2.1. Planteamiento de unos objetivos

Antes de la realización de cualquier actividad docente debemos de pregun-tarnos para qué la realizamos, es decir, deberemos plantearnos unos objetivos. Seguramente querremos que los alumnos adquieran un conjunto de concep-tos que les permita ir descubriendo aspectos de la realidad hasta entonces descono-cidos y que puedan aplicarlos en situaciones diversas. Por lo tanto, una vez elegido el tema a tratar, se debe concretar qué conceptos, leyes o fenómenos nos vamos a proponer que conozcan nuestros alumnos y con qué otros hechos y fenómenos coti-dianos queremos que los relacionen. Pero, tal y como hemos comentado anteriormente, no sólo son importantes los contenidos conceptuales sino que el objetivo último de la formación científica es el de contribuir al desarrollo íntegro del alumno, para que en un futuro se adapte mejor a vivir en sociedad. Por lo tanto, desde las primeras etapas educativas, debe-remos procurar que vayan adquiriendo las bases sobre las que se irán asentando sus

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plaNiFicacióN de actividades de cieNcias eN educacióN priMaria

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posteriores desarrollos. Así, por ejemplo, dado que hoy en día en el mercado laboral se exigen nuevas habilidades tales como la creatividad, el trabajo en equipo, la capa-cidad de comunicación, la adaptabilidad, etc., esto nos obligará a educar a nuestros alumnos para procurar el desarrollo de las mismas. Por otro lado, puesto que estamos inmersos en una sociedad en la que las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, y especialmente Internet, acaparan gran parte de nuestra vida, debe-remos enseñarles a convivir con ellas y a utilizarlas para su formación y provecho. También hay otras capacidades y actitudes, como las de indagación, explo-ración, el interés por el conocimiento y la búsqueda de información, la tendencia a formular hipótesis y a encontrar estrategias para resolver problemas, el gusto por el intercambio de opiniones y la confrontación de diferentes puntos de vista, etc. (D.C.B. de Educación Primaria, 1989) que se pueden desarrollar a través de la ense-ñanza de las ciencias y que deben estar en la mente de todo maestro. Además, puesto que vivimos en una sociedad cambiante, en la que conti-nuamente hay que estar formándose y adaptándose, resulta que es importantísimo tener la capacidad para aprender, por lo que educar será sinónimo de preparar a los alumnos para que sean capaces de aprender por sí mismos.

2.2. Detección de ideas

Lo que los alumnos son capaces de aprender depende de los conocimientos previos que tengan y de la forma en que organicen e interrelacionen dicha informa-ción dentro de sus estructuras mentales. Muchas veces los docentes damos por sabi-dos conceptos que son fundamentales para la comprensión de los nuevos contenidos. Si los conceptos más básicos no se conocen, los alumnos se encuentran con proble-mas serios de aprendizaje y los docentes con dificultades para alcanzar los objetivos que se habían propuesto. Así pues, es importante conocer esas ideas previas, tanto para elegir los conceptos y revisar los puntos de partida de nuestra enseñanza, como para plantearnos unos objetivos más realistas y seleccionar mejor las experiencias de aprendizaje que queremos desarrollar en el aula. Existen diferentes métodos para indagar esas ideas: a través de debates, cuestionarios individuales, entrevistas, organigramas, elaboración de mapas concep-tuales, dibujos, o cualquier otra forma en la que los alumnos puedan poner de mani-fiesto sus conocimientos propios y su organización e interrelación. Por otro lado, se han realizado multitud de investigaciones sobre las ideas intuitivas más comunes que suelen tener los alumnos en relación con las distintas áreas de la ciencia (driver et al, 1989; osborNe et al, 1998; http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx.2048). Los docentes de ciencias deberían conocer esos trabajos para intentar ayudarles, a través de actividades específicamente pensadas para ello, a construir modelos y teorías más cercanos al conocimiento académico (pozo, 2007). Finalmente, toda la información recogida por el docente sobre los cono-cimientos previos de los alumnos puede llevarle a replantearse los objetivos que inicialmente se había propuesto alcanzar y las estrategias con las que contaba para conseguirlos.

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2.3. Motivación

Los resultados del aprendizaje dependen no sólo de lo que el alumno “tiene en la cabeza” sino también del contexto en el que se realice. Concretamente, uno de los aspectos que influye notablemente es la motivación que sienta el alumno por aprender. Un alumno motivado suele ser tenaz e interesado en las tareas escolares. Esto hace que sus estrategias de aprendizaje sean más elaboradas por lo que superará mejor las dificultades que le vayan surgiendo. Por lo tanto, una de las tareas más importantes de cualquier docente antes de comenzar una actividad nueva con sus alumnos es la de motivarles. Existen diferentes estrategias de motivación. Algunas de las que están más relacionadas con las áreas de ciencias son las siguientes:

● Tomar como punto de partida algún tema científico que esté de actuali-dad en los medios de comunicación.

● Relacionar el nuevo tema con las vivencias cotidianas de los alumnos.● Crear expectativas atrayentes en relación con lo que se vaya a aprender,

por ejemplo, realizando preguntas interesantes o experimentos sorpren-dentes y haciendo referencia a que a lo largo de la unidad se encontrarán las explicaciones que los aclaren.

● Involucrar a los alumnos en la tarea de aportar material “casero” para la realización de las experiencias.

● Programar actividades variadas y adaptar su nivel a las capacidades de los alumnos, procurando que no sufran demasiados fracasos y no se desmotiven ni desarrollen actitudes negativas hacia las ciencias.

● Mostrar interés por la ciencia y entusiasmo por la labor docente, inten-tando crear un ambiente agradable en el aula.

2.4. Preparación del material y organización de la clase (o de la sali-da fuera del aula)

Una vez conocidas las ideas previas de nuestros alumnos y elegidos unos objetivos realistas, se debe preparar el material necesario para el desarrollo de las actividades que queremos realizar. Este material puede ser muy variado: referencias bibliográficas y de la red, utensilios “caseros” o de bajo coste, objetos recogidos de la naturaleza, colecciones, juegos, etc. A nivel de Educación Primaria, conviene que el material que usen los alum-nos sea lo más cotidiano posible ya que cuando éste es excesivamente caro, sofis-ticado, delicado o de difícil manejo, los alumnos se sienten incómodos a la hora de utilizarlo y, además, provoca en ellos una sensación de lejanía entre la vida real y la ciencia académica. Si la actividad se va a desarrollar dentro de la clase, una tarea previa impor-tante que habrá que realizar es la de organizar el aula. Según el tipo de actividad que se vaya a llevar a cabo (individual, en grupos, de toda la clase, expositiva,…) y del

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material a utilizar (más o menos abundante, voluminoso,…), se tendrá que distribuir el espacio de forma diferente. Si se trata de una salida fuera del aula habrá que programar con suficiente antelación tanto el lugar que se vaya a visitar como las paradas, los tiempos, los ma-teriales necesarios, etc.

2.5. Realización de las actividades

Los alumnos podrán empezar a trabajar una vez que se les haya motivado por el tema y por las tareas que se les van a encomendar. Sea el tipo de actividad que sea, el docente debe procurar que los alumnos descubran por sí mismos los contenidos, realizando un esfuerzo cognitivo propio. Para ello, será necesario potenciar la reflexión y no dar las respuestas demasiado pronto, atendiendo a la premisa de que “todo lo que el alumno puede aprender por sí mismo es mejor que no se le enseñe” (MaríN, 2003). La labor del docente será la de ayudar o dar más o menos información a los alumnos o grupos de alumnos según lo necesiten, de manera que se les pueda ir dirigiendo hacia el aprendizaje (método de descubrimiento dirigido). Después de la realización de las actividades es importante aplicar aquello que han aprendido a situaciones diversas, de manera que se consiga un mejor afian-zamiento de los contenidos, a la vez que el alumno detecta la utilidad y fiabilidad de lo que aprende. Antes de finalizar la actividad es importante aclarar los conceptos y hacer hincapié en aquellos aspectos que hayan sido de mayor dificultad. Se deben realizar resúmenes, esquemas, organigramas, murales, etc. para organizar los nuevos conte-nidos de manera que puedan ser asimilados, reestructurados o acomodados en los esquemas mentales del alumno. En cualquier caso, toda actividad docente debe llevar consigo el hecho de que el discente sea consciente de que ha aprendido cosas nuevas y la labor del do-cente será hacer que se de cuenta de ello.

2.6. Evaluación

Toda tarea docente necesita ser evaluada para verificar los resultados alcan-zados y comprobar si se han logrado las metas u objetivos propuestos con antelación. Por un lado, se deberán ir valorando de forma continua las actitudes y las destrezas de procedimiento que vayan desarrollando los alumnos a lo largo de la actividad. Por otro, para constatar la adquisición o no de los contenidos conceptuales, se deberán supervisar los cuadernos individuales de trabajo y realizar controles esporádicos, escritos u orales, sobre la materia tratada. Asimismo, se analizará el grado de satisfacción que sienten los alumnos por los temas estudiados y por los distintos métodos y estrategias docentes aplicados a lo largo de las actividades realizadas. De esta forma conoceremos mejor aquello que más les agrada o desagrada y aquello que consideran que tiene mayor o menor difi-

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cultad. Para conocer su opinión, al final de cada tema, les pasaremos un cuestionario individual cuyos resultados nos serán muy útiles a la hora de plantear nuevamente la actividad.

2.7. Autoevaluación

Una vez observados los resultados obtenidos por parte de los alumnos, llega el momento de hacer una autoevaluación de nuestra tarea como docentes. Debere-mos analizar aquellos aspectos que nos han dado mejores resultados, y aquellos con los que no nos hayamos quedado satisfechos. La finalidad de toda autoevaluación es la de ir mejorando nuestras programaciones: modificando los objetivos o delimi-tando mejor los contenidos y la temporalización; adaptando el tipo, el número y la profundidad de las actividades; cambiando los métodos de enseñanza; adaptando mejor el nivel de los controles a los contenidos tratados; etc. Es importante que los docentes mantengamos el interés por realizar experi-mentaciones didácticas que nos lleven a efectuar innovaciones para encontrar otros métodos y otras formas de actuación en el aula que nos puedan aportar mejores resultados. Para ello, es conveniente mantenerse en contacto con otros profesores y así poder enriquecerse mutuamente con las experiencias de unos y otros. También se debe contar con las aportaciones hechas por los investigadores en didáctica de las ciencias, para lo que resulta imprescindible estar al tanto de las nuevas publicaciones sobre esta materia. En resumen, todo docente debe estar comprometido con una docencia de calidad y para ello deberá tener una actitud reflexiva y autocrítica con su labor y mantener siempre proyectos de mejora.

3. tipos de actividades de cieNcias

Las actividades de enseñanza-aprendizaje que se pueden incluir en la elabo-ración de una unidad didáctica son muy variadas y es importante seleccionarlas ade-cuadamente. A continuación presentamos aquellas que nos parecen más interesantes para la formación en ciencias de los alumnos de Educación Primaria.

3.1. Trabajos prácticos de laboratorio

Las prácticas de laboratorio son muy útiles para enseñar tanto los conceptos como las técnicas y destrezas necesarias para el aprendizaje de las ciencias. En esta etapa educativa es conveniente que los alumnos se familiaricen con el material bá-sico de laboratorio (probetas, termómetros, lupas, microscopios,…) y comiencen a manejarlo de forma correcta. Dado que en Educación Primaria los colegios no suelen disponer de un la-boratorio, siempre es posible adaptar el aula y convertirla en un aula-laboratorio

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donde llevar a cabo los trabajos experimentales. Para ello conviene tener un armario cerrado con llave donde almacenar el material, que debe ser seguro y estar perfecta-mente ordenado y etiquetado, y una estantería donde colocar los libros de consulta, guiones y otros materiales necesarios para la realización de las prácticas. El material que se utiliza para realizar las actividades puede ser comercializado (lupas, cuenta-gotas, probetas, pilas, bombillas...), de desecho (recipientes variados, corchos, tubos de cartón,…) y elementos de la naturaleza (piñas, conchas, hojas, plumas, minera-les,…). Además muchos de los productos químicos se pueden sustituir por otros productos de uso cotidiano más conocidos y familiares para el alumno como el zumo de limón, vinagre, betadine, etc. Si se tienen plantas hay que buscar el lugar adecuado donde ponerlas de forma que reciban luz pero no les dé el sol directo. Cuando se quieren hacer observa-ciones de animales hay que mantenerlos en condiciones de vida análogas a su hábitat natural por lo que se debe disponer de otros recursos como: terrarios (por ejemplo para la observación de hormigas, lombrices,…), acuarios (para la observación de peces, plantas acuáticas,…), incubadoras (para hacer un seguimiento del desarrollo de un huevo de gallina), jaulas, o una simple caja de zapatos (para los gusanos de seda). El hecho de tener el laboratorio en el aula hace posible que se puedan rea-lizar experimentos no programados a lo largo del desarrollo de cualquier unidad di-dáctica. Asimismo, permite el seguimiento continuo de experimentos que requieran una observación y toma de datos diaria (germinación de una semilla,…) y facilita el cuidado y la observación de los seres vivos que estén en el aula, lo que resulta muy motivador para los alumnos. En este nivel educativo se deben realizar actividades experimentales senci-llas dándole al alumno unas pautas claras, ordenadas y concisas, siendo fundamental vigilar continuamente sus primeras manipulaciones. Primero es conveniente dejar un tiempo para que los alumnos, que trabajarán en grupos, lean el trabajo a realizar y busquen las estrategias para resolver los problemas que se les plantean. Antes de iniciar las tareas, el profesor aclarará todas las dudas que puedan surgir y dará las orientaciones oportunas para que los alumnos tengan que esforzarse para aprender por sí mismos. Durante la actividad deben anotar todos los resultados y las conclu-siones a las que llegan y elaborar un informe que entregarán al profesor al término de la sesión. Finalmente recogerán todo el material utilizado y dejarán el aula perfecta-mente ordenada.

3.2. Juegos

El juego tiene un gran valor educativo ya que favorece el aprendizaje de una forma lúdica. Sin embargo, hay que tener en cuenta una serie de normas, a la hora de aplicarlo como herramienta docente:

● Debe estar destinado a enseñar o reforzar algún contenido que se esté trabajando en ese momento.

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● El espacio donde se desarrolle el juego debe ser el adecuado, lo que dependerá del tipo de juego (los juegos de mesa se pueden realizar en el aula, pero hay otros que necesitan espacios más amplios como el gimnasio, el patio, etc.).

● El tiempo destinado al juego debe ser el suficiente para que se realice con tranquilidad y el alumno pueda pensar, razonar, relacionar concep-tos, comunicar ideas,…

● Debe de ser atractivo y divertido para el alumno.

Existen numerosos juegos muy sencillos y de fácil aplicación en el aula que son muy útiles para la educación científica del alumno, como por ejemplo: las adaptaciones de los clásicos juegos de dominó o de los circuitos (por ejemplo para establecer correspondencias entre los tipos de reproducción y los animales, la flor y sus partes,…), las cartas (para clasificar animales o plantas, organizar los alimentos según su función,…), la oca o el trivial (para memorizar conceptos científicos), las adivinanzas (para identificar animales, plantas, minerales, fósiles,…). En general, es válido cualquier juego sencillo que se base en un tablero, que puede elaborar el propio profesor (sobre el cuerpo humano, el recorrido de un río, las partes de una planta,…), tarjetas con preguntas relacionadas con el tema, dados y fichas. 3.3. Murales

Los murales o paneles permiten fijar ideas, establecer conexiones y jerar-quías entre los diferentes contenidos y fundamentalmente conseguir una visión glo-bal de un tema previamente estudiado para ayudar a asentar en la mente del alumno la nueva información recibida. Es conveniente que toda la clase colabore en su elaboración. Para ello se pueden formar grupos y a cada uno de ellos asignarle una tarea diferente, como por ejemplo: realizar los dibujos, buscar las ilustraciones, hacer los esquemas, las grá-ficas, los resúmenes,… Finalmente todos los grupos, coordinados por el profesor, confeccionarán el mural que será expuesto y comentado en clase.

3.4. Modelos y maquetas

La construcción de modelos (por ejemplo, de un pulmón) y maquetas (por ejemplo, de un volcán) por parte de los alumnos es una actividad con un gran po-tencial didáctico debido a que el alumno tiene que reflexionar sobre los elementos que quiere representar y su funcionamiento, lo que exige una búsqueda previa de información para conocer perfectamente su estructura. También debe seleccionar los materiales adecuados, ya que cada uno presenta unas características diferentes y no todos son útiles para realizar cualquier función. Además, simplemente su construc-ción implica el desarrollo de habilidades manuales, esencial en estas edades, y ayuda a la comprensión de los hechos y fenómenos naturales que se simulan ya que aportan al alumno un referente palpable de los mismos.

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Esta actividad la puede plantear el profesor como un trabajo individual o grupal según la dificultad que conlleve.

3.5. Salidas fuera del aula Las salidas fuera del aula suelen ser motivadoras para los alumnos ya que suponen un sistema ameno de aprendizaje y un cambio en la rutina escolar. Pueden ser visitas a algún centro (museo de ciencias, jardín botánico, zoológico, una in-dustria,…) o bien excursiones o itinerarios (para conocer la naturaleza y el propio entorno). En ambos casos tienen que estar perfectamente organizadas para evitar que surjan problemas de cualquier tipo durante su desarrollo, por lo que es importante que el profesor la haya realizado con anterioridad. El trabajo previo se llevará a cabo en el aula, donde se informará a los alum-nos sobre la salida que van a realizar, su duración, las normas generales de compor-tamiento, etc. Además se propondrán una serie de actividades para introducir a los alumnos en aquellos temas que se vayan a desarrollar. Cada tipo de salida tiene sus propias características, que habrá que tener en cuenta a la hora de planificarla. Así, por ejemplo, es recomendable que las visitas a museos tengan una duración razonable para evitar el cansancio de los niños. Además se debe proporcionar a los alumnos una guía didáctica con una serie de cuestiones que deberán contestar sobre lo que van a observar (para que se aproveche la visita y no se convierta en un simple paseo por las salas) y es conveniente seleccionar un tema con carácter monográfico (por ejemplo las aves, los minerales, los mamíferos, la vida en el mar,…) que permita reforzar los contenidos teóricos concretos que se estén impartiendo en el aula. Las excursiones o los itinerarios pueden tener duración variable (un par de horas, medio día o todo el día), pero en cualquier caso siempre hay que entregar a los alumnos un guión explicativo de lo que se vaya a observar y un mapa en el que figure el recorrido y las paradas que se vayan a realizar. Cada alumno deberá llevar un cuaderno donde poder tomar notas sobre todo lo observado y las explicaciones dadas por el profesor (sobre la flora y fauna del lugar, el tipo de paisaje,…). Además llevarán bolsas y botes de plástico para recoger las muestras de la naturaleza (hojas, frutos, semillas, rocas, agua,…). La recolección en Educación Primaria se debe li-mitar a las especies más abundantes y conocidas del entorno o que se encuentren en el suelo. En las bolsas y botes se anotarán la fecha y el lugar de recogida. Es reco-mendable que el alumno escriba un diario sobre lo ocurrido durante la salida con el fin de procurar una mayor riqueza en su vocabulario y mejorar sus destrezas para la expresión escrita y la síntesis. 3.6. Colecciones

Es evidente que a los alumnos les entusiasma coleccionar (ordenar y clasifi-car) todo tipo de cosas, por lo que esta afición de los niños la podemos convertir en

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una forma de aprendizaje. Para ello, es imprescindible orientar a los alumnos sobre qué es lo que tienen que coleccionar y cómo tienen que hacerlo. A estas edades, se pueden hacer colecciones de plantas completas o bien de partes de las plantas como hojas, semillas, flores y frutos. Las hojas o plantas herbáceas, se prensarán y una vez secas se plastificarán y pasarán a formar parte del herbario de la clase al cual se pueden añadir nuevos ejemplares todos los años. Las muestras de semillas, se dejarán secar y se archivarán en cajas o en un cuaderno de semillas para formar parte de la colección. Cada ejemplar debe acompañarse con una etiqueta en la que figuren los siguientes datos: nombre científico, nombre vulgar, fecha y lugar de recolección. En cambio las colecciones de animales no están recomendadas y es prefe-rible que los animales se observen vivos en su medio natural aunque, a veces, se pueden llevar al aula para su estudio y posteriormente devolverlos al entorno del que proceden. Sin embargo, sí se pueden coleccionar partes de ellos como, por ejemplo, plumas, conchas, escamas,... También son interesantes las colecciones de minerales, rocas, fósiles,…

3.7. Noticias científicas

Las noticias científicas, que se pueden extraer de artículos periodísticos, siempre son un buen material para trabajar en el aula ya que permiten planificar actividades como debates o comentarios de texto que pueden ser muy útiles para la adquisición de conocimientos, el incremento del vocabulario científico y el desarro-llo de capacidades tales como las de expresión, redacción, análisis y síntesis. Es im-portante seleccionar temas de actualidad que puedan despertar interés y curiosidad en los alumnos. Con respecto al debate, aunque no todos los temas se prestan a ello, si hay muchos a los que se les puede sacar un gran partido (la fecundación “in vitro”, el uso de las células madre, el cambio climático,…). Para que el debate esté bien organiza-do es imprescindible la figura del moderador (el profesor) que se puede encargar de leer la noticia a todo el grupo, plantear cuestiones conflictivas para hacer reflexionar a los discentes sobre el tema y dar el turno de palabra para evitar que todos hablen a la vez. Las noticias también se pueden plantear en forma de comentario de texto con el objetivo de valorar si el alumno es capaz de entender y analizar un escrito. Una actividad complementaria para conseguir un aumento del vocabulario consiste en hacer que los alumnos elaboren un glosario con los términos científicos que va-yan apareciendo a lo largo del texto de manera que lo puedan consultar en cualquier momento.

3.8. Pequeñas investigaciones y resolución de problemas

Dentro de los modelos de enseñanza constructivista, uno de los más acep-tados es el que se basa en el aprendizaje por investigación, donde el alumno debe resolver alguna situación problemática de interés. Se parte del hecho de que todo

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conocimiento es la respuesta a una pregunta y de que quien aprende debe construir el nuevo conocimiento y no solo reproducir lo que le transmite el docente o lo que lee. Las propuestas didácticas encaminadas a fomentar la investigación del alumno pueden ser muy adecuadas para la construcción de conceptos, habilidades y actitudes. Los grupos de alumnos, para afrontar el problema, deben partir de las con-cepciones que tengan en ese momento, pero mediante la búsqueda de información y la discusión con sus compañeros, podrán ir adaptándolas y aproximándolas a las ideas científicas. Respecto a los contenidos no conceptuales, este tipo de aprendizaje es muy apropiado para potenciar el trabajo en grupo y desarrollar la creatividad, la búsqueda de información, las capacidades de planificación, síntesis y comunica-ción,…, propios de todo investigador. Por supuesto, en estos niveles educativos, se deben afrontar aquellos temas que sean cercanos y cotidianos para los alumnos de manera que les resulten más mo-tivadores y, además, los elementos a estudiar deben ser sencillos y concretos puesto que todavía no tienen desarrolladas las capacidades necesarias para realizar grandes investigaciones. De hecho, a estas edades lo que en realidad se pretende es iniciarles en este tipo de actividad con el fin de que puedan ir desarrollando poco a poco las capacidades y actitudes antes mencionadas.

3.9. TIC

La introducción de las nuevas tecnologías de la información y la comuni-cación se está generalizando en todos los colegios por su gran potencial educativo, especialmente para la enseñanza de las ciencias. Concretamente, en la actualidad, en España, la mayoría de los centros de Educación Primaria dispone de aulas de informática (de hecho los últimos datos indican que hay un ordenador por cada 12,2 alumnos). Sin embargo, su uso en la dinámica del aula no es aún habitual por la falta de recursos en la propia clase, y seguramente también por la escasa preparación de los docentes en el manejo de estas herramientas. Una manera de incorporar las nuevas tecnologías en el aula sería disponien-do de, al menos, un ordenador con conexión a Internet y cañón de proyección en cada clase. En cualquier caso, probablemente no tardando mucho, los ordenadores y las redes de comunicación acabarán teniendo un gran impacto en la enseñanza por lo que uno de los objetivos importantes de la educación, tal y como se indica en la LOE/2006, es que los alumnos aprendan a utilizarlos de forma crítica y eficaz. Hoy por hoy, el uso de las TIC para la enseñanza de las ciencias se suele limitar a ciertas sesiones llevadas a cabo en las aulas de informática, pero que pue-den ser especialmente valiosas, por ejemplo, para la búsqueda rápida de informa-ción, para observar imágenes en movimiento difíciles de imaginar por el alumno (por ejemplo, la apertura y cierre de un estoma), para visualizar, en pocos minutos, experimentos de laboratorio de larga duración (por ejemplo, la comparación de la germinación de distintos tipos de semillas) o para manejar cierto software interactivo de interés didáctico (lópez et al., 2007).

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4. aplicacióN práctica: “itiNerario urbaNo”

Como hemos adelantado anteriormente, la utilización de los elementos que integran el entorno natural constituye un complemento interesante y atractivo a las clases teóricas ya que posibilita alternativas de enseñanza activa y favorece el trabajo integral de varias disciplinas normalmente compartimentadas como son la historia, la biología, la geología, el arte, la física, las matemáticas, la lengua, etc. En la etapa de Educación Primaria, los contenidos relacionados con el medio se tratan en el área del “Conocimiento del medio natural, social y cultural”, sobre todo en el bloque 1 “El entorno y su conservación“, y en el bloque 2 “La diversidad de los seres vivos” (Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación). Dentro de las posibilidades que presenta el entorno natural exponemos una propuesta de itinerario urbano. Un itinerario urbano podemos definirlo como un recorrido por el entorno natural y/o urbano de un municipio, haciendo hincapié en la observación de distintos aspectos del medio y resaltando la importancia de los valores naturales de la zona (brusi et al., 1987). Diseñar un itinerario no es complicado si nos limitamos a estudiar algunos aspectos concretos del entorno pero puede resultar una tarea ardua si intentamos mostrar todos los recursos que una localidad pone a nuestro alcance. En este sentido, es importante no presentar los itinerarios como lugares que se visitan y estudian una sola vez, sino que deben ser considerados como un medio en el que se encuentran elementos que se pueden visitar en cualquier momento. Para una correcta planificación de este tipo de actividades es recomendable seguir un protocolo de pautas (Ver apartado 2 de este artículo). Tomando éstas como base, hemos estructurado la propuesta de itinerario urbano en tres sesiones que tie-nen distinta duración:

1. Sesión previa a la salida (cuatro horas impartidas en el aula): plantea-miento de objetivos, detección de ideas, motivación y preparación del material.

2. Desarrollo de la actividad (fuera del aula).3. Sesión posterior a la salida (dos horas impartidas en el aula): afianza-

miento de los contenidos tratados, evaluación y autoevaluación.

4.1. Sesiones previas en el aula

Obviamente un itinerario urbano no debe convertirse en un simple paseo comentado por el profesor, sino que debe estar organizado y estructurado para con-seguir unos objetivos determinados. Así, por ejemplo, los itinerarios son un recurso didáctico interesante para practicar y estimular la observación, desarrollar una actitud indagadora, integrar a los alumnos en su entorno natural y sensibilizarlos para que promuevan la protección y el cuidado del medio ambiente. Asimismo, todo itinerario se presta a la programa-

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ción de actividades grupales, que pueden ayudar a fomentar la responsabilidad y la colaboración en las tareas de grupo. En muchas de esas actividades se deben realizar trabajos tales como el manejo de instrumentos, mediciones, recolección de muestras, etc., que también favorecen el desarrollo de habilidades manipulativas en los niños. En cuanto a los objetivos conceptuales, en la ejemplificación que presen-tamos, nos hemos propuesto el estudio de algunos aspectos del medio relacionados con el cielo, las plantas y las rocas (tratados en los bloques 1 y 2 del área de Cono-cimiento del medio natural, social y cultural de Educación Primaria (LOE/2006)). Concretamente pretendemos que los alumnos:

- Observen los cambios aparentes de la posición del Sol en el cielo a lo largo del día.

- Aprendan a orientarse con ayuda de una brújula o del Sol.- Conozcan y observen algunos tipos de nubes.- Identifiquen algunas plantas del entorno urbano.- Perciban que los vegetales pueden crecer en muchos lugares.- Comparen las plantas ornamentales con las silvestres. - Identifiquen los tipos de rocas más utilizados en la construcción.- Conozcan los lugares de procedencia de las rocas observadas.- Reconozcan y diferencien algunas rocas naturales y artificiales.

Durante las sesiones dedicadas a la preparación de la salida, informaremos a los alumnos sobre el itinerario que van a realizar por una determinada zona cercana al colegio, procurando crear unas expectativas atractivas hacia el mismo. Seguida-mente pondremos en práctica algunas estrategias docentes para averiguar sus ideas previas sobre los temas a tratar. Para ello, primeramente se les pasará el cuestionario inicial que se muestra en la siguiente página. Posteriormente, con el fin de entablar un debate en el aula donde los alum-nos puedan poner de manifiesto sus ideas, plantearemos algunas cuestiones del tipo: ¿se puede usar la posición del Sol para saber la hora?, ¿cómo cambia esta posición a lo largo del día?, ¿qué plantas observáis durante el camino de casa al colegio?, ¿dónde se encuentran?, ¿se les caen las hojas a algunos árboles o a todos?, ¿para qué se podrían aprovechar estas hojas?, ¿cuántos tipos de rocas conoces?, ¿se pueden utilizar todas estas rocas en la construcción de edificios?, etc. Por otra parte, la organización de una salida implica la realización de otra serie de tareas tales como:

● Diseñar el itinerario y las paradas que se vayan a realizar. En nuestro caso, dadas las características de lo que queremos estudiar, es conve-niente que la salida se realice por la mañana y que su duración sea de al menos tres horas. El profesor mostrará a los alumnos el guión, previa-mente elaborado, en el que figurarán el recorrido general y las paradas necesarias para realizar las observaciones programadas.

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CUESTIONARIO INICIAL

1. El Sol sale por el día y se esconde por la noche� Porque la Tierra gira (rota)� Porque el Sol se mueve alrededor de la Tierra� Porque la Tierra se traslada alrededor del Sol

2. A mediodía el Sol está por el:� Norte � Este� Sur � Oeste

3. ¿Por qué te quema más el Sol a mediodía?� Porque el Sol está más alto con respecto al horizonte� Porque el Sol está más cerca de la Tierra� Porque la Tierra se ha ido calentando toda la mañana

4. Un árbol o arbusto es de hoja perenne cuando:� Nunca se le caen las hojas� Siempre tiene hojas� A veces tiene hojas

5. Un arbusto tiene:� Muchas ramificaciones leñosas a nivel del suelo� Un solo tronco leñoso principal� Muchas ramificaciones herbáceas a nivel del suelo

6. Las hojas compuestas:� Tienen el limbo muy grande� Presentan el limbo dividido en varias piezas bien diferenciadas� Poseen un limbo que sale directamente del tallo

7. Relaciona los términos de cada columna (nubes – aspecto) Nimbos Aspecto algodonoso Estratos Aspecto deshilachado Cúmulos Nubes en capas Cirros Producen lluvia 8. Las rocas están formadas por (marca lo que consideres correcto):

� Fósiles� Plantas� Minerales

9. ¿Qué rocas se forman exclusivamente en el interior de la Tierra?� Sedimentarias� Ígneas� Metamórficas

10. ¿Cuáles de las siguientes rocas se utilizan para construir edificios?� Caliza� Arenisca� Yeso� Granito

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● Formar los grupos de trabajo, de tres alumnos, e indicarles las tareas que deben realizar. Todos tendrán que hacer un trabajo similar; elegir una planta y una roca para su estudio, observar el cielo y el Sol y rellenar unas fichas que les serán entregadas el día de la salida. Asimismo, se les informará que posteriormente se realizará una puesta en común sobre el trabajo realizado por los distintos grupos.

● Preparar el material necesario para cada grupo: reloj de sol, brújula, medidor de ángulos, lupa de mano, pinzas y guión del itinerario con las fichas de trabajo. Además, para involucrar a los alumnos en la prepara-ción de la actividad y a su vez motivarles por la misma, se pedirá a cada grupo que el día de la salida traigan el siguiente material: un palo recto (de aprox. 40 cm), una cinta métrica, bolsas de plástico, una cámara de fotos o móvil con cámara (optativo) y material adecuado para poder escribir y tomar notas.

● Realizar las siguientes actividades previas: - Usar una brújula y ubicar los puntos cardinales. - Medir la hora solar con un reloj de sol y compararla con la civil. - Medir ángulos con un transportador de ángulos. - Observar la escala de viento Beaufort. - Manejar claves dicotómicas.

4.2. Durante la salida

Para que los alumnos adquieran una visión global del medio urbano, durante la salida deberán trabajar de forma coordinada (en grupos) para poder observar dife-rentes aspectos del entorno por el que discurre el itinerario. Nada más salir del centro, en alguna plaza cercana, deberán observar el Sol, siguiendo las pautas que se indican en la primera parte de la ficha que se presenta más adelante. Puesto que se pretende estudiar los movimientos aparentes del Sol en el cielo a lo largo del día, conviene que esta primera observación se haga lo antes posible para que el Sol todavía no se encuentre muy alto sobre el horizonte. Posteriormente, durante el trayecto hacia una zona ajardinada, el profesor irá resaltando y comentando los aspectos de interés que vayan apareciendo, tales como: el tipo de plantas, la presencia de algún animal o de su rastro, los materiales con los que se construyen las casas, los monumentos, los pavimentos o las estatuas, la temperatura que indica algún termómetro de la ciudad,... Una vez en el parque, a cada grupo se le asignará una planta y algún tipo de roca para estudiarlos siguiendo las pautas marcadas en las fichas de observación (ver fichas). Asimismo, en la misma zona ajardinada se instará a los alumnos a que observen el cielo y completen la ficha de observación de las nubes (ver ficha). De regreso hacia el centro escolar, por ejemplo en el mismo lugar donde se realizó la primera observación del Sol, a las 12 h solares (es decir las 13 o las 14 h civiles, según la época del año), los alumnos volverán a observar la posición del Sol para completar la ficha.

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4.3. Sesión posterior a la salida

Una vez finalizado el itinerario, cada grupo confeccionará un informe para presentar los resultados obtenidos al resto de sus compañeros. Con ello se pretende que todos los alumnos conozcan el trabajo realizado por los distintos grupos, que contrasten los resultados y que se enriquezcan con las aportaciones de los demás. También se realizarán algunas actividades de refuerzo y aplicación de lo aprendido, que el profesor podrá seleccionar entre las siguientes:

● Construcción de una maqueta (con alambres) que represente las trayec-torias aparentes del Sol en el cielo en las distintas estaciones.

● Elaboración de un mural con los ejemplares o restos recogidos, que sirva de recordatorio de la salida.

● Redacción de un cuento titulado “Una historia cotidiana con las rocas y plantas de protagonistas” que haga referencia a lo que se ha visto durante el itinerario.

● Realización del juego del itinerario (CALONGE et al.,1990); se trata de una versión del tradicional parchís en la que se van planteando una serie de preguntas, relacionadas con los contenidos tratados durante la actividad, a las que los alumnos deberán contestar correctamente para poder ir avanzando en el juego.

4.4. Evaluación

La evaluación debe ser un proceso global, continuo y formativo en el que distinguimos tres etapas:

1. Evaluación inicial: mediante la realización del cuestionario inicial y un debate se comprobará lo que los niños saben sobre los temas que vamos a tratar.

2. Evaluación continua: mediante el seguimiento continuado y sistemá-tico de cada alumno a lo largo del itinerario se valorará la progresiva adquisición de destrezas, actitudes y pequeños aprendizajes. de las acti-vidades, también se considerarán los trabajos realizados por cada grupo y se pasará nuevamente el cuestionario inicial de detección de ideas para evaluar los cambios o la evolución de las mismas a lo largo de la actividad.

3. Evaluación final: además del interés mostrado por el alumno durante el desarrollo de las actividades, también se considerarán los trabajos rea-lizados por cada grupo y se pasará nuevamente el cuestionario inicial de detección de ideas para evaluar los cambios o la evolución de las mismas a lo largo de la actividad.

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plaNiFicacióN de actividades de cieNcias eN educacióN priMaria

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Asimismo se evaluará la opinión de los alumnos en relación con la actividad misma, para lo cual se les pasará un cuestionario. Esta evaluación nos podrá ser útil para una posterior realización de esta misma actividad en cursos sucesivos.

4.5. Autoevaluación

Como ya habíamos comentado anteriormente, todo maestro debe ser auto-crítico con su labor docente para poder ir mejorando sus estrategias de enseñanza y obtener mejores resultados en el aprendizaje. Por ello, finalmente, después del desa-rrollo de la actividad que hemos presentado y a la luz de los resultados obtenidos, se debe cuestionar algunos aspectos de la misma, tales como:

● ¿Ha estado bien programada la actividad?; en la organización de los grupos; en el tiempo; en la claridad de las tareas que se debían realizar; en la cantidad y dificultad de las tareas,…

● ¿La actividad ha despertado interés en los alumnos?● ¿Ha surgido algún problema durante la salida? Si es así, ¿se hubiera

podido evitar?● ¿Se han alcanzado los objetivos esperados?● ¿Qué aspectos cambiaría la próxima vez que realice esta actividad?

biblioGraFía

aa.vv. 1989. Diseño Curricular Base: Educación Primaria. MEC. Madrid.aa.vv. 2006. Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación. LOE/2006. Real Decreto

por el que se establecen las enseñanzas mínimas de Educación Primaria.brusi, d., bacH, J., doMiNGo, M. & obrador, a. 1987. El itinerario urbano en el aprendizaje

de la geología. Revista de Enseñanza de las Ciencias, número extra; 85-86.caloNGe, a., FerNáNdez-GaliaNo, M. t. & vivas, e. 1990. Actividad interdisciplinar basada

en un itinerario urbano. Actas de los XI Encuentros de la Didáctica de CC. Expe-rimentales. Universidad de Valladolid. Valladolid.

CUESTIONARIO DE EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD

1. ¿Te ha resultado atractiva la actividad?2. ¿Has aprendido cosas que no sabías? Cita un par de ellas.3. ¿Las fichas estaban lo suficientemente claras?4. ¿Has encontrado alguna dificultad especial durante el desarrollo de la

actividad? En caso afirmativo cita alguna de ellas.5. ¿Te ha gustado trabajar en grupo? Cita dos ventajas y dos inconvenientes de

este tipo de trabajo.

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Mª teresa FerNáNdez-GaliaNo, Mª puy zuGasti y aMelia caloNGe

Memorias R. Soc. Esp. Hist. Nat., 2ª ép., 5, 2008

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driver, r., GuesNe, e. & tiberGHieN, a. 1999. Ideas científicas de la infancia y la adolescen-cia. 4ª ed. Morata. MEC. Madrid.

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MaríN, N. 2003. La enseñanza de las Ciencias en Primaria. Grupo Editorial Universitario. Granada.

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http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx.2048

Mª Teresa Fernández-Galiano Ruiz es licenciada en Ciencias Biológicas por la UCM y profesora Titular de Escuela Universitaria. Obtuvo el grado investigando la biología celular de microorganismos del rumen lo que originó varias publica-ciones internacionales. Imparte docencia de Biología y Didáctica de las Ciencias Naturales en la E.U. de Magisterio de Guadalajara (Departamento de Biología Celular y Genética. Universidad de Alcalá). Ha participado en varios proyectos de innovación docente y ha publicado diversos artículos en revistas de educación. Correo electrónico: [email protected]

Mª Puy Zugasti Arbizu, licenciada en Ciencias Físicas por la UCM, es profesora Titular de Escuela Universitaria del Departamento de Física de la Universidad de Alcalá en el área de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Desarrolla su labor docente en la E.U. de Magisterio de Guadalajara, impartiendo asignaturas rela-cionadas con la Física y su Didáctica. Su investigación está vinculada a la Didácti-ca de las Ciencias, habiendo publicado diversos artículos en revistas nacionales e internacionales de educación en ciencias. Así mismo, ha participado en proyectos de investigación con propuestas didácticas sobre distintos temas científicos y so-bre las Prácticas docentes de Magisterio. Correo electrónico: [email protected]

Amelia Calonge García es licenciada en Ciencias Geológicas por la UCM, Doctora en esta misma facultad y Catedrática de E.U. Imparte docencia de Didáctica de las Ciencias Naturales en la E.U. de Magisterio de Guadalajara y de Micropaleontolo-gía en la Facultad de Biológicas en la Universidad de Alcalá. Es especialista en el campo de la Bioestratigrafía y de la Micropaleontología y ha participado en pro-yectos de investigación vinculados con la Enseñanza de las Ciencias de la Tierra. Todo ello se ha traducido en numerosas publicaciones científicas en el campo de la Bioestratigrafía, Micropaleontología y en el de la Enseñanza de las Ciencias.En la actualidad es Directora del Departamento de Geología y Presidenta de la Asociación para la Enseñanza de las Ciencias de la Tierra. Correo electrónico: [email protected]

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Experiencias para alumnos con dificultades de aprendizaje

Experiencies for puplis with learning difficulties

Jesús Ruiz Gá[email protected]

[email protected]

palabras clave: astronaútica, Computación, Robótica, Simulador, Virtual

Key words: Astronautical, Computacion, Robotics, Flight simulator, Virtual

resuMeN

Los experimentos que aquí se describen pretenden acercar la ciencia a los alumnos, a partir de situaciones reales y fácilmente realizables. Se han elegido estas experiencias por-que para su desarrollo no se precisan elementos complejos sino materiales fáciles de conse-guir y al alcance de cualquiera. Todos ellos incluyen alguna tarea manual previa a desarrollar para poder realizar el experimento, con el fin de que los alumnos estimulen sus habilidades y técnicas de trabajo, sin recurrir siempre a comprar los materiales ya hechos. La etapa educativa más apropiada es la ESO, aunque son adaptables a sexto de E. Primaria y a Bachillerato. Los experimentos están pensados para colectivos de alumnos desfavorecidos, con dificultades de aprendizaje o falta de motivación para el desarrollo de las clases; buscan por tanto, que los alumnos encuentren un plus de curiosidad y porqué no de espectacularidad e intriga. No obstante, son realizables con toda clase de alumnos. Los experimentos se desarrollan en áreas de geología, astronomía, física, matemáti-cas, química y biología.

abstract

These experiments try to bring science closer to students, since they start from real, easy situations. These experiences have been chosen because no complex elements are invol-ved, just simple, everyday materials are needed. In order to improve the students’ skills and technique, a previous manual task is required, so as not to buy the elaborated materials in a shop.This work is aimed at ESO students (secondary school), but it also can be adapted to the last grades of primary school and even to bachillerato (high school). Although the experiments can be made in any group of students, it is mainly for pu-pils who have a lack of motivation or any learning difficulties. We try to catch their curiosity and even to keep them intrigued with the final result.

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Jesús ruiz Gálvez

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The areas involved are Geology, Astronomy, Physics, Mathematics, Chemistry and Biology.

1. iNtroduccióN

El principio pedagógico básico que sustenta este trabajo es el de “aprender manipulando”, realizando a ser posible varios intentos hasta conseguir el éxito. No en vano, gran parte de la ciencia se ha construido bajo esta premisa. Desde innumerables foros se están reclamando mejoras en la formación de los alumnos en los niveles de enseñanza de ESO y Bachillerato. Para comprender la ciencia y entender el complejo mundo que nos rodea, es necesario incluir la enseñan-za experimental y la capacidad de descubrimiento autónomo del alumno. Es la única forma de compensar la superficialidad y teoricismo de la simple transmisión oral del conocimiento. En el trato a alumnos con dificultades de aprendizaje, esta idea cobra aún más sentido, puesto que éstos deben ser significativos, es decir tener un sentido, una utilidad real y práctica aplicable a hechos cotidianos. Los propios materiales que uti-licemos son motivadores en sí mismos, saliéndonos del habitual libro, lápiz y papel. Es posible un acercamiento a la ciencia combinando rigor científico y comprensión de fenómenos. Por otra parte, la realización de este tipo de trabajos, brinda la oportunidad de colaborar, trabajar en equipo y poner en práctica técnicas de comunicación. Sería deseable, aunque parezca paradójico, que ninguno de los experimentos saliese bien “a la primera”. Se estarían cumpliendo todos los pasos que la comunidad científica ha seguido desde siempre: pasos del método científico. ¿Hay una experiencia pe-dagógica mejor que hacerse preguntas, plantear hipótesis, corregir errores,… para solucionar algo que ha salido mal?

2. uN volcáN eN el laboratorio

2.1. ¿Qué queremos hacer?

A través de una espectacular reacción química reproducir la entrada en erup-ción de un volcán y ver como la lava escurre cono abajo. Lo que también hace inte-resante el experimento es la construcción previa del cono volcánico, trabajando en colaboración con el Departamento de Ed. Plástica.

2.2. ¿Cuál es el fundamento científico?

Al proporcionar calor al dicromato amónico se produce la siguiente reac-ción: (NH4)2 Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O

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experieNcias para aluMNos coN diFicultades de apreNdizaJe

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El dicromato se transforma en óxido crómico (verdoso) y adquiere más volumen y aspecto esponjoso por el gas nitrógeno y el vapor (Importan-te: debe hacerse en lugar que pueda ventilarse al acabar el experimento).

2.3. ¿Qué nos hará falta?

Versión 1: (Más espectacular)Dicromato amónico, glicerina, permanganato potásico

Versión 2: (Menos compleja y peligrosa)Colorante alimentario, bicarbonato, agua, harina, vinagre, botella de plástico.

2.4. ¿Cómo se hace?

Construir un cono volcánico como el de la figura 1a. Para ello, coloca-mos un tubo metálico hueco (sirve el de conservar puros habanos) con la abertura hacia arriba apoyado sobre algún objeto que lo eleve. Alrededor colocamos bolas de periódico y ro-deamos todo con venda de escayola dejando arriba libre la abertura del tubo que hará de cráter. Decoramos con pintura (Fig. 1b). (Si se desea simplificar el trabajo puede hacerse con el tubo sujeto a cualquier es-tructura rodeada de un simple cono de cartón forrado de papel aluminio para que no arda). Introducimos dicromato amónico (de color anaranjado) hasta llenar el tubo por completo. Junto al crá-ter, de forma que escurra, vertemos glicerina en varias direcciones y es-polvoreamos con permanganato. In-mediatamente acercamos una llama a la boca del cráter hasta que se inicie

la combustión (usar protección y tener agua a mano).

Arderá y expulsará humo, bombas volcánicas y lapilli. Con el calor, la glice-rina se pondrá incandescente y parecerá lava. Si se oscurece la habitación, el efecto es más espectacular, pero nada más terminar se debe salir e inhalar lo menos posi-ble.

Figura 1a

Figura 1b

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Versión más sencilla (no tiene ningún riesgo): sustituiremos el tubo fino del anterior volcán por botellas pequeñas de agua, bidón de ciclista, etc… Añadimos en este orden: vinagre (30 ml), agua (100 ml), harina (tres cucharadas), colorante (ama-rillo, naranja o rojo; en su defecto sirve pimentón, media cucharada) y por último una cucharada de bicarbonato sódico (la cantidad de vinagre influirá en la virulencia de la erupción). Se origina una espuma coloreada que, por el aumento de presión, tiene que salir por la boca de la botella simulando la lava del volcán. La espuma aumenta todavía más con unas gotas de lavavajillas. Lo verdaderamente científico e interesante de este experimento es realizar varias pruebas hasta lograr las cantidades idóneas. En este caso, la reacción es:

NaHCO3 + CH3CO2H → CO2 + H2O + CH3CO2Na

2.5. ¿Podemos enseñar algo más?

Aprovecharemos para hablar del interior de la Tierra, tectónica de placas, su mayor temperatura en relación con la profundidad, recordar que el volcán se hace poco a poco (no salen en lo alto de montañas), localización de volcanes más conoci-dos o virulentos, ventajas (fertilidad) de los suelos volcánicos, minerales preciosos que llevan asociados, usos de los productos volcánicos, atractivo turístico, etc…

3. tu peso y edad eN otros plaNetas

3.1. ¿Qué queremos hacer?

Calcular cuál sería nuestro peso y nuestra edad en otros planetas del Sistema Solar, basándonos en su fuerza de gravedad y en su periodo de traslación.

3.2. ¿Cuál es el fundamento científico?

El peso de todos los cuerpos es la fuerza con que la Tierra nos atrae, gracias a la fuerza de gravedad que está directamente relacionada con la masa del planeta.

Así, a mayor masa del planeta mayor fuerza de gravedad y por tanto mayor es el peso de un cuerpo. Puesto que la masa de cada planeta es conocida, con un sencillo cálculo matemático podemos averiguar cuánto pesaríamos en cada uno de ellos. También conocemos el tiempo que tarda cada planeta en dar una vuelta al Sol, es decir, un año en ese planeta. Mediante otro sencillo cálculo podemos saber cuántos años tendríamos en cada uno de ellos.

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3.3. ¿Qué nos hará falta?

Calculadora (o lápiz y papel), datos de la tabla 1.

Valor gravedad

Peso en el planeta D u r a c i ó n del año

Tu edad en el planeta

MERCURIO 3,6 P x 0,38 = Kg 88 días E x 4,15 = añosVENUS 8,5 P x 0,9 = Kg 224 días E x 1,431 = añosTIERRA 9,8 P = Kg 365 días E = añosLUNA 1,63 P x 0,17 = Kg 365 días E = añosMARTE 3,76 P x 0,38 = Kg 686 días E x 0,531 = añosJÚPITER 23,21 P x 2,53 = Kg 11,9 años E x 0,084 = añosSATURNO 9,3 P x 1,07 = Kg 29,4 años E x 0,033 = añosURANO 8,38 P x 0,91 = Kg 84 años E x 0,011 = mesesNEPTUNO 11,5 P x 1,13 = Kg 164 años E x 0,006 = meses

3.4. ¿Cómo se hace?

Introduce tu peso en kilos (P) y tu edad sólo en años (E) en las casillas co-rrespondientes a la Tierra y multiplica P y E por el valor que figura en el resto de casillas. Observa que en la Luna tienes los mismos años que en la Tierra. La duración del año, se entiende en días terrestres.

3.5. ¿Qué podemos enseñar? Además de la relación directa entre masa y gravedad (segunda Ley de Newton F = m x g) podemos reflexionar sobre el tamaño (Fig. 2). Por ejemplo, en Júpiter, siendo enormemente grande, no aumenta su masa y gravedad en la misma proporción que su tamaño debido a que es gaseoso. Lo mismo ocurre con Saturno, sumamente ligero, de forma que de ser posible, flotaría sobre el mar. En cambio, los planetas interiores (o rocosos) en comparación a su tamaño tiene una gravedad con-

Tabla 1

Figura 2

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siderable, al ser sólidos. Dato curioso: en el recién “expulsado” del Sistema Solar, Plutón (entre otros motivos por su pequeña masa y su órbita diferente) la gravedad es tan pequeña que, de un fuerte salto nos escaparíamos al espacio exterior. Una persona de 60 Kg, en Júpiter (suponiendo que pudiera pisar allí) pesaría 151,8 Kg con lo cual estaría aplastado contra el suelo y levantar un brazo le costaría un gran trabajo. En cambio en la Luna con gravedad menor (fíjate en los documen-tales) los astronautas parecen saltar alegremente pese a llevar mochilas de más de 80 Kg.

4. coHete de burbuJas

4.1. ¿Qué queremos hacer?

Construir un cohete que despega gracias a la presión del gas CO2 que se libera en la reacción química entre el agua y una pastilla efervescente.

4.2. ¿Cuál es el fundamento científico?

Cuando la pastilla entra en efervescencia dentro del tubo del cohete, la pre-sión aumenta sobre las paredes hasta un punto crítico en el que el tapón se abre brus-camente y por el principio de acción y reacción (tercera Ley de Newton), se eleva.

R-COO-H + NaHCO3 → R-COO-Na + H2CO3

4.3. ¿Qué nos hará falta?

• Papel con plantilla para el cohete• Recipiente de plástico para los carretes de fotos• Cinta adhesiva• Pastillas efervescentes (para el dolor de estómago)• Agua

4.3. ¿Cómo se hace? Llena de agua la tercera parte del recipiente para carretes de fotos. Introduce la mitad (según el tamaño, puede ser necesaria sólo la cuarta parte) de una tableta efervescente y cierra muy bien e inmediatamente. Coloca el recipiente con la tapa hacia el suelo y espera. A los pocos segundos explotará y se producirá el despegue. Si lo deseas puedes decorar antes el cohete, pegándole las partes de la plan-tilla de la figura 3.

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VARIANTE (Más espectacular)

Acoplamos a la boca de una botella de plástico de refres-co (de 1,5 ó 2 litros) un tapón de corcho (debe entrar fuerte pero no tanto que cueste mucho trabajo sacarlo). En el centro del corcho se practica un agujero por el que quepa muy ajustada una aguja de inflar balones. En la parte de deba-jo de la botella se coloca el cuello recortado de otra botella para que

haga de punta del cohete. Se decora con alerones de cartón duro y se decora a gusto de cada uno (Figs. 4a y 4b). Para que el cohete salga disparado, llenamos la botella con agua una tercera parte, colocamos el tapón de corcho, introducimos la aguja por su agujero y conecta-mos ésta a una bomba de inflar balones. Colocamos el cohete en posición vertical, en una base de lanzamiento y comenzamos a introducir aire (veremos cómo ascienden burbujas de aire por dentro de la botella). En el momento en que el tapón de corcho no aguante más la presión, saltará despedido y el cohete despegará.

Figura 4b Figura 4a

Figura 3

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Dependiendo de lo que aguante el tapón, la altura alcanzada por el cohete será mayor o menor (deben realizarse varias pruebas, introduciendo más o menos el tapón o poniendo otro más o menos grueso). UNA VEZ QUE SE HA EMPEZADO A INFLAR NO SE DEBE UNO COLOCAR EN LA VERTICAL DEL COHETE PORQUE PUEDE SALTAR EN CUALQUIER MOMENTO. 4.4.¿Qué podemos enseñar? Todos los cohetes y en general las aeronaves, funcionan de forma similar, empleando el principio de acción y reacción (cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto). Los cohetes, en lugar de agua y pastillas, utilizan combustible que arde (generalmente hidrógeno y oxígeno o gasolina de alto octanaje). Puede medirse la variación del tiempo de reacción cuando se aumenta o disminuya la cantidad de tableta y realizar una gráfica.

5. el cuerpo HuMaNo y las MateMáticas

5.1.¿Qué queremos hacer?

Conocer la relación numérica que existe entre distintas partes del cuerpo y su aproximación al número áureo (número de oro) o canon de belleza griego. Descu-brir estas relaciones en nuestro propio cuerpo y en algunos objetos del entorno.

5.2.¿Cuál es el fundamento científico? El número áureo es una cifra decimal (1,61803398) cuyas propiedades son conocidas desde la antigüedad y utilizada para realizar proporciones en las construc-ciones, el arte, etc… La proporción áurea o proporción divina, se encuentra en las partes del cuerpo, en figuras geométricas, en la naturaleza (en la morfología de las conchas de caracolas, nervios de hojas, grosor de las ramas), en el arte (Leonardo da Vinci la utilizó en muchas de sus obras y descubrimientos), en objetos cotidianos como tarjetas de crédito, cajetillas de tabaco, DNI, etc… Esta proporción ya fue usada por los sumerios cerca del 3200 a.C. En la antigua Grecia se usó para la construcción de templos como el Partenón y Fidias lo empleó concretamente en la composición de sus esculturas, por lo que en 1900 el matemático Mark Barr, en su honor, le dio el nombre de Fi (primera sílaba de su nombre). Más tarde, en el Renacimiento, Leonardo (en la Gioconda), Keppler (en astronomía)… y hasta nuestros días, por ejemplo en el edificio de la ONU en Nueva York, la proporción áurea ha estado presente en toda clase de creaciones humanas.

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Otros ejemplos que cumplen la proporción áurea:

• En la naturaleza: relación entre abejas machos y hembras en un panal, la espiral de las galaxias, la relación entre la distancia entre las espiras del interior espiralado de cualquier caracol, disposición de los pétalos en una flor, distribución de las hojas en un tallo,…

• En el arte: relaciones arquitectónicas en las Pirámides de Egipto y el Partenón griego, construcción de los orificios en el frontal de violines, dibujo de la figura humana (la más conocida es el Hombre de Vitruvio de Leonardo), obras musicales de Mozart, Beethoven, Schubert, …

5.3.¿Qué nos hará falta?

Un metro y/o regla larga, calculadora o en su defecto papel, lápiz y saberse las tablas de multiplicar.

5.4.¿Cómo se hace?

Hoy vamos a hacer un poco de ejercicio. Necesitarás un metro y la ayuda de alguien para medirte. Podemos conocer si nuestro cuerpo se aproxima a la perfección de belleza griega (proporción áurea) realizando los siguientes cálculos (cuanto más se acerque el resultado a 1,61803398 más perfecta será nuestra figura):

• Dividimos nuestra estatura entre la distancia que hay desde el ombligo hasta el suelo.

• Dividimos la distancia hombro-dedos entre la distancia codo-dedos (se entiende “punta de los dedos”).

• Dividimos altura de cadera entre altura de rodilla.• Dividimos la longitud del primer hueso de los dedos (metacarpiano)

entre al primera falange (para este ejercicio resulta más curioso pedir radiografías a los alumnos que las tengan). Sucede lo mismo con el resto de falanges.

• Dividimos anchura de la boca entre anchura de la nariz.• Dividimos distancia entre los extremos de los dos ojos y la distancia

entre pupilas.• Dividimos la altura de tu cabeza (desde barbilla hasta lo más alto) entre

su anchura.• Dividimos la altura con el brazo levantado entre la altura a la que está el

brazo puesto en horizontal.• La altura del ser humano debe ser igual a 7 veces la altura de la cabeza.

Puedes ayudarte de la tabla 2.

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COCIENTE A:BESTATURA AOMBLIGO-SUELO BHOMBRO-DEDOS ACODO-DEDOS BALTURA CADERA AALTURA RODILLA B1º METACARPIANO A1º FALANGE BANCHURA BOCA AANCHURA NARIZ BDISTANCIA OJOS ADISTANCIA PUPILAS BALTURA CABEZA AANCHO CABEZA BALTURA CON BRAZO ABRAZO HORIZONTAL B

5.5.¿Qué podemos enseñar?

Está demostrado que la mayoría de las personas reconocen como individuos bellos, hermosos o proporcionados, a aquellos que cumplen con estos cálculos. Se puede realizar la prueba con modelos publicitarios.

Tras realizar estas experiencias con nuestro propio cuerpo, podemos incitar a nuestros alumnos a que lo comprueben con sus familiares, con el fin de potenciar el trabajo conjunto y la interrelación en sus casas. Comprobaremos también esta proporción en objetos del entorno cercano (carnets, DNI, tarjetas de crédito, cajas, libros, etc… dividiendo la longitud mayor entre la menor) y por último construire-mos carteles, murales y objetos en general que cumplan esta proporción.

6. JabóN artesaNal… y perFuMado

6.1. ¿Qué queremos hacer?

Fabricar jabón artesanal a partir de ingredientes tradicionales. Reciclado del aceite doméstico usado evitando su vertido descontrolado a los ríos.

Tabla 2

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6.2. ¿Cuál es el fundamento científico?

La reacción de aceites o grasas animales o vegetales (ésteres de glicerina con ácidos grasos) con una base fuerte o álcali como la sosa cáustica (NaOH) producen una sal del ácido graso conocida como jabón y liberan glicerina. Este proceso se llama saponificación.

Aceite + sosa → glicerina + jabón

Los jabones limpian debido a que en su molécula existe una parte lipófila (que atrae a las grasas) por medio de la cual se unen a la grasa o aceite, mientras que la otra parte de la molécula es hidrófila, tiene afinidad por el agua, por lo que se une con ella; así, el jabón toma la grasa y la lleva al agua limpiando los objetos (Fig. 5).

6.3. ¿Qué nos hará falta? 1,250 l de aceite doméstico usado, 1,250 l de agua, 250 gr de sosa cáustica (Hidróxido sódico - NaOH), cacerola de cerámica, vidrio o barro, paleta de madera, moldes. 6.4. ¿Cómo se hace?

Añadimos poco a poco la sosa al agua bastante caliente (si lo hacemos al re-vés pueden aparecer vapores irritantes bruscamente) y removemos. Después ir aña-diendo el aceite poco a poco (si está caliente a unos 50 grados, mejor) y remover sin parar con la paleta de madera SIEMPRE EN EL MISMO SENTIDO DE GIRO hasta

Figura 5

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286

que empiece a tener aspecto de una crema algo consistente. A continuación vertemos la crema en moldes de silicona, plástico resistente, cartón o madera. El jabón así obtenido se llama Jabón de Piedra, pero si se desean variantes, antes de verter en los moldes podemos añadir: esencia de lavanda o romero, aceites perfumados, jugo de aloe vera y miel, arcilla, polvos de talco, esencia de manzanilla, aceite de onagra, etc… También pueden añadirse antes, al aceite caliente, sobretodo el aloe. Antes de que se ponga duro del todo lo cortaremos en trozos pequeños y lo dejaremos secar siete días. Si en lugar de aceite usado se usa aceite de oliva o glicerina pura el jabón es de excelente calidad. Deben usarse guantes y gafas en el momento de verter la sosa. Si cayera sosa diluida y caliente en la piel, neutralizar con vinagre y agua fría.

6.5. ¿Qué podemos enseñar?

Este jabón es muy bueno para todo: lavarse el cuerpo y sobre todo en irrita-ción de las partes íntimas, para curar las heridas (impregnando una gasa en el jabón y agua hervida), para lavarse y fortalecer el pelo, lavar la ropa y los suelos de terrazo, etc…

7. ¿qué cara teNdráN Mis HiJos?

7.1. ¿Qué queremos hacer?

Comprender, visualizar y experimentar el proceso por el que la herencia se transmite de padres a hijos. Cómo la combinación por azar de la mitad de cromoso-mas de los padres, contenidos en sus gametos (óvulos y espermatozoides) originan un nuevo individuo con sus características propias y diferentes. Nuestros alumnos podrán preguntarse ¿Será niño o niña? ¿Rubio o moreno? ¿Se parecerán los herma-nos? Realizaremos dibujos de las caras de los posibles hijos.

7.1. ¿Cuál es el fundamento científico? Cuando se produce la fecundación, hombre y mujer aportan cada uno un “juego de cromosomas” que, unidos al azar darán lugar a hijos con características diferentes en cada caso. Las leyes de la genética nos marcarán las características dominantes y recesivas y las manifestaciones externas de la información genética.

Conceptos básicos necesarios:

• Genotipo: conjunto de factores hereditarios que un individuo posee gra-bados en los genes de sus cromosomas.

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experieNcias para aluMNos coN diFicultades de apreNdizaJe

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• Fenotipo: Caracteres que se manifiestan visibles en un individuo tras recibir su herencia en el genotipo.

• Dominancia y recesividad: hay caracteres que tienen predominancia a manifestarse visibles en el aspecto de las personas (dominantes) frente a todos que pueden estar presentes en el genotipo pero no manifestarse exteriormente (recesivos) si están combinados con un dominante. Sola-mente serán visibles los recesivos y se combinan con otro recesivo. Por ejemplo, éstas serían las posibles combinaciones y manifestaciones de la forma de la cara, en la que R (Redondeada) es dominante frente a r (cuadrada) que es recesiva (Tabla 3).

7.2. ¿Qué nos hará falta? Dos juegos de cromosomas e instrucciones de las figuras 6a, 6b, 2 sobres, papel y lápices de colores.

7.3. ¿Cómo se hace?

Fotocopiar (a ser posible en cartulina) dos juegos de cromosomas (Figura 6a). Seguir las instrucciones de la Figura 6b

Una vez colocados en dos sobres (padre y madre) se irán extrayendo por orden los cromosomas con el mismo número y se lanzarán sobre la mesa. Cada par de cromosomas nos dirá qué rasgos tendrá el hijo/a y los iremos dibujando con los lápices de colores, en una hoja. Las posibles combinaciones son las siguientes (Ta-blas 4 a y b).

7.4. ¿Qué más podemos enseñar?

Como puede observarse, este ejercicio contempla sólo las manifestaciones de la cara, pero puede hacerse reflexionar a los alumnos sobre las innumerables características hereditarias de nuestro organismo. Igualmente podemos constatar la infinita y afortunada variedad humana. La dominancia y recesividad hacen posible que, por ejemplo, de padres mo-renos heterocigóticos nazcan hijos rubios homocigóticos.

Tabla 3APORTADO POR PADRE

APORTADO POR MADRE

APORTADO POR PADRE

APORTADO POR MADRE

APORTADO POR PADRE

APORTADO POR MADRE

APORTADO POR PADRE

APORTADO POR MADRE

DOMINANTE DOMINANTE DOMINANTE recesivo recesivo DOMINANTE recesivo recesivo

RR Rr rR rr

REDONDEADA REDONDEADA REDONDEADA CUADRADA

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Jesús ruiz Gálvez

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Figura 6b

Figura 6a

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experieNcias para aluMNos coN diFicultades de apreNdizaJe

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Tabla 4a

CARÁCTER PAR LANZADO

GENOTIPO (COMBINACIÓN)

FENOTIPO (LO VISIBLE)

Sexo 23 XX ChicaXY Chico

Forma de la cara 1RR RedondeadaRr Redondeadarr Cuadrada

Forma de la barbilla 2LL Muy prominenteLl Prominentell Poco prominente

Forma de la barbilla 3SS RedondeadaSs Redondeadass Cuadrada

Barbilla con hoyuelo 4CC Con hoyueloCc Con hoyuelocc Sin hoyuelo

Color de la piel1 2 4

AAAAAA Muy oscuraAAAAAa OscuraAAAAaa MorenaAAAaaa MedioAAaaaa ClaraAaaaaa Claraaaaaaa Muy clara

Color del pelo

3 6 10 18

HHHHHHHH NegroHHHHHHHh Muy oscuroHHHHHHhh Muy castañoHHHHHhhh CastañoHHHHhhhh Castaño ClaroHHHhhhhh Color mielHHhhhhhh RubioHhhhhhhh Muy rubiohhhhhhhh Rubio platino

Color de ojos 11 12

FFBB Marrón oscuroFFBb CastañoFFbb CastañoFfBB Castaño claroFfBb Castaño claroFfbb Azul oscuroffBB Azul claroffBb Azul claroffbb Azul pálido

Pelirrojo 4GG Con pigmentoGg Menos pigmentogg Sin pigmento

Tipo de pelo 7WW RizadoWw Onduladoww Liso

Pico de pelo en la frente 8PP PresentePp Presentepp Ausente

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Jesús ruiz Gálvez

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Tabla 4b

CARÁCTER PAR LANZADO

GENOTIPO (COMBINACIÓN)

FENOTIPO (LO VISIBLE)

Grosor de las cejas 9TT GruesasTt Menos gruesastt Delgadas

Emplazamiento de las cejas 10EE SeparadasEe Menos separadasee Juntas

Distancia entre los ojos 11OO CercanosOo Menos cercanosoo Alejados

Tamaño de los ojos 12II GrandeIi Medioii Pequeño

Forma de los ojos 13VV AlmendradaVv Almendradavv Redonda

Pestañas 15MM LargasMm Menos largasmm Cortas

Tamaño de la boca 17QQ GrandeQq Medioqq Pequeño

Grosor de los labios 18JJ GruesoJj Mediojj Delgado

Hoyuelos en carrillos 16KK PresenteKk Presentekk Ausente

Tamaño de la nariz 19NN GrandeNn Medianonn Pequeño

Forma de la nariz 14UU RedondeadaUu Redondeadauu Puntiaguda

Lóbulo de la oreja 22ZZ DespegadoZz Despegadozz Pegado

Pelo en las orejas 20DD PresenteDd Presentedd Ausente

Pecas en la cara 21$$ Presente$$ Presente$$ Ausente

Pecas en la frente 9@@ Presente@@ Presente@@ Ausente

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experieNcias para aluMNos coN diFicultades de apreNdizaJe

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8. coNclusioNes La combinación de trabajo individual y en equipo convierte estas activida-des en idóneas para alumnos de la etapa educativa de ESO y más aún en alumnos con dificultades de aprendizaje. La elaboración de un cuaderno de actividades o de laboratorio, con sus propias imágenes o fotografías, puede ser una actividad com-plementaria muy sugerente. En él podemos trabajar interdisplinarmente, cuidando la presentación, ortografía, redacción coherente y otros aspectos formales. Algunas experiencias (como las matemáticas en el cuerpo humano) exigen el trabajo con otros y pueden convertirse en propuestas educativas para el entorno familiar. Por último, conviene resaltar los beneficios de una ciencia cercana al ciuda-dano. La ciencia no es patrimonio sólo de unas personas (muy útiles e importantes) que están en unos laboratorios lejanos y muy equipados, con terminología complica-da. Debemos facilitar el flujo de información desde los organismos científicos hasta la población y sobre todo hacerla entendible.

Jesús Ruiz Gálvez es profesor de Enseñanza Secundaria. Licenciado en Ciencias de la Educación; especialista en Atención a la Diversidad. Amplia experiencia en el desarrollo de actividades educativas destinadas a la divul-gación de la ciencia. Participante en foros, concursos, certámenes científicos y de divulgación de experiencias con alumnos en el área de ciencias.Premio Nacional Ciencia en Acción 2008 (Ciencia y Tecnología) RSEFPremio a la Innovación Científica en centros ESO. Universidad Carlos III Madrid

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La utilización de los mapas conceptuales como herramienta de trabajo interdisciplinar

The use of concept mappings as a tool for interdisciplinary work

Pilar Calvo 1, Raquel Pérez 2 y Concepción Valcarcel 3

1Dpto de Microbiología III. Facultad de Biología. UCM, Madrid.2Profesora de Inglés en Secundaria. 3Profesora de Griego en Secundaria.

[email protected]

palabras clave: Aprendizaje significativo, Diversificación, Interdisciplinar, Mapas conceptuales, Secundaria.

Key words: Meaningful learning, Diversification, Interdisciplinary, Concept mapping, Secondary school.

resuMeN

La siguiente experiencia utiliza los mapas conceptuales como herramienta de traba-jo para intentar modificar la dinámica habitual de estudio, fundamentalmente memorística o con relaciones mal establecidas entre los conceptos. La finalidad es ayudar a los estudiantes a aprender significativamente haciéndoles ver la naturaleza y el valor de los conceptos y las relaciones entre ellos, tal como existen en sus mentes y como existen “fuera”, en la realidad o en la instrucción escrita. Se trata de una idea sencilla pero, a la vez, profunda: si queremos que nuestros es-tudiantes aprendan a aprender, tienen que interiorizar que lo que ven, oyen, tocan depende en parte de los conceptos que existen en sus mentes. La nueva adquisición de conceptos está condicionada por lo que ya se sabe, pero se va modelando con los nuevos conceptos que se adquieren. Por tanto, en cualquier estudio, se deben tener en cuenta los conceptos previos para añadir constructivamente los nuevos, lo que puede ser obvio pero no siempre se verifica.

abstract

The following experience uses concept mapping as a tool to try and modify the ha-bitual study dynamics which is mainly by rote or by wrong relationships among concepts. The aim is to help students in a meaningful way, making them see the nature and im-portance of concepts as well as the relationships among them, not only in the way they appear on their minds, but also in the way they appear “outside” (in reality or in written textbooks). It consists on an easy but at the same time deep idea: if we want our students to learn how to learn, they have to internalize the experience of what they touch, see, or listen to, may be related to the concepts they have on their minds. This way the new adquisition of

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concepts depends on what they already know but also it changes with the new concepts, as in a feedback. So, when teaching, we must be aware of the previous concepts to add constructively the new ones, something that although being obvius, is not always verified.

1. iNtroduccióN

Durante muchas décadas, y todavía en la actualidad, el aprendizaje se ha basado en áreas estancas en las que el conocimiento adquirido se “archivaba” en car-petas de la materia en concreto sin relación alguna con otras muy próximas, tanto en su contenido, como en el momento de su aprendizaje. Esto ha dado lugar a paradojas como que los alumnos aprendan, por ejemplo, el concepto de “presión” en biología, física, geografía, lengua…y cada profesor lo explique sin saber si, a lo largo del mis-mo ciclo, curso o incluso día, ya se les ha hablado de dicho término. Además, el sentir general de los profesionales ha ido encaminado a pensar que el “aprendizaje” equivalía a un cambio de comportamiento. Esto no deja de ser cierto en el esfuerzo individual que necesita el aprendizaje pero algunos alumnos pueden realizar un gran esfuerzo memorístico, sin “digerir” ni construir su conoci-miento. Nosotros hemos querido poner en práctica la teoría de NovaK et al. (1999) según la cual el “aprendizaje” equivale a un cambio en el significado de la experien-cia. Las prácticas educativas tradicionales no dejan, al menos de forma asequible, que el estudiante interiorice el significado de la tarea que tiene que realizar y, por tanto, no consiguen crear en ellos confianza en sus habilidades. Es necesario que los estudiantes comprendan por qué y cómo la información nueva se relaciona con la que ya tienen, de etapas anteriores o de otras materias. Si el alumno construye sig-nificados más poderosos e integra el pensamiento, el sentimiento y la actuación, el logro está asegurado. La herramienta para tales propósitos son los mapas conceptuales: se utilizan porque permiten que los conceptos y las proposiciones que forman los conceptos, sean los elementos centrales en la construcción del significado. El aprendizaje deja de ser memorístico y pasa a ser significativo porque integra sobre el edificio de lo que ya conoce otros nuevos elementos más complejos o añade a esos pilares propo-siciones laterales, aclaraciones que le proporciona otra materia.

2. desarrollo de la experieNcia

Trabajamos con alumnos de 3º y 4º ESO del programa de Diversificación. La mayoría de los docentes conocerá este programa, pero vamos a resaltar los aspec-tos más significativos que lo caracterizan frente a las otras clases normalizadas. El Real Decreto 1631/2006, de 29 de diciembre, por el que se establecen las enseñanzas mínimas correspondientes a la Educación Secundaria Obligatoria, ha concretado, en

pilar calvo, raquel pérez y ccoNcepcióN valcarcel

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su artículo 13, las condiciones básicas de la diversificación curricular. El programa de diversificación curricular es una medida de atención a la diversidad destinada al alumnado que, tras la oportuna evaluación, y en posesión de los requisitos estable-cidos en el artículo 4 de esta Orden, precise de una organización de los contenidos y materias del currículo diferente a la establecida con carácter general y de una meto-dología específica, con la finalidad de alcanzar los objetivos y competencias básicas de la Educación Secundaria Obligatoria y el título de Graduado en Educación Secun-daria Obligatoria. Por tanto, el programa contempla a un alumnado con unas características especiales:

♦ La mayoría son alumnos mayores de 15 años, con repetidos fracasos aca-démicos, normalmente originados por una dificultad en comprender los con-tenidos.♦ Es necesario buscar otras alternativas de aprendizaje, frente a la enseñanza normalizada, para desbloquear la percepción negativa que tienen de su capa-cidad de comprender y aprender.♦ Las materias de ciencias, por un lado, y las de letras, por otro, se agrupan bajo la denominación de “ámbito científico” y “sociolingüístico”:

* Ámbito científico-tecnológico, que incluye los aspectos básicos del cu-rrículo correspondientes a las materias de Matemáticas, Ciencias de la Naturaleza y Tecnologías.

* Ámbito lingüístico y social, que incluye los aspectos básicos del currí-culo correspondientes a las materias de Ciencias Sociales, Geografía e Historia y Lengua Castellana y Literatura. En el segundo año incorpora los contenidos de Educación Ético-Cívica.

♦ Tienen un currículo adaptado en los ámbitos con tres ventajas importantes:

* La agrupación de algunas materias en ámbitos facilita el planteamiento interdisciplinar, respetando la lógica interna y el tratamiento de conte-nidos y actividades de las diferentes materias que conforman el ámbito: según la ley los centros docentes desarrollarán y concretarán, en su caso, el currículo de los ámbitos del programa de diversificación. El resultado de esta concreción formará parte del proyecto educativo del centro.

* Para la impartición de los ámbitos de este programa, el número de alum-nos por grupo no podrá ser superior a quince ni inferior a diez, lo cual facilita también que el profesorado tenga un mejor conocimiento de las características de cada alumno y una atención más personal e individua-lizada.

* El mayor número de horas semanales que profesor y alumno comparten a la semana permite un trabajo más continuo: para el Ámbito-Científico el número de horas se establece en 8 para el primer curso (3er ESO) y en 9 para el segundo (4º ESO). Ello propicia la aplicación de estrategias

la utilizacióN de los Mapas coNceptuales coMo HerraMieNta de trabaJo iNterdiscipliNar

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didácticas de ajuste y evaluación del proceso de enseñanza-aprendizaje a las características de cada alumno.

♦ Por otra parte, las propias características del alumnado que cursa este pro-grama aconsejan que el aprendizaje sea lo más funcional posible.

Según la ORDEN 4265/2007, de 2 de agosto, de la Consejera de Educa-ción, por la que se regula el programa de diversificación curricular en la Educación Secundaria Obligatoria de la Comunidad de Madrid, en el apar-tado referente a metodología del ámbito científico: “Es fundamental que los alumnos perciban de una manera clara la conexión que existe entre los con-tenidos que deben aprender y el mundo que los rodea, desde los puntos de vista científico, social, cultural y tecnológico. Partir de aspectos concretos puede ayudar a que posteriormente se encuentren preparados para profundi-zar y para afrontar un grado de complejidad creciente.

Por todo lo anterior, nos planteamos un trabajo en equipo entre tres profe-soras que impartimos clase a estos alumnos (Ámbito-Científico, Inglés y Cultura Clásica). Para llevar a cabo nuestra investigación, elegimos un marco de referencia común, el estudio de los montes de Valsain y la zona histórica aledaña, Segovia y los Jardines de La Granja, para desde un trabajo interdisciplinar conocer este entorno histórico y paisajístico: Segovia ofrece numerosos monumentos a resaltar y el entor-no de los montes de Valsain es un paraje natural muy fácil de conocer por su aula de interpretación y llamativo pinar a sólo 70 km de Madrid. El trabajo interdisciplinar ayuda a los alumnos a establecer relaciones entre las áreas de conocimiento y a com-prender la necesidad de contar con esos diferentes conocimientos para interpretar la realidad.

El trabajo se desarrolló en tres fases:

1ª FASE: Utilizando la información disponible en distintas fuentes (ver biblio-grafía), se procedía con los alumnos con esta metodología:- Lectura del contenido.- Subrayar los conceptos/términos significativos. Si existen relaciones jerár-

quicas significativas entre los conceptos, intentar ordenarlos.- Construcción de breves frases resumen (proposiciones).- Representación gráfica de estas proposiciones mediante un mapa concep-

tual. Para realizar estos mapas se utilizó el programa c-map tools, lo que supuso la incorporación de las TIC al trabajo en el aula, lo cual es siempre una herra-mienta muy bien aceptada por los alumnos.

Las dos últimas fases se trabajaron en fichas que servirían después como guión de campo.

pilar calvo, raquel pérez y ccoNcepcióN valcarcel

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2ª FASE: Visita a los lugares estudiados. En las visitas a los distintos lugares estudiados se realizan dos actividades:

- Verificación de las proposiciones realizadas en el aula- Añadir a la ficha breves frases que incluyan conceptos nuevos que aparezcan

durante la visita.

3ª FASE: Trabajo en el aula para construir sobre el primer mapa conceptual el mapa definitivo que integre todos los conceptos. Colocación en murales con fotos representativas de la visita.

2.1. Sobre el estudio histórico y mitológico

Buscamos información sobre la zona. La profesora de griego se encargó del estudio de las fuentes de La Granja y de los monumentos históricos de Segovia. De todos los estudiados (Fuentes de “La carrera de caballos”, “Los vientos”, “Las ocho calles”, “Las ranas” o monumentos como el Acueducto, la Catedral o el Alcázar), vemos, a continuación, el realizado sobre la fuente de “los baños de Dia-na”: *La relación de términos extraidos fue la siguiente:

Diana Autónoe muralla de piedra ninfas perros Apolo pilastras flauta ciervos Aristeo cascada mármol leones Gargalia valle caza cisnes Júpiter baños jarrón dragones Letona cuerpo Acteón

la utilizacióN de los Mapas coNceptuales coMo HerraMieNta de trabaJo iNterdiscipliNar

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*Con estos términos se construyeron proposiciones muy sencillas (por ej. Diana es hermana de Ápolo, Diana y Apolo son hijos de Jupiter y Letona, Acteon es hijo de Aristeo y Autonoe...) que sirvieron para la posterior construcción de todos los significados en el mapa. El siguiente mapa muestra el construido previo a la visita, más sencillo, y en la página siguiente el realizado después de la visita (Fig.1).

Figura 1. Visita por los alumnos a la fuente de los baños de Diana

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La profesora de Inglés trabajó en paralelo para que los nuevos conceptos y proposiciones se integrarán en esta lengua, simultáneamente:

2.1. Sobre el estudio naturalista del entorno del bosque de Valsain

Trabajamos en clase (con el protocolo ya mencionado) utilizando la infor-mación que los propios alumnos consiguieron en la red sobre el medio natural del Monte de Valsain y la publicación “Un paseo por el bosque de Valsain”, disponible en internet, en la página http://www.mma.es/ceneam, que hace un recorrido muy sencillo por un sendero alrededor del CNEAM, dividiendo la obsevación del entorno en doce paradas: el robledal, el espinar, un rodal de estepas, el pinar de Valsain... Dicho sendero es de muy fácil acceso, didáctico y de una duración no mayor a una hora, por lo que se puede hacer sin problema con cualquier grupo de alum-nos. Previo al recorrido o posteriromente, se puede visitar el interior del centro (Fig. 3). En el estudio de los montes de Valsain, los alumnos construyeron mapas conceptuales sobre:

-El paisaje-La fauna-La flora

A continuación se representa uno de los mapas realizado previo a la visita y en las páginas siguientes el completado ya en el aula y el realizado en inglés.

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Figura 2. CENEAM (Centro Nacional de Educación Ambiental). Al fondo, macizo de Peñalara

Figura 3. Visita a las instalaciones del CENEAM

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3. discusióN Se han valorado los resultados desde las tres materias que participaron en la experiencia:

En el trabajo referido a las Ciencias Naturales, los resultados han sido muy positivos:

- Los alumnos se motivan buscando, autónomamente, información sobre una zona que van a visitar, una actividad extraescolar que suelen recibir gratamente.

- Los términos nuevos no son conceptos arduos si forman parte de un con-junto que ellos visualizan, son capaces de situar y delimitar, y además, se extraen de un contexto que van a visitar.

- Las rutas del mapa conceptual y la jerarquía del mismo ayudan a la cons-trucción de un aprendizaje significativo, coherente, esencial en el análisis científico.

Quizás, la única dificultad se ha planteado a la hora de realizar el análisis de los textos de referencia de la zona, con una complejidad de términos medioambienta-les elevada, frente a un conocimiento pobre, en materia naturalista, que los alumnos tienen en cursos de la ESO. Sorprende, sin embargo, cómo desde la motivación, son capaces de comenzar a construir el conocimiento de la zona desde las frases senci-llas e ir aumentando la complejidad sin mayor dificultad, disfrutando por encontrar detallada información sobre la misma. Una reflexión al respecto es que, cuando el alumno está seguro, es capaz de un aprendizaje autónomo, ligeramente guiado, por lo que se podría profundizar primero en aquellos temas que le reconozcan su capaci-dad de poder aprender. En el trabajo en Inglés, los alumnos han trabajado con el diccionario para buscar los términos biológicos, mitológicos y arquitectónicos necesarios así como expresiones hechas o las estructuras preposicionales equivalentes en inglés a lo ex-presado en español. Se ha realizado un esfuerzo que une la utilización de los mapas concep-tuales como instrumento de trabajo al uso del idioma extranjero en unas disciplinas distintas: biología, arte y mitología. La exposición a nuevos términos en cada una de ellas ha supuesto un proceso de asimilación de un misma idea en dos lenguas, así como la posibilidad de relacionarlas y desarrollarlas en un mapa conceptual en inglés. Este proceso ha supuesto en ocasiones la constatación de la cercanía entre las dos lenguas (términos en latín o de origen latino),y en otras ocasiones la gran diferencia que existe entre ambas en cuanto a determinadas estructuras (regímenes preposicionales, inversiones sujeto- verbo, uso del gerundio, etc. ) lo que les ha he-cho ver de manera palpable que dos lenguas nunca encajan de manera simétrica y que, por tanto, no puede traducirse palabra a palabra, sino concepto a concepto para que se llegue a un entendimiento igual en las dos.

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Por lo que se refiere al trabajo realizado en la asignatura de Cultura Clási-ca, hemos estudiado las fuentes que se encuentran en los Jardines del Palacio de la Granja de San Ildefonso, todas ellas de contenido mitológico. Los alumnos han trabajado los mitos que cada fuente representa, y a través de los mitos hemos pasado también revista al mundo de los dioses y de los hombres de la Antigüedad. Uno de los aspectos más importantes en este estudio es el de los atributos que caracterizan a cada dios y lo que esto representa, puesto que, basándose en estos datos, realizaron los escultores las fuentes. Hemos de señalar que, en general, no ha habido problemas de comprensión, pero sí han tenido dudas en el momento de determinar cómo enfocar los mapas, es decir, dudaban entre centrarse en el aspecto artístico de la fuente o su contenido pu-ramente mitológico. Finalmente, se han podido conjugar los dos aspectos y creemos que satis-factoriamente. Hemos pretendido, en primer lugar, que llegaran a la Granja sabiendo qué iban a visitar y, con los conocimientos previos adquiridos en el aula, lleguasen a otros in situ; en segundo lugar, hemos querido que con la confección de los mapas consiguieran extraer lo esencial de la información que habían recibido sobre un tema. No obstante, una vez realizada la visita a los Jardines de la Granja, los alumnos han podido contrastar el trabajo que habían realizado y añadir datos que en el terreno han visto con claridad que eran de interés. Tras la ampliación de los mapas, los propios alumnos han reconocido la agilidad y utilidad que éstos prestan en el estudio o aprendizaje de un tema.

4. CoNclusioNes

El grupo de alumnos que desarrolló la experiencia llevaba tras de sí la sen-sación de “fracaso” para alcanzar los objetivos trazados. Sin embargo, la gran mayoría de ellos, que tienen un aprendizaje fundamen-talmente quinestésico y visual, se sintió muy pronto estimulado a llevar a la práctica las tareas asignadas, ya que éstas implicaban su participación activa y con una diná-mica muy diferente de la clase tradicional. Por ejemplo, a la hora de traducir aban-donaron el temor a no saber hacerlo bien al seguir las indicaciones marcadas para averiguar la acepción más cercana con el uso del diccionario o en Internet. Desterra-ron la sensación de “no saber inglés” por la de “poder saber encontrar información en inglés” de manera autónoma. Cabe destacar, por último, la impresión altamente gratificante al observar los mapas concluidos, y el refuerzo de su autoestima. Por tanto, podemos resumir las aplicaciones educativas de los mapas con-ceptuales en los siguientes puntos:

- Exploración de lo que los alumnos ya saben. Tanto el profesor como el alumno deben conocer el “punto de partida conceptual” para avanzar en el aprendizaje significativo. Los mapas exteriorizan los conceptos y pro-

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posiciones relevantes que el alumno conoce y sobre ellos se corrige, se amplia y avanza.

- El trazado de una ruta de aprendizaje. Ayuda a los alumnos a trazar una ruta que les ayude a desplazarse desde donde se encuentran actualmente hacia el objetivo final o, como en nuestro caso, suponen una buena herramienta para desplegar un trazado virgen, el boceto, de lo que va a ser importante en un conocimiento nuevo.

- Para introducir a otros alumnos ajenos al tema en el conocimiento de la materia en cuestión. Se puede repetir la experiencia de un año para otro y generar nuevos mapas/murales ampliados.

biblioGraFia

NovaK, J.d. & GowiN, d.b. 1999. Aprendiendo a aprender. Ed. Martínez Roca. Barcelona.rodríGuez, l., valcárcel, c. y García, p. 2002. Mitología clásica en la granja de San Ilde-

fonso, Mileto Ediciones, Madrid.

Referencias de Internet: -www.webdelagranja.com -www.mma.ceneam.es

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Pilar Calvo es profesora de Enseñanza Secundaria, especialidad Biología y Geo-logía y profesora asociada de la UCM. Ha sido profesora de grupos de diversifi-cación desde hace 10 años. Ha participado en proyectos de investigación y coor-dinado proyectos educativos europeos. Es coautora de libros de texto y diversas publicaciones de carácter docente y científico.

Raquel Pérez es profesora de Enseñanza Secundaria, especialidad de Inglés, des-de el año 1986. Ha participado en proyectos educativos europeos y en distintas publicaciones sobre experiencias investigadoras docentes.

Concepción Valcarcel es profesora de Enseñanza Secundaria, especialidad de Griego, desde el año 1982. Ha sido autora de varios libros de texto de Griego y coautora de libros de mitología clásica y Latín. Coordinadora de cursos de Forma-ción de Profesorado en el CDL de Madrid durante varios años.

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La didáctica en la clase de ciencias

Didactic in science class

José-Natalio García HerreroI.E.S. Ignacio Ellacuría. Avda de los Institutos s/n. Alcorcón 28923 (Madrid)

[email protected]

palabras clave: Ciencias, Didáctica, Metodología, Recursos, Secundaria

Key words: Natural science, Teaching activities, Methodology, Resources,Secondary school

resuMeN

En el siguiente artículo se analizan varios aspectos relacionados con la didáctica en general y una reseña a la didáctica de las ciencias naturales, especialmente en los cursos de la enseñanza secundaria obligatoria (ESO). La organización de la clase, los posibles recursos didácticos y la evaluación son estudiados con la finalidad de reflexionar la práctica diaria del docente. No se intenta dar recetas, sino que en situaciones diferentes podamos adecuar las estrategias y la metodología en función de las necesidades. Cada profesor debe saber elegir los recursos más convenientes para que los aprendizajes se puedan realizar con éxito.

abstract

Several aspects in relation with teaching activities in general and a short mention to natural science teaching are analyzed in this article, specially in relation with obligatory secondary teaching (ESO). How to organize the class, the different didactic resources and how to evaluate are studied with the purpose of reflecting about teaching daily practice. It is not tried to give prescriptions, moreover trying to adopted the strategies and methologies according to the necessities. Each teacher must know to choose the more suita-ble resources so that the learnings can be made successfully.

1. iNtroduccióN

La didáctica es el arte de enseñar. En el proceso de enseñanza-aprendizaje es imprescindible contar con distintas formas de realizar el acto didáctico como un proceso en el que el alumno debe modificar continuamente sus estructuras mentales para integrar nuevos conocimientos.

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José-Natalio García Herrero

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En este proceso se hace necesario el uso de estrategias y metodologías ade-cuadas para obtener resultados satisfactorios. Sabiendo que en la actualidad contamos en los centros con una gran diver-sidad de alumnado, tendremos que buscar un amplio abanico metodológico y de actividades. Cada uno debe, al final, conseguir las Competencias Básicas a las que hace referencia la LOE para obtener el título en Educación Secundaria Obligatoria.En la sociedad compleja en la que vivimos, debemos formar personas para que se desenvuelvan en la sociedad del futuro y es en este futuro donde la ciencia tiene un papel fundamental. Los cambios son rápidos y profundos en muchos campos del saber, pero especialmente en éste. Sin embargo, muchos de los alumnos tienen dificultades para seguir los aprendizajes y el fracaso genera tensiones y frustración también en los profesores, porque no cumplen con los objetivos que programan. Los alumnos, a su vez, están desmotivados y les cuesta ver la utilidad y la finalidad de lo que se les enseña. Y es aquí donde los docentes tenemos un papel importante intentando que hagan la ciencia y no que simplemente la aprendan. Es necesario que manipulen, que aporten soluciones, aunque se equivoquen, porque así se sentirán actores del proceso. De los errores también se aprende. Si ha fallado la idea o la aplicación o el proceso, deberán volverlo a intentar, sin que ello se entienda como un fracaso, sino como distintos enfoques para solucionar un problema hasta llegar a una solución. El ensayo y error es un modo de aprendizaje. La mejor motivación será el éxito en lo que realizan y contar con un profesor que valora todas las fases del proceso aún cuando el resultado final no sea el planifi-cado o el que desearíamos. El alumno agradece que se tengan presentes sus avances y guiarle en el proceso en lugar de insistir en que no sabe o no es capaz de realizar las tareas que se le proponen. Intentaremos aportar alguna reflexión con el fin de favorecer el acto didácti-co y mejorar la dinámica de la clase para que el proceso de enseñaza-aprendizaje se vea favorecido.

2. las Fases eN la realizacióN de uNa clase Es muy importante mantener pautas claras en la organización de la clase que favorezcan el orden y la realización de las tareas. Seguir ritmos adecuados ayuda a que los alumnos se organicen y sientan que avanzan y aprenden. Que salgan de la clase con la sensación de haber hecho aquello que se les pedía y haber aumentado su nivel de competencia en la asignatura. En definitiva, que cada día se sientan más capaces y más maduros para desenvolverse en la vida.

2.1. Al iniciar la tarea Intentaremos que se de una predisposición al trabajo y en el aula haya un ambiente favorecedor. Evitemos comenzar cuando los alumnos están todavía en si-

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tuaciones ajenas a lo que entendemos como conveniente para realizar los aprendiza-jes. Son situaciones inadecuadas:

● Alumnos fuera de su sitio.● Murmullo intenso en la clase. ● No tener sobre la mesa todo lo que necesitan para el correcto desarrollo de

la clase. Lo que sobra también entorpece.● Ambiente exterior poco favorecedor (bullicio en los pasillos, gritos, tim-

bres, ruidos de puertas…). Evitar la disrupción desde el comienzo va a favorecer el desarrollo del pro-ceso de enseñanza-aprendizaje. Debemos entrarnos especialmente en los que pre-sentan mayores dificultades y que sabemos que sus intervenciones arrastran a otros compañeros. Poner especial atención en controlar a aquellos que actúan de líderes negativos. Algunas pautas a utilizar son:

● Supervisar la entrada saludando y utilizando nombres propios.● Dar instrucciones verbales y no verbales usando el nosotros al hablar al

grupo.● Mantener un tono de voz adecuado que ayude a la comunicación sin nece-

sidad de esforzarnos para que se nos escuche. Si damos voces, ellos harán lo mismo. Tratan de imitar nuestras actitudes.

● Mantener un lugar central para controlar todo el espacio. Ellos se sentirán más inseguros, ante cualquier acción negativa que intenten realizar.

● Ser puntual. Evita muchas conductas inadecuadas y tendrán la sensación de que valoramos el tiempo.

● Dar instrucciones precisas. A veces una mirada o un gesto son más efica-ces que un largo discurso.

● Si es necesario reprobar alguna conducta, centrarse en las normas y no en las personas. No es lo mismo decir “quedamos en…” que “ya estás haciendo…”.

Centrándonos en la clase de ciencias, debemos:

● Hacer una recopilación de lo aprendido hasta el momento y que tenga que ver con los contenidos que vamos a impartir. Es muy útil que los alumnos vean que existe una continuidad, que no construimos sobre el vacío. Unos conocimientos necesitan de otros previos para poder avanzar sobre una base sólida. Les sirve, además, de repaso y de comprobación de que lo que han aprendido dentro y fuera del aula. Es un buen momento para preguntar las dudas surgidas tras el tra-bajo realizado con anterioridad. Evitaremos lagunas, trabajarán de forma

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activa y ayuda a perder la sensación de que no entender implica una mala nota. Comprobarán que sus pequeños fallos tienen solución.

● Mantener un orden y unas normas en la realización de las preguntas es esencial si queremos facilitar la participación. Podemos utilizar la pizarra como recurso e incluso que sea algún compañero el que de la respuesta. A veces el punto de vista de un igual con un lenguaje diferente es más entendible para ellos. Luego llegará el rigor académico del profesor, si es necesario.

● Realización de evaluación inicial para comprobar los conocimientos que tienen sobre el tema. Las ideas previas sirven para saber de donde parti-mos y como planificar en función de sus respuestas. Iniciar desde lo que se sabe es la base de un aprendizaje significativo.

● Fomentar la motivación hacia la tarea que vamos a impartir. Motivación son las cosas que mueven a la persona a realizar determinadas acciones y persistir en ellas hasta su culminación. Cuando los alumnos sienten inte-rés, cuando hemos conseguido que lo que van a hacer tenga sentido para ellos y muestren curiosidad, tendremos centrada la atención y podemos mantener mejores expectativas de éxito. Y el propio éxito nos sirve de refuerzo positivo, de retroalimentación.

Habitualmente hablamos de dos tipos de motivación:

* Extrínseca: lo hacemos para conseguir algo a cambio. Estudiamos para conseguir un trabajo, para continuar estudios, para aprobar…

* Intrínseca: por la satisfacción interior que sentimos al realizar una activi-dad. El estudiante se siente capaz de estudiar, desea aprender.

La motivación depende de muchos factores. Podemos destacar:

● El propio profesor: Cada profesor establece una dinámica diferente con los alumnos. Una relación más cercana hace que le sienta como alguien próximo, que puede ayudarle a resolver sus dudas, que le puede guiar para avanzar en la construcción de sus conocimientos

● La asignatura: no todos los alumnos tienen la misma actitud ante la asig-natura. Depende de sus expectativas de futuro, de la facilidad con que la aprenda, su reconocimiento social, la importancia en el currículo, de las estrategias desarrolladas y el éxito obtenido en su aplicación…

● De los intereses de los alumnos: una buena programación que enlace con sus expectativas es un buen factor motivador.

● Uso de los refuerzos positivos. Debemos desterrar las reprimendas con-tinuas por no haber hecho los deberes, no haber estudiado, distraerse en la clase… Muchos profesores utilizan más tiempo en reprochar que en avanzar o explicar. El refuerzo positivo ayuda a mejorar la autoestima y en consecuencia a que se sienta más seguro de lo que hace. Mejora la con-

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fianza en sí mismo. Es muy importante entablar una relación de empatía, de tener en cuenta los sentimientos, de educar con inteligencia emocional. Una palabra de ánimo “tu puedes conseguirlo” “esto está bien”, “vamos a ser capaces de hacer”, “has mejorado” y también los mensajes en primera persona “me siento”, “me gusta” dan mayor confianza e implicación en lo que se hace y el alumno lo percibe como que es importante, que lo que el hace si tiene valor.

● El uso de un lenguaje en positivo. No favorecen en nada frases como “este tema es muy difícil”, “pocos alumnos consiguen aprobar esto”, “cuesta mucho entenderlo”… En definitiva, desterrar el pesimismo de que no se van a conseguir los objetivos y reprochar continuamente lo que no se hace. Es mejor apro-vechar los elementos positivos, que los hay y muchos en una clase. Se trata, en definitiva, de tener confianza en lo que podemos conse-guir entre todos con una actitud positiva. Llamar la atención de conductas inadecuadas o situaciones negati-vas sirve para reforzarlas, para que el alumno asuma su papel en la clase y ante la asignatura. Intentemos ignorarlas. Fijémonos en lo que tiene de positivo, en las cualidades y resaltémoslas. Para muchos una palabra de ánimo del profesor en un momento determinado le hace pensar que sí vale, que puede intentarlo y acabará consiguiéndolo. Lo que decimos y cómo lo decimos tiene una gran influencia en ellos, aunque no lo parezca.

● Decirles qué esperamos hacer en esa sesión. Si avanzamos lo que hemos planificado será más fácil que sus expectativas no difieran de las nues-tras.

2.2. Durante la tarea Realizada la parte inicial, centrados y motivados, tenemos que avanzar en los conocimientos que hemos planificado debidamente. Los alumnos ya saben que es lo que vamos a realizar durante la sesión. Debemos emplear metodologías variadas que ayuden a mantenerlos activos a lo largo de todo el proceso.

Algunas formas de trabajo pueden ser las siguientes:

● Agrupamientos de alumnos en grupos heterogéneos. La realización de los grupos puede haber sido previamente consen-suada. Se trata de evitar que aparezcan juntos los amigos o que algunos queden excluidos por considerar que pueden aportar poco. Para evitar es-tas situaciones, si no hemos conseguido el consenso, podemos agruparles por sorteo, por orden de lista, por elección de unos portavoces o jefes de equipo, por lo que decide el profesor…

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Además del enriquecimiento que supone lo que cada alumno pueda aportar para la asignatura, contribuye también a la socialización porque:

- Han de establecer unas normas de funcionamiento del grupo.- Deben respetar el turno de palabra para poder entenderse.- Han de elegir distintos papeles en el grupo: jefe, portavoz, secre-

tario…- Tienen que ponerse de acuerdo y llegar a unas conclusiones.- Han de colaborar con aportaciones de materiales e ideas.

● Acceso a otras fuentes: Sería conveniente que durante el trabajo que van a hacer o que se va desarrollar los alumnos pudieran utilizar fuentes diversas que aporten otro enfoque distinto al libro de texto. Pueden ser:

- Diccionarios de la lengua y de la propia materia si existe.- Acceso a libros sobre los temas que se están estudiando.- Disponer de las nuevas tecnologías (TIC) que se puedan consultar

en ese momento o con posterioridad.- Materiales manipulables de la vida cotidiana, si procede, y que

deberían de aportar ellos mismos.

● El profesor como mediador o como tutor. El docente actúa opinando o guiando a los alumnos para que en-cuentren las soluciones. No es incompatible con explicaciones que sirvan de complemento o con clases al estilo tradicional. Depende de cada situa-ción, pero puede resultar más atractivo para los alumnos que ellos mismos vayan resolviendo los problemas mediante sus intervenciones. El profesor dirige, pregunta, aporta alguna idea, favorece la participación.

● Elaboración de los materiales. Deben ser los alumnos los que siempre que sea posible utilicen ma-teriales que han elaborado o que han aportado para su uso. Pueden no ser tan perfectos como los industriales, pero cuentan con algunas ventajas:

- Son fruto del esfuerzo personal o del grupo.- Utilización de elementos del entorno que ha habido que recoger o

reformar para obtener el empleo que queremos.- Los alumnos lo ven como algo que les pertenece, que han hecho

ellos.- Participación del entorno familiar, que de esta forma colaboran y

ayudan a sus hijos.

A lo largo de todo este proceso sea mediante el trabajo en grupo, individual o con clase expositiva, debemos considerar algunos aspectos que van a evitar conduc-

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tas que dificulten el buen funcionamiento de la clase en la línea del refuerzo positivo que hemos expuesto en la motivación:

- Valorar sus aportaciones e incorporarlas a las explicaciones o trabajo que se esté realizando.

- Prestar ayuda a los alumnos que lo requieran usando un lenguaje positivo y favorecedor, dando pequeñas pistas.

- Mantener un ritmo adecuado sin grandes sobresaltos.- Tener preparadas distintas tareas con niveles diferentes de dificultad para

atender a la diversidad del alumnado.- Dar opción a la participación de todos, evitando que alguno monopolice

con sus intervenciones.- Moverse por la clase para controlar mejor a los que suelen molestar o que

sabemos que les cuesta mantener la atención. Ya sabemos que invadir su espacio es una buena técnica para evitar disrupción.

- Mantener el contacto visual, pequeños toques en el hombro sin interrumpir, decir el nombre, recordar los acuerdos, los mensajes en primera persona, ayudan a mantener la atención y evitan otras conductas que no deseamos.

2.3. Al final de la clase Antes de dar la clase por finalizada conviene siempre hacer una recopilación de lo más destacable. Nos servirá de refuerzo y ayudará en el futuro a crear el hábito de comprobar lo que se ha aprendido como método habitual en el estudio diario.

Debemos realizar:● Un resumen de lo tratado favoreciendo la participación de los alumnos y

que sean ellos los que bajo nuestra coordinación aporten las ideas.● Realizar un breve avance de lo que se va hacer en la próxima sesión. Si

mandamos alguna tarea el uso de la agenda es un excelente recurso.● Evaluar los logros adquiridos.

El final de la clase es también un buen momento para solucionar personal-mente las conductas inadecuadas que hemos ignorado durante la clase con el fin de no reforzarlas, valorar las aportaciones positivas de algunos alumnos o aclarar alguna duda. Podemos poner alguna nota positiva para sus padres. Es posible que si no están acostumbrados ser sorprendan, pero siempre es motivador y positivo para todos. Al final también tendremos que dejar todo en orden, las mesas colocadas, la clase limpia, la pizarra borrada. Preparemos el espacio para la siguiente sesión.

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3. la ateNcióN a la diversidad del aluMNado

La diversidad en las aulas parece ir en aumento. Los profesores cada vez nos quejamos más de que los niveles de competencia curricular de los alumnos son muy diferentes. Cada alumno tiene su propio ritmo, su estilo de aprendizaje, responde a mo-tivaciones e intereses diferentes… y esto, que siempre ha existido, parece que es una seña de identidad actual. Nos encontramos:

- Alumnos brillantes que necesitan ampliación de actividades.- Los alumnos que entran en el bloque de “normales”.- Alumnos del Programa de Compensatoria con desconocimiento del idioma

en algunos casos y con desfases significativos en los más.- Alumnos con Necesidades Educativas Especiales por deficiencias físicas

o psíquicas.- Los alumnos con dificultades para seguir el currículo.- Los desmotivados o que directamente se niegan a todo lo que tenga que ver

con el entorno escolar.

Ante esta variedad, la dificultad e impotencia que sienten muchos profesores puede entenderse, pero habrá que buscar soluciones y pasan por aprovechar recur-sos y estrategias encaminadas a conseguir sacar de nuestros alumnos lo mejor que tengan y conseguir que avancen, que lo hacen, aunque nos cueste mucho verlo en ocasiones.

Algunos de estos recursos reconocidos son:- Profesores de apoyo de Pedagogía Terapéutica, Audición y Lenguaje, Pro-

fesor de apoyo de Compensatoria, Profesores de las Aulas de Enlace- Los desdobles, refuerzos y apoyos.- La optatividad como medida de atención a la diversidad. En todos los cur-

sos hay asignaturas que los alumnos pueden elegir. Escogerán la que mejor se adapte a sus intereses o aptitudes.

- Los itinerarios.- La existencia de los Departamentos de Orientación.

Los recursos son escasos y los alumnos, en definitiva, son competencia del profesor titular que tendrá que tomar las decisiones necesarias, con ayuda de los expertos o profesores de apoyo. Suya es la responsabilidad de la elaboración de las adaptaciones o en todo caso del departamento didáctico correspondiente. Todos conocemos las dificultades de este proceso y sería tema de otro extenso artículo.

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Dependiendo de la organización de las medidas que tomemos para la uti-lización de los recursos, el profesor se encontrará siempre con toda o parte de esta diversidad. Como recursos para ayudar podemos recurrir:

- A tener un banco de actividades con distintos niveles para personalizar los contenidos a las necesidades de cada alumno.

- Las adaptaciones curriculares preceptivas bien estructuradas para cada si-tuación de aprendizaje.

- Organización del trabajo en grupos que favorezcan el intercambio de expe-riencias y de información, según los roles preestablecidos.

- Tutorización por parte de otros alumnos.- Trabajo personalizado.

4. estrateGias especíFicas eN el apreNdizaJe de las cieN-cias

Cada asignatura tiene unas estrategias que se adaptan mejor a sus actividades y una metodología específica que ayudan a conseguir de una forma más adecuada los objetivos que queremos conseguir. En el caso de las ciencias naturales podemos destacar:

● Agrupamientos cooperativos con alumnado heterogéneo. Ya se ha dicho antes que el trabajo cooperativo tiene unas ventajas entre las que podemos destacar:

- Facilita habilidades de aprendizaje y de socialización.- Cada miembro es responsable de su aprendizaje y del resto de los

miembros del grupo.- Se comparten datos mediante espacios de discusión reales.- Se dan procesos formales e informales.- Desarrolla habilidades individuales y grupales mediante la inte-

racción.- Establece un sistema de recompensas grupal e individual.- Se realiza la autoevaluación del grupo.

● Aprendizajes útiles y funcionales. Se acepta mejor y es más motivador cuando sabemos que lo que vamos a hacer va a servir para satisfacer una necesidad, que tenemos o que va a poder ser utilizado. De todos es conocido que muchos de los inventos en la historia se deben a la necesidad de resolver situaciones de la vida real. Las tiendas en las que se vende de todo que se han extendido por las ciudades son un claro ejemplo.

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● Partir de situaciones problemáticas y cercanas. Para poder resolver un problema, lo primero es tener conciencia de que existe. Y tenemos muchos de esos que llamamos pequeños problemas en la vida cotidiana de los que necesitamos alguna máquina o herramienta para su solución. Para detectarlos necesitamos ser buenos observadores. Observar es mirar con atención. Es una cualidad entrenable y como docentes debemos enseñarla. Es una muy valorada, especialmente para la ciencia. Va muy unida a la curiosidad.

● Dejar autonomía a los alumnos.Uno adquiere responsabilidades cuando se le deja libertad. Cada

uno debe de poder tener sus ideas, aunque no sean las mejores o no sean acertadas. Son suyas y el papel del profesor es el de reconducir el proceso si está equivocado, pero dejando que sea el alumno el que vaya dando peque-ños pasos hasta llegar a lo correcto.

● Empleo del método científico. El actuar con rigor debe de ser una exigencia que debemos de tener

siempre los docentes. Muy especialmente en las ciencias hemos de seguir los pasos del método científico cuya hipótesis al final se cumplirá o no. Como consecuencia de ello:

- Ayudaremos a que los alumnos realicen sus propias hipótesis e investigaciones.Debemos facilitar, dar a los alumnos las estrategias suficientes para que cuando observen algún fenómeno se planteen siempre por qué ocurre. En definitiva que formulen hipótesis y desde ese punto de partida empleen la investigación para su comprobación.

- Favorecer la experimentación.Debemos favorecer siempre la utilización de los medios de que se dispone en el laboratorio, en la clase. Los instrumentos que tenemos son para utilizarlos. Lo que hay que inculcar es la respon-sabilidad y dar normas de uso en cada momento, que habrá que respetar.

- Uso de ensayo y error.Es un excelente sistema de aprendizaje. Si nos equivocamos, si no hemos resuelto el problema, ya sabemos al menos lo que no sirve el proceso que hemos seguido. Ya hemos avanzado. Sabemos que algo no funciona que hay que descartarlo. No tengamos miedo a equivocarnos. Las equivocaciones forman parte del proceso de enseñanza-aprendizaje.

● Elaboración de los propios materiales. Ya se ha comentado con anterioridad la importancia que tiene la ela-boración de utensilios que se van a utilizar. Ayuda a entender mejor muchas situaciones y el alumno se siente parte del proceso.

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● Uso de los mapas conceptuales. Es una técnica que se utiliza para la representación gráfica del co-nocimiento. Establece una red de conceptos. Por tanto su uso servirá para “amueblar” la cabeza de los alumnos, para realizar una organización men-tal.

● Uso de laboratorios (importancia de la manipulación, aunque se equivo-quen) y de las TIC.

El laboratorio es un recurso con el que cuentan todos los centros. Algunos lo utilizan como elemento diferenciador. Pero su uso no es tan ge-neralizado. En muchos casos porque no existen los desdobles y no es posible usarlo con grupos completos.

Las TIC son otro recurso que está al alcance de todos. La informa-ción que se puede manejar es tremendamente amplia y una de las tareas de los docentes es enseñar a los alumnos a seleccionar y a realizar un trata-miento adecuado de la información, más que a dar información. Debemos de enseñar a utilizar la cabeza como batidora y sacar un producto final dife-rente. O incluso a producir ellos mismos con la ayuda de la tecnología.

Todavía es, en algunos casos, una asignatura pendiente para los pro-fesores.

5. aspectos a teNer eN cueNta eN la evaluacióN

Entendemos la evaluación como el final del proceso de enseñanza- aprendi-zaje. Es necesario cuantificar cuánto se ha aprendido y cómo se ha enseñado. Para los profesores es resumir todo el proceso en una nota, intentando refle-jar lo más justamente posible el proceso y aprendizaje de los alumnos. Sin embargo, en muchas ocasiones, se tiene la sensación de que dependien-do del trabajo realizado, la nota dice muy poco. Querer resumirlo todo en un número es simplificar demasiado. En la LOE se dice que la evaluación es continua y diferenciada según las distintas materias del currículo (art.28.1). Y obtendrán el título aquellos alumnos que hayan alcanzado las competencias básicas y los objetivos de la etapa. (art. 31.1). Por tanto, aparece una nueva forma para evaluar los aprendizajes. Hay que introducir nuevos criterios que sirvan para saber si se han conseguido o no las com-petencias básicas. Esperemos que las decisiones sobre la promoción y titulación no creen tensiones en los equipos docentes en las sesiones de evaluación, especialmente de decidir sobre la titulación. En el momento de evaluar se debemos tener en cuenta, al menos, los si-guientes aspectos:

- La observación directa realizada sobre el trabajo del alumno, el interés mostrado, la participación en la clase, sus aportaciones, la actitud ante los aprendizajes, la calidad de sus aportaciones, la forma de enfrentarse a la tarea.

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- El trabajo diario. Tenemos que fomentar unos hábitos de estudio que ga-ranticen estrategias adecuadas de aprendizaje. El estudio diario evita ten-siones y agobios de última hora y ayuda a solucionar las dudas para evitar bloqueos en aprendizajes sucesivos. Uno de los principales problemas es la falta de trabajo y de trabajo diario. Por eso, es muy importante cuantificarlo en la evaluación.

- Pruebas orales y escritas. La periodicidad y la forma de presentarlas –de desarrollo, preguntas cortas, tipo test- depende de la importancia que cada profesor las de y de las carac-terísticas del tema y de cada alumno.- La adecuación de los métodos y estrategias utilizadas por los alumnos.

Debemos fomentar y valorar los que son más eficaces.- Los trabajos de grupo, sus participaciones y aportaciones.-Valorar los avances alcanzados con respecto a la situación de partida, aun-

que no se consiga el aprobado. En ocasiones podemos acompañar un breve informe cualitativo a la nota.

- Valorar si se es capaz de realizar un análisis correcto y sistemático en cada situación.

Debemos de emplear:● La autoevalución. El alumno debe de formar parte activa de la evaluación, como agente de la misma. Sorprende como son capaces de ser justos, si se realiza de forma sistemática.● La heteroevaluación. En este caso puede ser por parte del profesor o de otro compañero.

La evaluación también debe de incluir finalmente cuando menos una re-flexión sobre la praxis del profesor. Se habla teóricamente siempre de la “evalua-ción del proceso de enseñanza-aprendizaje”, pero los cierto es que nos limitamos al aprendizaje. La evaluación del proceso de enseñanza debe convertirse en una prác-tica habitual en los departamentos didácticos. En ocasiones lo que se ha dado en llamar buenas prácticas puede estar muy cercano a nosotros.

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José-Natalio García Herrero es Jefe del Departamento de Orientación de la es-pecialidad de Psicología y Pedagogía desde hace 12 años. Ha impartido docencia como Profesor de Apoyo al Área de Lengua y Ciencias Sociales, Profesor de Peda-gogía Terapéutica y Maestro. Coordinador en el CAP de seminario de Programa de Desarrollo Cognitivo en los Departamentos de Orientación.

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Una aproximación a los polos a través de sus exploradores

Approaching the poles trhough their explorers’ work

Carmen Arias de AndrésI.E.S. Ignacio Ellacuría. Avda de los Institutos s/n

Alcorcón 28923 (Madrid)[email protected]

palabras clave: Exploradores, Polos, Año Polar, Docencia, API

Key words: Explorers, Poles, Polar Year, Teaching, IPY

resuMeN

En la celebración del Año Polar Internacional nos parece obligado tener un recuerdo de quienes iniciaron la conquista, el estudio y la investigación de los polos. Muchos de ellos plasmaron sus recuerdos en libros de memorias de total actualidad. Así, seguir los pasos de Scott, Nansen, Admunsen, Cherry-Garrard, Shackleton… desde las páginas de estos libros, permite al lector compartir con ellos sus emociones y frustraciones, sus éxitos y fracasos, sus momentos de angustia y de fortuna. Es una experiencia de gran atractivo para los lectores, tanto los amantes de las ciencias biológicas y geológicas como los simples aficionados a la li-teratura de aventuras. En este artículo también se hace un repaso a las numerosas anotaciones científicas de cuatro de estas obras, que pueden ser utilizadas por los profesores de Ciencias Naturales para trabajar con sus alumnos en estos temas tan apasionantes.

abstract

In the commemoration of the International Polar Year we feel compelled to devote our thoughts to those who iniciated the conquer, study and research of the Poles. Many of them reflected their memories in memory books which have preserved their interest up to date. Thus, following the steps of Scott, Nansen, Admunsen, Cherry-Garrard, Shackleton and others through the pages of these books allows the reader to share with them their emotions and frustrations, their successes and failures, their moments of anguish and fortune. It is an extremely attractive experience for all readers, both for biological and geological sciences lovers as well as for mere adepts to the literature of adventures alike. This article also reviews the large number of scientifical notes in four of these works, which can be found useful by natural sciences teachers in their work with their students on such exciting topics.

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carMeN arias de aNdrés

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1. iNtroduccióN

Desde marzo de 2007 hasta marzo de 2009 se desarrollan las actividades del 4º Año Polar Internacional 2007-2008. Es esta la 4ª celebración del Año Polar Internacional –API- (IPY en inglés), que se celebra aproximadamente cada cincuenta años. El primer API tuvo lugar en 1882-1883, en él se desarrollaron, sobre todo, estudios del Ártico. El segundo fue en 1937-1938 y en él se dio un gran impulso al estudio de la meteorología y se crearon numerosas estaciones de observación polares (114 en el Ártico y la primera en la Antártida). En 1957 se celebró el Año Geofísico Internacional, que se considera el tercer Año Polar Internacional, ya que abarcó el estudio de los polos y especialmente del continente Antártico, aquí tuvo lugar la elaboración del “Tratado Antártico”, con el que se abandonan las reivindicaciones nacionalistas sobre el territorio antártico y se le declara como “territorio internacional consagrado a la paz y a la ciencia”. La idea de los API fue sugerida e impulsada por Weyprecht, explorador polar ártico, y nació con el fin de que existiera colaboración entre los países para el estudio de las zonas polares. En la segunda mitad del siglo XIX en diversos países europeos y en Estados Unidos había numerosas personas interesadas en la exploración del Ártico. Los gobiernos de estos países, y también algunos magnates y sociedades científicas subvencionaban estas exploraciones con la idea de que su bandera fuera la que ondeara en latitudes cada vez mayores. El llamado “mal polar” o “enfermedad del Ártico” hacía que muchos exploradores no escatimaran en sufrimientos y muertes con tal de batir marcas, poner su pie y su bandera más al norte que el anterior. La conquista del Polo Norte era, además, una idea romántica, aunque también se mencionaran siempre argumentos científicos. Weyprecht, oficial de la armada austriaca había realizado un viaje de exploración al Polo Norte, entre 1872 y 1874, y había descubierto, junto a Payer, un grupo de islas a las que dio el nombre de “Tierra de Francisco José”. Después de este viaje y de todos sus sufrimientos, aunque a la vuelta se les recibiera como héroes, Weyprecht comenzó a ver la necesidad de cambiar el sentido de estas exploraciones, y trabajó para intentar una cooperación internacional para el estudio del Ártico. Así, en su discurso realizado en 1875, en el cuadragésimo Octavo Encuentro de Naturalistas y Médicos Alemanes, al hablar sobre “Principios fundamentales de la exploración” sorprendió al auditorio diciendo “Esta manía ha llegado a tal extremo, que hoy en día la exploración del Ártico se ha convertido en una especie de carrera de obstáculos internacional cuya meta es el Polo Norte. La mera superación de dificultades físicas ha usurpado el lugar de la verdadera labor científica. En todas partes se habla de la cuestión del Ártico, en todas partes el mejor camino para llegar al polo es objeto de disputas; pero pocos se preguntan por los tesoros científicos que hay dispersos a lo largo del camino. La investigación de estas vastas regiones desconocidas alrededor del polo proseguirá y debe proseguir, sin tener en cuenta el coste en dinero y vidas humanas, mientras el hombre tenga alguna pretensión de progresar. Su gran objetivo debe ser más noble que trazar mapas y poner nombre a islas, bahías y promontorios bloqueados por el hielo en esta o aquella lengua, o alcanzar latitudes más altas que cualquier predecesor” (FleMiNG,

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uNa aproxiMacióN a los polos a través de sus exploradores

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2007). Este espíritu de no competición y sí de colaboración científica internacional, para conocer mejor estas zonas de nuestro planeta, es el que dio lugar a que pocos años después se organizara el primer Año Polar Internacional. El escenario de este cuarto Año Polar Internacional es de gran compromiso e inestabilidad. Nos hallamos en un momento muy delicado, ya que estamos asistiendo a lo que, según todos los indicios, parece ser un cambio climático producido por el hombre, de tal modo que, si no tomamos medidas, la siguiente celebración del API, en previsiblemente 2057, se puede encontrar con una Tierra con uno de sus polos deshelado (idea inimaginable cuando Nansen, el más famoso explorador del Polo Norte, en 1894, viajando en las cercanías del polo escribió “Esta línea blanca lleva muchos milenios extendiéndose a lo largo de este mar solitario, y seguirá extendiéndose en el transcurso de los milenios sucesivos” (NaNseN, 2004). Este Año Polar Internacional tiene, naturalmente, muchísimos proyectos de investigación (63 países, más de 50.000 investigadores), pero hay algunas ideas que son fundamentales: por un lado, el papel tan crucial de los polos en el clima terrestre debido a su conexión con el sistema global del planeta; y, por otro, la delicada situación de los ecosistemas polares que, al ser tan extremos, son mucho más vulnerables a cualquier cambio ambiental. Dentro de los objetivos marcados para este Año Polar Internacional destaca, también, la gran importancia dada a la divulgación y a la educación. De hecho, se propone la elaboración de un programa educativo, de divulgación y comunicación dirigido a la sociedad; se pretende sensibilizar a todos los niveles, ya se trate de los responsables políticos o de los ciudadanos de a pie. Los profesores de Ciencias Naturales podemos contribuir a estos objetivos del API interesando a nuestros alumnos en el estudio y la conservación de estas zonas. Una de las formas de acercarse a los polos, de sentir interés por ellos, es leer los libros que sus exploradores nos han dejado. Algunos de estos relatos tienen el interés de los mejores libros de aventuras y su lectura es un deleite, aparte de lo que se pueda aprender del tema tratado. Es un homenaje a todos los que se han acercado a los polos; resulta imposible no entender lo que han sentido estos exploradores y, desde luego, surge el deseo de conservar esas zonas. Aunque existen muchos libros sobre la exploración polar, aquí se van a comentar cuatro de ellos, que cubren los momentos de mayor interés. Dos de ellos están escritos por los propios exploradores: “En la noche y entre los hielos” de Nansen y “El peor viaje del mundo” de Aspley Cherry Garrard, que narra el último viaje al Polo Sur de Scott -al que el autor acompañó una parte- y el viaje de invierno junto a Wilson. Los otros dos libros sobre exploración polar son: “Atrapados en el hielo” de Carolina Alexander, que es un relato sobre el último viaje de Shackleton, e “Historia de la Exploración del Polo Norte” de Fergus Fleming. Todas estas obras son sencillas de leer y, sobre todo, apasionantes. Paul Theroux, refiriéndose a un capítulo de “El peor viaje del mundo” dice “Las 80 páginas de este capítulo son las más angustiosas que he leído jamás en un libro de viajes y poco tienen que envidiar a la “Narración de Arthur Gordon Pym” de Edgar Allan Poe en lo que se refiere a describir un tiempo amenazador y a transmitir la sensación de creciente temor” (cHerry-Garrard, 2007).

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Creo que, desde luego, los profesores de Educación Secundaria acercando estos libros a nuestros alumnos, recomendando su lectura, cumplimos los objetivos de divulgar y enseñar y, sobre todo, estaremos suscitando el interés y el respeto por estas zonas, ya que encontrarán las lecturas emocionantes, con intriga y también con descripciones sobrecogedoras. Para las asignaturas de Ciencias de la Naturaleza revisten, además, un gran interés muchas de las descripciones y anotaciones científicas de estos libros, especialmente en la asignatura de CTMA (Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente), pues resultan muy interdisciplinares, se abordan aspectos meteorológicos, geológicos, de ecología, etc. Seguidamente, se ofrece una selección de temas que aparecen en los libros antes indicados, con el fin de que los profesores puedan hacerse una idea de las posibilidades didácticas que estas obras tienen y también del interés que pueden suscitar en nuestros alumnos.

2. lleGar Más leJos que otro ser HuMaNo

La historia de la exploración polar es una historia de aventuras, parece un guión llevado al límite. Uno de los principales hilos que mueve ese guión son los motivos para explorar. Aunque ya se había realizado algún viaje de acercamiento a los polos, es en el siglo XIX cuando surge un gran interés por estas zonas tan desconocidas y remotas. Debido a su mayor proximidad a tierras habitadas es el Polo Norte al primero que se empiezan a hacer viajes. El interés por explorar, por saber de lo desconocido, es inherente al hombre, como el interés por perdurar: los descubridores de tierras y mares nombran a los diferentes accidentes geográficos con sus nombres, los de sus familiares, amigos y, la mayor parte de las veces, con los de los hombres que han financiado el dinero para el viaje. Así escribió Tynnesen, el gran poeta de Gran Bretaña, en 1859 “No hay nada por lo que valga la pena vivir, salvo para que inscriban tu nombre en la carta del Ártico” (FleMiNG, 2007). En esta época el desconocimiento del Polo Norte admitía algunas teorías tan extrañas como la del Mar Polar Abierto (el Polo Norte era un mar templado) o la más fantástica del Agujero de Symmes (en los polos había agujeros abismales por donde se penetraba a la hueca Tierra, donde existían otros mundos). En los dos lados del Atlántico se estaba de acuerdo en que el polo debía conquistarse. Se escribió “La exploración es más que la suma de los héroes perdidos y mapas trazados. Es un imperativo comercial, cultural y social” (FleMiNG, 2007). En este ambiente se hicieron numerosas exploraciones, una de las más famosas es la del británico Franklin (1845), que no regresó nunca. Posteriormente fueron numerosos los viajes de exploradores que partieron a la búsqueda de Franklin, y que aprovecharon para ir a descubrir zonas desconocidas hacia el norte. La pasión por explorar queda clara cuando Payer escribe “No se puede imaginar una situación más apasionante que la de un explorador en tierras desconocidas, especialmente cuando la naturaleza parece haberle rodeado de un muro impenetrable y la tierra no ha sido aún hollada por el hombre” (FleMiNG, 2007). Aunque hubo algunos exploradores centroeuropeos, la mayor parte de ellos fueron estadounidenses y británicos. En

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las dos primeras décadas de la segunda mitad del siglo XIX, se pueden citar a los estadounidenses Kane, Hayes y Hall. Hacia 1870 hubo una exploración alemana y otra austrohúngara (Weyprecht). Y de las británicas cabe destacar la de Nares, en 1875 (que al volver envió el famoso telegrama “Polo Norte inaccesible”). En la expedición de Nares, Gran Bretaña invirtió muchos medios, seguramente haciendo caso a las numerosas voces que se alzaban, como la de Lady Franflin, diciendo: “Por el crédito y honor de Inglaterra, la exploración del polo no debería dejarse en manos de ningún otro país” (FleMiNG, 2007). De hecho, los ingleses se creían con mayores derechos en el polo que ningún otro. Sin embargo, el capítulo más destacado de la exploración del Ártico ha sido el viaje del noruego Fridjöl Nansen que de 1893 a 1896 realizó una de las mayores aventuras de la exploración polar. Nansen era un científico, neurólogo y deportista (esquiador). Su interés por este viaje de exploración nace, sobre todo, para comprobar su teoría de la existencia de una corriente marina que partiendo desde el mar polar siberiano llegaría hasta la costa groenlandesa oriental. Nansen mandó construir un barco, el Fram, que resistiera al ser atrapado por el hielo. Pensó que viajando entre los hielos, a la deriva, sería transportado desde Siberia a Groenlandia, pasando en su camino por las cercanías del Polo Norte. Durante este tiempo, dos o tres años, podría realizar estudios de esta zona de gran interés (Fig. 1). Este viaje marcó un antes y un después, por lo bien planificado y por la importancia de sus estudios científicos. Aunque Nansen no alcanzó el polo (él y Johansen abandonaron el Fram y lo intentaron esquiando, llegando hasta los 86º 13’ 06’’N), este viaje tuvo una gran resonancia, Nansen alcanzó la categoría de héroe,

Figura 1. Nansen en el hielo y la ropa tendida en el Fram

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y constituyó un enorme éxito para la exploración polar. A partir de él todo cambió. También había despejado las incógnitas sobre el Polo Norte, no se había llegado a él, pero estaba claro como debía ser: no había tierra y era un mar helado (Fig. 2). Al final, habían sido los noruegos, que no habían entrado en la batalla por la conquista del Polo Norte, los que lo habían descrito (aún sin llegar) y habían marcado la línea de lo que tenían que ser las exploraciones polares: meticulosas, no muy numerosas, bien planificadas, con inquietudes científicas… Realmente el Polo Norte ya no era un misterio, los ojos de Inglaterra se volvieron hacia el Sur. Del Polo Sur se sabía muy poco y los británicos concentran aquí sus esfuerzos. Desde la antigüedad había referencias a la

posible existencia de un continente en estas zonas. En el siglo XVIII, a James Cook, navegante, explorador y cartógrafo británico, se le había encomendado buscar la “Terra Australis” continente del que se pensaba Australia sería sólo una zona. J. Cook en 1773 atravesó el círculo polar, llegando hasta los 67º 25’ 5’’, observó iceberg y aves, que indicaban la proximidad de tierra, pero no llegó a ver el continente antártico. Aunque fue un ruso, Bellingshausen en 1819, el primero que divisó tierra antártica, realmente fue el inglés James Clark Ross, en 1840, el que descubrió y describió una vasta zona de la Antártida; así lleva su nombre el mar por el que penetró 500 millas en dirección al polo –Mar de Ross-. El viaje de Ross se planificó para llegar al polo magnético y aunque no se consiguió, sí se determinó con bastante exactitud su situación y se realizaron importantes observaciones científicas. Sesenta años después del viaje de Ross, al comienzo del siglo XX, después de los fracasos en el Ártico, había llegado el momento de triunfar en el Polo Sur. En 1901 la expedición Discovery (expedición Inglesa a la Antártida 1901-1904) se organiza patrocinada por la Real Academia Geográfica, la Real Academia de las Ciencias y el Gobierno Británico. Robert Scott, Edward Wilson y Ernest Shackleton, integrantes de dicha expedición, intentan llegar al Polo Sur. Scott y Shackleton son los nombres más importantes, junto a Admunsen, de los exploradores antárticos. Wilson, que no es tan conocido, acompañó siempre a Scott, murió con él a la vuelta del Polo Sur, y sus trabajos científicos en este continente son de enorme interés. En esta expedición llegaron hasta los 82º 16’ S y durante ella Scott y Shackleton no congeniaron, lo que hizo bastante desagradable el viaje. A todos les sirvió como una gran experiencia para futuros viajes, según diría Scott “El principal fin que tiene escribir la historia de un viaje

Figura 2. Periplo del Fram y ruta de Nansen

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al polo es proporcionar orientación para futuros viajes: el principal deber del escritor es para con sus sucesores” (cHerry-Garrard, 2007). Los tres volverían al Polo Sur. Shackleton volvió a intentar alcanzar el Polo Sur en 1908, junto a tres hombres. Llegaron hasta la latitud 88º 23’S, sólo les quedaba 97 millas para lograrlo. Regresaron debido a la escasez de víveres y también porque tenían problemas de congelaciones y escorbuto. En esta misma expedición otro grupo de hombres, entre los que se encontraba Mawson, alcanzó el polo sur magnético (en sentido estrictamente magnético, polo norte magnético). Shacketon fue recibido, a la vuelta de su “fracasado” viaje, como un héroe. Estamos en la llamada “Edad Heroica” que ya había empezado con Nansen. Scott había tenido suerte, todavía nadie había llegado al Polo Sur y él creía tener todos los derechos. La última expedición de Scott al sur, que partió en 1910, era la mejor equipada que se había organizado hasta esos momentos. En ella, iban científicos prestigiosos, además de Wilson que estaba decidido a hacer un difícil “viaje de invierno” para conseguir los huevos de pingüino emperador (que no había podido obtener en la expedición Discovery). Había geólogos, meteorólogos, zoólogos, etc., todos con el trabajo muy bien planificado; llevaban ponis (como había hecho Shacleton en su anterior expedición), perros y los novedosos trineos con motor (que resultaron desastrosos). Era una gran expedición científica, pero Scott dejó en su diario sus pensamientos: “El viaje al polo constituye el objetivo más importante de nuestra expedición (…). Uno no puede permitirse cerrar los ojos a la realidad; el público interesado en la ciencia, al igual que el público en general, evaluarán el resultado del trabajo científico de la expedición en función del éxito o fracaso en la consecución del objetivo principal. En caso de éxito, todos los caminos quedarán despejados y todos los trabajos serán estudiados como corresponde. En caso de fracaso, es posible que incluso el trabajo más brillante sea desatendido y olvidado, al menos durante cierto tiempo” (cHerry-Garrard, 2007). Al mismo tiempo que los británicos se dirigían a la Antártida, el explorador noruego Roald Admunsen había partido con el Fram (el barco de Nansen) hacia el Ártico, o al menos eso había dicho a todo el mundo. Cuando se encontraba en el mar mandó cambiar el rumbo, con el pretexto de que Peary (experimentado explorador estadounidense) ya había llegado al Polo Norte, y se dirigieron al Polo Sur. Todo hace pensar que él ya lo tenía previsto. De este modo, cuando la expedición de Scott marchaba, en el Terra Nova, a la Antártida recibieron un telegrama de Admunsen que decía “Me permito informarles que el Fram se dirige hacia la Antártida”. A pesar del disgusto, Scott confiaba en lo bien preparada y equipada que estaba su expedición. Scott pasa el invierno antártico del año 1911 en la bahía de McMurdo y Admunsen en la bahía de Las Ballenas. La expedición de Scott prepara el viaje al polo haciendo depósitos de comida, entrenando a los animales, etc. y al mismo tiempo hace numerosos estudios científicos: Wilson realiza el terrorífico “Viaje de invierno” junto a Bowers y Cherry-Garrard (después de este agotador viaje Wilson y Bowers acompañarían a Scott hasta el Polo Sur). Los esfuerzos de estos expedicionarios se reparten pues entre los fines científicos y los conquistadores. Sin embargo, la expedición de Admunsen se prepara también realizando depósitos, entrenando a los

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perros, etc pero para su único fin: la conquista del Polo Sur. Ambas expediciones salen en octubre. Admunsen unos días antes, ya que la expedición de Scott tuvo que retrasar la salida por las malas condiciones de la nieve para los ponis. Scott utiliza el camino por el que había ido Shackleton. Admunsen, abriendo una nueva ruta, llega al polo el 14 de diciembre de 1911. El 15 de enero de 1912 cuando faltan dos días para que la expedición de Scott llegue al polo, éste escribe “Lo peor que podría pasar es que nos encontrásemos con que la bandera noruega se ha adelantado a la nuestra” (cHerry-Garrard, 2007). El día 16 vieron las huellas y la bandera de los noruegos. Wilson no comenta nada de esto en su diario que, sin embargo, estaba lleno de anotaciones geológicas: sus motivos para formar parte de esta expedición eran científicos. Después de pisar el Polo Sur Scott anota “¡Dios santo! Este es un lugar espantoso. Más terrible aún habiendo trabajado tanto sin la recompensa de

ser los primeros” (cHerry-Garrard, 2007) (Fig. 3). A la vuelta, después de haber muerto dos compañeros, Scott, Wilson y Bowers se encuentran desfallecidos por la falta de víveres, con graves congelaciones, sin poder salir de la tienda debido a la ventisca y a tan sólo once millas del siguiente depósito de víveres. Scott, sabiendo segura su muerte, escribe “Hemos corrido riesgos, sabíamos que los corríamos. Las cosas se nos han puesto en contra y, por lo tanto, no tenemos

motivos para quejarnos”. En otro punto continúa “Las causas del desastre no obedecen a una organización fallida, sino a la mala fortuna que hemos tenido cada vez que ha habido que asumir un riesgo” (cHerry-Garrard, 2007). El viaje de Scott, plasmado en su diario, en el libro de Cherry-Garrard y en muchísimos libros más, es la historia más extraordinaria de la exploración polar, mucho más interesante que la de Admunsen, a pesar de ser éste el primero en pisar el polo. Como dijo Nares “Hay algunas derrotas que son más gloriosas que las victorias; algunos fracasos que superan los éxitos más magníficos” (FleMiNG, 2007). “No fue una idea equivocada de la masculinidad lo que animó a Scott y le hizo seguir adelante. Fue el deseo de saber. La Antártida representaba lo desconocido, así que había que investigarla a fondo a pesar de los riesgos. La exploración es la expresión física de la pasión intelectual” (cHerry-Garrard, 2007). Así es como describe Cherry-Garrard los motivos de estos exploradores que murieron en el polo. Los dos polos estaban ya conquistados (a pesar de las pocas observaciones que había realizado Peary, y de no haber ido acompañado por nadie que supiera

Figura 3. Wilson, Evans, Scott, Oates y Bowers en el Polo Sur (foto hecha con autodisparador)

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comprobarlas, durante algunos años sí se creyó que hubiera llegado al Polo Norte) y Shackleton quería hacer algo glorioso. Continuaba la Edad heroica, la lucha del hombre contra las fuerzas de la naturaleza. Shackleton piensa en cruzar a pie el continente antártico, lo que él mismo anuncia como “el último gran viaje polar”. Y al menos en un sentido romántico lo fue, y con este viaje se considera acabada la Edad heroica de la exploración. En 1914 parte esta exploración, a bordo del Endurance, hacia el mar de Wedell (donde desembarcarían y cruzarían el continente hasta el mar de Ross). Cuando faltaban unas pocas millas para desembarcar, el 19 de enero de 1915 el barco queda atrapado en el hielo y de este modo viajan a la deriva. Después de diez meses el barco se hunde y Shackleton y sus hombres quedan sobre el hielo, con las pocas cosas que han salvado del barco, a la deriva. Después de pasar quince meses en el hielo, sobre el mar, deciden ir hacia el norte en los tres botes que habían conseguido salvar. Se dirigen hacia Isla Elefante y desde allí Shackleton y cinco hombres más, tras recorrer 800 millas en uno de los botes, en un viaje terrorífico y con muy pocas posibilidades, llegan a Isla Georgia donde había una estación ballenera y desde donde pudieron volver, ya en un barco, a recoger al resto de la tripulación. Shackleton no había conseguido cruzar la Antártida, pero sí uno de sus principales objetivos: tener un gran reconocimiento. Este viaje constituyó una gran aventura de supervivencia que duró tres años, durante los cuales no murió ni un solo hombre. No hubo grandes estudios científicos, pero la solidaridad y organización están presentes en cada línea de los diversos diarios escritos por sus protagonistas, además de una preciosa colección de fotos. Es considerado una de las mayores proezas polares.

3. viaJábaMos eN pro de la cieNcia

De todas estas expediciones los botines científicos que se obtuvieron son muy variados. De las primeras incursiones en el Ártico el descubrimiento geográfico fue el más destacable. La expedición de Nansen fue la primera hecha con un espíritu científico. Para empezar, la teoría de Nansen sobre las corrientes polares estaba basada en una serie de pruebas bastante sólidas: una de ellas era los estudios del botánico alemán Grisebach, que había demostrado como un hecho verosímil el que en la flora groenlandesa existen una serie de formas siberianas que difícilmente pueden haber llegado hasta allí por otro camino, por lo que se deducía que la corriente habría acarreado las semillas. Otras pruebas son las derivadas de los estudios de cienos y diatomeas que contenían los hielos flotantes de Groenlandia. El cieno parecía estar integrado por limo fluvial de Siberia y las diatomeas, que son muy peculiares, concuerdan perfectamente con las encontradas en el norte de Asia. Además, restos del Jeannette, (expedición estadounidense de 1879), que naufragó en las costas próximas a Siberia, llegaban en bloques de hielo hasta la costa groenlandesa. Por la misma corriente parecían venir los troncos de madera que se encontraban en estas costas, ya que en Groenlandia no existían esos árboles. En todo esto se basaba Nansen para decir que “por algún lado situado entre el polo y la Tierra de Francisco José, circula una corriente que va desde el mar polar siberiano a la

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costa groenlandesa oriental”. Pero además Nansen hace importantes investigaciones científicas durante todo su viaje, así dice “En ningún lugar se ha comprado la ciencia a costa de mayores privaciones, peligros y sufrimientos” (NaNseN, 2004). En su libro, describe el material que llevaban “Para las observaciones meteorológicas llevamos además de termómetros, barómetros aneroides, psicrómetros, higrómetros, anemómetros, etc. corrientes, otros automáticos. De especialmente valor fueron un barómetro aneroide y dos o tres termómetros autorregistradores (barógrafo y termógrafo). Para observaciones astronómicas disponíamos de un gran instrumento universal para ser utilizado durante la deriva y dos teodolitos más pequeños, así como de varios sextantes de distintos tamaños…” (NaNseN, 2004). Aunque no tan preparada, también en la expedición Discovery la ciencia estaba presente. Scott, Wilson y Shackleton cuentan que en su viaje hacia el Polo Sur leían a Darwin todas las noches. Fue en esta expedición cuando Wilson quiso coger huevos de pingüino emperador, pero era verano y ya habían salido los polluelos; sabe que tendrá que volver y realizar su viaje en invierno para conseguirlo. Sin duda fue la última expedición de Scott al Polo Sur, a bordo del Terra Nova, la que tuvo una mayor envergadura científica (Fig. 4). En el libro de “El peor viaje” así lo dice su autor “Viajábamos en pro de la ciencia. Si nos esforzamos tanto por conseguir los tres pequeños embriones del Cabo Crozier, los pesados fósiles de la isla Buckley y la enorme cantidad de material (…) fue para que el mundo ganase un poco de conocimientos” (cHerry-Garrard, 2007).Cuando encontraron muertos a Scott, Wilson y Bowers, en su regreso del Polo Sur, llevaban con ellos nueve

kilos de piedras y fósiles que Wilson había recogido a su paso por la cordillera del glaciar de Beardmore; iban exhaustos, sin fuerzas, pero Wilson tenía un gran interés científico en el viaje y no le preocupó tanto el que hubieran llegado primero los noruegos como el poder recoger muestras. Cherry-Garrard hizo junto a Wilson y Bowers el “Viaje de invierno” para recoger los huevos de pingüino emperador, y termina el libro de “El peor viaje del

mundo” con una frase que refleja claramente el espíritu de Wilson: “Si hace usted su correspondiente viaje de invierno, obtendrá su recompensa, siempre y cuando lo único que desee sea un huevo de pingüino” (cHerry-Garrard, 2007). En el viaje de Shackleton, a bordo del Endurance, hay anotaciones meteorológicas, magnéticas, de astronomía, etc. Pero no revisten un gran interés científico.

Figura 4. Scott realizando mediciones con un teodolito

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En todas las expediciones los datos más numerosos se refieren a las observaciones meteorológicas que se tomaban meticulosa y repetidamente. Nansen escribe “Las observaciones meteorológicas se efectuaban cada 4 horas, tanto de día como de noche y durante mucho tiempo, incluso cada 2 horas” (NaNseN, 2004). Esta regularidad de anotaciones se observa prácticamente en todas las demás expediciones. El mayor número de observaciones meteorológicas plasmadas en estos libros se refieren sin duda a las temperaturas y al viento. En cuanto a las temperaturas se citan valores de -60,8ºC en invierno en la Antártida, siendo muy frecuentes en esta época temperaturas inferiores a -50ºC. En el ártico, Hall recoge un valor de -74ºC a comienzos de marzo. Es muy descriptivo lo que escribe Cherry-Garrard sobre el frío “Un día en que salí de la tienda por la mañana (...) alcé la cabeza para mirar alrededor, pero entonces descubrí que no podía bajarla, por lo que me pasé unas cuatro horas arrastrando el trineo con la cabeza levantada. A partir de entonces tuvimos cuidado de agacharnos para ponernos en posición de arrastre antes de que se nos helara la ropa” (cHerry-Garrard, 2007). Y después de soportar varias noches a -60ºC continúa “no voy a negar que esto me convenció de que Dante estaba en lo cierto cuando situó los círculos de hielo por debajo de los círculos de fuego” (cHerry-Garrard, 2007). También Payer, que acompañó a Weyprecht en el descubrimiento de la Tierra de Francisco José, comenta los efectos del frío: “… cuando los hombres caminaban en grupos, el aliento los rodeaba en una nube de finas agujas de hielo que los hacía casi invisibles. Su avance iba acompañado de un curioso tintineo que Payer no pudo explicarse, hasta que se dio cuenta de que lo causaba el aire que espiraban y que se helaba y caía al suelo” (FleMiNG, 2007). Pero el frío era un inconveniente con el que ya contaban, sin embargo las temperaturas altas también constituían un gran problema; en “Atrapados en el hielo” un expedicionario escribe en su diario: “Un día espantoso, fuerte nevada con temperaturas muy altas y todo mojado” (alexaNder, 2006). También Lashly apunta en su diario “La nieve sigue estando muy blanda y el sol calienta tanto que quema la cara (...). Me alegro de poder decir que esta noche hará más fresco en general” (alexaNder, 2006). El viento ocasionó muchos problemas. En los viajes hacia el polo siempre encontraron el viento de cara, impidiéndoles el avance; a su regreso soplaba de espaldas, ayudándoles en su marcha; Shackleton lo denominó “El implacable viento de la gran planicie”. También el viento incrementaba la sensación de frío. En la expedición al polo de Scott, como esté dejo escrito, tuvieron todos los factores en contra: temperaturas más bajas de las esperadas y vientos muy fuertes; finalmente fue una ventisca la que impidió continuar el camino a Scott y sus compañeros, cuando sólo estaban a 11 millas del siguiente depósito. Existen muchas otras observaciones meteorológicas, una de las más abundantes es la de las auroras polares. Nansen hace mención en su libro a lo bien que pudieron estudiarlas y describe muy poéticamente muchas auroras boreales. Otro fenómeno interesante, que aparece en estas lecturas, son las ilusiones ópticas debido a la refracción polar. Así el 26 de junio de 1906 Peary informó que había visto “cumbres nevadas de una tierra lejana en el noroeste, por encima de un horizonte de hielo…” (FleMiNG, 2007). La llamó Tierra de Crocker” (en honor a un patrocinador).

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Posteriormente se descubrió que no existía dicha tierra; siendo bien pensados, podemos creer que Peary había sufrido un espejismo. También se describen numerosas ilusiones ópticas en el libro de “El peor viaje”: “...en nuestras fatigadas mentes esos agujeros dejaron de ser depresiones y se transformaron en elevaciones, de pronto eran montículos sobre los que teníamos que pasar, levantando los pies con gran dificultad y dolor...” (cHerry-Garrard, 2007). Muchos otros fenómenos como parahelios (halos circundando al sol), ocultaciones de estrellas, estudios del índice de electricidad atmosférico, etc. se reflejan en estas páginas, aunque no de forma muy detallada; lo mismo se puede decir de los estudios magnéticos, que sin duda fueron abundantes (Fig. 5).

La geología interesaba también a nuestros exploradores. En “La conquista del Polo Norte” se narra como Hayes, en su expedición de 1860, ya hace estudios geológicos de interés, llega más lejos que nadie en el glacial interior de Groenlandia y clava estacas en el “Glaciar del hermano John” con el fin de medir la velocidad con que avanzaba el glaciar; al verano siguiente comprobó que se habían desplazado 30 metros. Uno de los principales descubrimientos de la expedición de Nansen fue lo observado en sus sondeos del fondo oceánico, así escribe: “…realizamos varios sondeos y encontramos profundidades de 3450m (…). La profundidad oscilaba entre 3.330 y 3.900m” (NaNseN, 2004). Hasta entonces se había creído que la desconocida cuenca polar era somera y estaba salpicada de islas y tierras. Esta gran profundidad del océano descartaba la posibilidad de que hubiera existido tierra en un período reciente y tuvo una gran repercusión en el mundo científico. En la expedición de Shackleton de 1908, en el grupo que descubrió el polo magnético, iba Mawon, que era un importante geólogo. El grupo de Mawson, además, tenía la misión de escalar el monte Erebus, por el que quedaron impresionados. El Erebus es el único volcán activo en la antártica, sus emisiones de gases y lava rojiza sobre la nieve dan lugar a un espectáculo que también sobrecogió a la exploración de Scott. Cherry-Garrard también escribe sobre este volcán: “toda la región que se extiende a la derecha la ocupa nuestro gigantesco vecino volcánico, el Erebus. Tiene una altitud de 3.743 (..), actualmente no hay indicios de actividad volcánica peligrosa, a pesar de que el humo que sale de su cráter forma de vez en cuando densas nubes que se elevan a miles de metros de altura (…) la lava de kenyaíta que la constituye es una roca extraordinaria que se encuentra en pocas regiones del mundo” (cHerry-Garrard, 2007). Los estudios sobre el hielo (temperatura, sastrugi,

Figura 5: Halo de Wilson

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grietas, formación de iceberg, etc.), son muy numerosos en todas las expediciones Entre las descripciones de los glaciares destaca la del glaciar Beardmore, descubierto por Shackleton en 1908. Cuando la expedición de Scott lo cruza escriben: “ su inmenso tamaño tendía a empequeñecer el paisaje que lo circundaba, y los grandes glaciares y cascadas de hielo tubulares (..) ante aquella corriente que en algunos tramos medía 40 millas de orilla a orilla” (cHerry-Garrard, 2007). En esta misma cordillera, en el monte llamado Isla de Buckley es donde a la vuelta del viaje al polo, a pesar de estar agotados y con pocas reservas de víveres, se detuvieron, a petición de Wilson, a recoger los especimenes geológicos que llevaron con ellos hasta su muerte. Wilson escribe en su diario: “Después de comer nos hemos dedicado todos a la geología hasta la hora de la cena (...) las escarpaduras de areniscas son magníficas. En la morrena había un montón de piedra caliza y se veían riscos de dolerita en diversos sitios. En las escarpaduras de arenisca se ven vetas de carbón a todas las alturas y pedazos con vegetación fósil. Ha sido el típico día de trabajo y he conseguido cosas espléndidas para el poco tiempo que tenido” (cHerry-Garrard, 2007). Naturalmente los fósiles tenían gran importancia tanto para estudiar la antigüedad de la Antártida como para el estudio de la evolución, y no es fácil encontrar fósiles en este helado continente. Otras anotaciones de interés fueron las dedicadas a los seres vivos (animales e integrantes del plancton). En la expedición de Nansen los animales se veían, sobre todo, como víveres frescos que alejaban el escorbuto y hacían durar más las reservas. En la escapada de Nansen y Johansen, en su intento de llegar al Polo Norte, como tardaron en regresar más de lo previsto, tuvieron que pasar un invierno entero en una mínima cabaña excavada en un talud. Para poder alimentarse tuvieron que cazar bastante y les llamó mucho la atención el comportamiento de las morsas al matar a una de ellas: “…Se limitaban a mirarnos sin moverse (...) Finalmente a fuerza de empujones y palos conseguimos que la manada se trasladase a otro lugar (...) Se volvieron a mirarnos y gruñendo malhumoradamente (...) Mientras nosotros despedazábamos a su compañera, subían continuamente por la hendidura contigua, encaramándose de medio cuerpo sobre el hielo, como en espera de que les explicáramos nuestro proceder” (NaNseN, 2004). Realmente fue la última expedición de Scott la que tiene un mayor interés biológico. Ya en el viaje existen numerosas anotaciones sobre animales “Nelson capturó una carabela portuguesa que pasó cerca de nuestra bovedilla. Estos animales son muy comunes, pero resulta difícil hacerse una idea de su belleza hasta que se les ve, con los vivos colores de las profundidades del mar, flotando y deslizándose en un gran cuenco de cristal. La carabela trató en vano de escaparse e intentó picar con todas sus fuerzas a todos los que la tocaron (..) Durante toda la travesía apuntábamos cada hora en el cuaderno de bitácora con la cantidad de animales que veíamos, la especie a la que pertenecían (...) o cualquier peculiaridad o costumbre que se observara” (cHerry-Garrard, 2007). Muy divertido y con mucha fauna es el desembarco que durante la travesía se hace en la isla de Trinidad “Los cangrejos son poco menos que una pesadilla (...) todos te miran y te siguen paso a paso sin prisa pero sin pausa” (cHerry-Garrard,

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2007). También se descubren nuevas especies, Bowers escribe “…no sólo tengo que capturar especimenes de insectos sino también de serpientes (...) Hasta ahora sólo se conocían cinco especies, pero yo he encontrado doce o más” (cHerry-Garrard, 2007). En la Antártida comenzaron los estudios para los que habían viajado. Se estudió el plancton y, de hecho, se escribe son asombro sobre la densísima vida flotante en esta zona. Lillie escribe: “ Las diatomeas eran tan abundantes en algunas zonas del mar de Ross que las redes grandes para plancton (que tienen 18 mallas por pulgada) quedaban en pocos minutos repletas de ellas y de esporas de fitoplacton. Es muy probable que en estas regiones las ballenas se alimenten tanto de las plantas como de los animales que componen el plancton” (cHerry-Garrard, 2007). Muy descriptivo del clima científico que se vivía es el poema de Griffith Taylor, que se publicó en el periódico que crearon los expedicionarios, el South Polar Times:

EL CICLO PROTOPLASMÁTICO

A los grandes bandejones los rodean otros más pequeños.Pues bien, las diatomeas no podrían valerse sin ellos

Cuarenta millones de quisquillas se alimentan de ellas, las mismas que engordan a pingüinos, focas y ballenas.

Luego viene la orca y mata a todos lo de abajo,Mientras la tripulación las ataca desde el barco.Y si un marinero se cae y hace un agujero en el hielo,Los bandejones lo aplastan y lo convierten en alimento.

Seguro que pronto pasa a ser un buen fertilizanteQue fortalecerá a las diatomeas, aunque ellas no lo sepan.Así el protoplasma completa su eterno ciclo una vez más, Como un decimal que se repite y que no tiene final (cHerry-Garrard, 2007). Podríamos extendernos mucho más para reseñar todas las observaciones que sobre la fauna aparecen en “El peor viaje del mundo”, pero no se puede omitir el estudio del pingüino emperador, que, como ya se ha mencionado, era la prioridad de Wilson. En estos viajes a la Antártida encuentran dos tipos de pingüinos: el de adelia y el emperador. Wilson opinaba que el pingüino emperador y la foca de Wedell, que se alimentan fundamentalmente de peces y son especies que viven todo al sur que pueden, gozaban de una situación más ventajosa que el pingüino adelia y la foca cangrejera, que se alimentan de crustáceos y tienen una vida migratoria. Wilson explica que focas y pingüinos han accedido a tener una alimentación y un hábitat diferente por lo que pueden compartir el territorio sin problema. En la expedición Discovery, había manifestado “La posibilidad de que el emperador sea lo más parecido a una forma primitiva no sólo de pingüino sino también de ave hace que la futura comprensión de su embriogenia revista una enorme importancia” (cHerry-

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Garrard, 2007). Ya se ha comentado que en esta expedición no pudo recoger los huevos y en la siguiente no estaba dispuesto a renunciar a su búsqueda en el criadero que había localizado en el Cabo Crozier, nueve años antes, ni a pesar de que Scott se mostrara reacio a este viaje por su peligrosidad. Wilson, Bowers y

Cherry-Garrard consiguen tres huevos y en el libro de “El peor viaje del mundo” escriben: “El emperador es un ave que no puede volar, se alimenta de peces y nunca pisa tierra firme (Fig. 6). Pone sus huevos en pleno hielo y lleva a cabo todo el proceso de incubación cerca del hielo marino, colocando el huevo sobre las patas y apretándolo contra la parte inferior del abdomen. Pero si la investigación de su embriogenia resulta tan importante es porque se trata, probablemente, del ave más primitiva que existe. El embrión muestra vestigios del desarrollo de un animal en épocas y fases antiguas; resume sus vidas anteriores. El embrión de un emperador puede servir para demostrar la existencia del eslabón perdido entre las aves y los reptiles de los que surgieron” Hay muchos comentarios sobre la vida de esta ave “Los

exploradores que descubrieron a los emperadores con sus crías observaron que los pingüinos que no podían conseguir uno vivo criaban polluelos muertos y congelados (...) vimos que estas aves estaban tan deseosas de empollar que entre las que no tenían huevos había algunas que incubaban hielo (...) Diríase que el instinto maternal ha eclipsado a los demás” (cHerry-Garrard, 2007). También hay muchas anécdotas en este libro de los divertidos y amigables pingüinos de adelia. Levick, uno de los médicos de la expedición, escribió un delicioso libro sobre ellos titulado “Antartic Penguins”. Mucho más parcas son las descripciones de Shackleton, en la expedición del Endurance, aunque sí mencionan su repugnancia por matar a tantos animales para alimentarse. Hurley, el fotógrafo de la expedición, escribe: “Unos treinta pingüinos llegaron a la costa y me alegré de que hiciera demasiado mal tiempo para salir a matarlos. Estamos hartos de vernos obligados a matar cuanto pájaro llega a tierra en busca de alimento” (alexaNder, 2006). En muchas ocasiones se justificaban por esas matanzas, Cherry-Garrard dice: “Nunca matábamos animales a menos que fuera necesario, y los que sacrificábamos los aprovechábamos al máximo tanto para comer como para hacer las tareas científicas que tuviéramos entre manos” (cHerry-Garrard, 2007); ya de vuelta del viaje está muy preocupado por las grandes matanzas de pingüinos: “El hombre que ha aniquilado a las ballenas, puede acabar aniquilándose a sí mismo. Los pingüinos pueden acabar como los reptiles prehistóricos de los que proceden” (cHerry-Garrard, 2007).

Figura 6: Pingüinos en el hielo dibuja-dos por Wilson

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4. la belleza del paisaJe

Uno de los factores que más contribuyó a mantener la moral alta fue el contemplar la naturaleza, la belleza de los paisajes. Así lo describe, por ejemplo, Nansen: “Al atardecer me fui a vagar por el hielo. La noche antártica es maravillosa. Aquello es un país de ensueño, con las tonalidades más bellas que quepa imaginar; es color transformado en éter. Cada matiz se diluye en los siguientes , con lo cual no se sabe dónde termina uno y dónde empieza otro(...) Sobre el campo de hielo se extienden sombras frías, violáceas, con tintes más claros de un rojo pálido” (NaNseN, 2004) .Cherry-Garrard también lo ve de color rosa “No hay palabras para describir la belleza de los lugares por los que pasamos (...) nos transmiten una infinita sensación de paz y belleza (...) los bandejones también eran de color rosa y flotaban en aguas de un azul intenso, mientras las sombras eran todas malvas” (cHerry-Garrard, 2007). Parece que la Antártida no es blanca, “…no sólo asoma gran cantidad de roca allí donde se elevan montañas, islas o cabos, sino que la nieve no suele ser de color blanco. Si uno mira con atención descubrirá que está teñido de muchos colores, pero sobre todo de azul cobalto y de toda la gama de lilas y malvas (...) Los días blancos son tan excepcionales que recuerdo una ocasión en que salí de la cabaña o la tienda y me quedé impresionado por el hecho de que la nieve fuera realmente blanca (...) Cuando a las bellas tonalidades del cielo y los suaves matices de la nieve se suma los intensos colores del mar abierto (...) entonces es posible que un hombre se dé cuenta de lo hermoso y limpio que puede ser este mundo” (cHerry-Garrard, 2007). El quedarse sin palabras para describir esos paisajes también era muy frecuente, Scott escribe “No encuentro palabras para expresar lo imponente que es el maravilloso panorama que se desplaza ante mis ojos” (cHerry-Garrard, 2007) y en la expedición de Shackleton, Hurley pone en su diario “Un amanecer de brillantes nubes rojas reflejadas en la quietud de la bahía. No soy capaz de describirlo. La vasta fachada de hielo sobre el mar adquirió un brillante tono verde guisante con aisladas zonas de esmeralda (...) tonos violeta y púrpura quedaban en las laderas nevadas (...) oh, ójala tuviera mis cámaras” (alexaNder, 2006).

5. eN el polo el HoMbre se Mira a la cara a sí MisMo

Por último, indagaremos algunas cuestiones de los hombres que realizaron estas expediciones. En cuanto a los temas sanitarios hay que hacer notar, en primer lugar, que en estas regiones no hay prácticamente gérmenes que provoquen enfermedades infecciosas, por lo que podían dormir helados y no coger ningún resfriado o gripe. La mayor preocupación a lo largo de estos libros es el escorbuto, que en esta época no estaba muy claro a qué era debido. J. Cook, ya en 1772, había llevado una gran provisión de cítricos en sus viajes como medida para prevenirlo. Hayes también cuenta cómo cazaban para alimentarse, ya que la carne fresca lo evitaba. Realmente desde 1830 se sabía que los vegetales y la carne fresca evitaban la aparición del escorbuto, sin embargo en muchas expediciones enfermaron. En

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la expedición de Nares, que sufrieron gravemente de escorbuto, el zumo de lima había sido hervido en calderos de cobre, con lo que se había eliminado su vitamina C. Nansen fue muy cuidadoso con los víveres, que fueron variados y muy bien conservados y además comieron abundante carne de caza y pesca. El desconocimiento de la enfermedad hace que Nansen escriba: “espero que no llevemos los gérmenes que causan esta dolencia” (NaNseN, 2004). Algunos científicos pensaban que el escorbuto se producía por la falta de ejercicio e higiene personal. En la expedición Discovery, Shackleton enfermó de escorbuto y Scott le obligó a regresar a Inglaterra. En la última expedición de Scott también hubo casos de escorbuto, entre otros el teniente Evans que formaba parte de uno de los equipos de apoyo del viaje al polo y enfermó gravemente durante el regreso, así lo describió uno de sus compañeros “tiene las piernas agarrotadas por la parte de atrás, en las corvas, y le están saliendo manchas moradas” (cHerry-Garrard, 2007). Shackleton tuvo mucho cuidado de la alimentación en la expedición del Endurance y llevaba víveres muy variados y obligó a sus expedicionarios a comer la carne fresca que cazaban. Las congelaciones tuvieron, naturalmente, un papel muy destacado y continuamente las sufrían sobre todo en los dedos y nariz. En algunas ocasiones también se cita la ceguera por la nieve. Pero la parte más importante de estos hombres era su mentalidad y carácter, como se dice en “El peor viaje del mundo” “Para mí y quizá también para usted, lector, el interés de esta historia reside en los hombres; y es el espíritu de los hombres lo que resulta interesante, no lo que hicieron o dejaron de hacer” (cHerry-Garrard, 2007).Cuando le preguntan a Cherry-Garrard “¿Cuáles son los requisitos indispensables para ser un buen explorador polar? ¿Una buena circulación sanguínea, una constitución sana, un físico resistente? Contesta “No, no, eso no es necesario en absoluto. No es tanto una cuestión física como mental. Fíjese en Wilson: no gozaba de buena circulación, había tenido la tisis y de cintura para arriba no era fuerte (...) Wilson aguantó hasta el final, y eso que tenía que cuidar tanto a los demás como a sí mismo. Fueron los hombres sensibles, hombres con nervio, con formación cultural (con buen temple) los que llegaron más lejos, los que tiraron con más fuerza, los que resistieron por más tiempo” (cHerry-Garrard, 2007). Todos están de acuerdo en que la convivencia en esas condiciones tan extremas te hace conocer muy bien a las personas. Así, Peary escribe: “Una temporada en el Ártico es una gran prueba para el carácter (...) Después de pasar seis meses con él, más allá del círculo ártico, uno puede conocer mejor a un hombre que después de tratarle durante toda una vida en la ciudad. Hay un algo, no sé cómo llamarlo, en los espacios helados que hace que un hombre se mire cara a cara a sí mismo y mire cara a cara a sus compañeros; si es un hombre, el hombre sale a la superficie; si es un canalla, el canalla se nota con la misma rapidez” (FleMiNG, 2007). Scott también opina en el mismo sentido “No creo que existan experiencias que revelen el carácter de las personas como las que vivimos en esta expedición. Aquí uno asiste a una notable reordenación de valores. En condiciones normales, resulta sumamente fácil imponer un argumento con un poco de vehemencia: la arrogancia es una máscara que encubre muchas debilidades. Por norma no tenemos ni el tiempo ni las ganas de mirar detrás de ella, de modo que

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comúnmente aceptamos a las personas por la valoración que dan de sí mismas. Aquí las apariencias no son nada; lo que cuenta es el propósito que uno tenga en el fondo. De ese modo los “dioses” pierden fuerza y los humildes ocupan su lugar. Fingir no sirve de nada” (cHerry-Garrard, 2007). Wilson, poco dado a los ornamentos lo define así “El mejor explorador es aquel que mira que hay que hacer y lo hace sin decir esta boca es mía.” (cHerry-Garrard, 2007). Años después del viaje al Polo Sur, Cherry.Garrard reflexiona “Por lo demás, quienes salieron mejor parados de aquella expedición fueron los hombres cuya entereza de ánimo era mayor. Al ser más imaginativos, lo pasaban peor que sus compañeros más flemáticos, pero acababan todo lo que empezaban. Además, cuando las cosas se ponían realmente feas, esa misma fuerza de ánimo triunfaba sobre la debilidad física. Si usted desea encontrar un buen explorador polar busque a un hombre sin mucho músculo, en buenas condiciones físicas y con nervios de acero. Y si no encuentra a nadie con esas características, sacrifique el físico y apueste por la voluntad.” (cHerry-Garrard, 2007). En el libro de “Atrapados en el hielo” se comenta que Shackleton juzgaba a la gente por su grado de optimismo. Leyendo “En la noche y entre los hielos” vemos que Nansen atraviesa por estados de gran exaltación “Somos la gente más feliz de la Tierra al poder vivir aquí, donde no tenemos preocupaciones y sí, en cambio, todo lo que necesitamos” y momentos de gran desánimo, sobre todo por la falta de actividad. Aunque, naturalmente, él no lo recoge en su libro, en el de “La conquista del Polo Norte” sí se hace referencia al cansancio que producía en sus compañeros estos cambiantes estados de ánimo, aunque su mandato y rigor en las observaciones fueron muy apreciados. Ya se ha comentado que Scott y Shackleton se enfrentaron en la expedición Discovery y, de hecho, no se reconciliaron nunca. Eran dos caracteres muy diferentes. Shackleton confraternizaba con aquellos a los que dirigía y no le importaba hacer cualquier tipo de tareas, Scott mantenía las distancias. En la expedición Endurance (Fig. 7) toma gran relevancia el carisma de Shackleton, siempre anteponiendo el bienestar de sus hombres a los éxitos, ya lo había demostrado cuando, años antes, dio la vuelta a los 88º de latitud Sur. Scott era muy rígido con las reglas, muy concienzudo y metódico y también susceptible e irritable. Cherry-Garrard escribe sobre Scott “la cantidad de trabajo que era capaz de realizar sin, en apariencia, inmutarse” , más adelante comenta sobre su carácter” (...) En realidad sufría cambios de humor y depresiones (...) lloraba con más facilidad que ningún hombre de los que he conocido. Lo que le salvaba era el carácter: estaba hecho de una fibra excelente que recorría su débil persona por dentro y por fuera y le permitía mantenerse entero (...) se daba en él la combinación más impresionante de fortaleza de ánimo y fuerza física que yo haya conocido nunca. No era fuerte físicamente y sin embargo era el que más aguantaba (...) Aunque por naturaleza fuera taciturno y propenso al abatimiento, en la práctica tenía tanto afán de superación como vitalidad” (cHerry-Garrard, 2007). En la lectura de “El peor viaje del mundo” llama la atención el carácter de Wilson, que se cita en muchas ocasiones: “No posee ni una sola cualidad que no sea sólida o inspire confianza. No se puede uno imaginar lo que eso aquí cuenta.

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Ocurra lo que ocurra, uno sabe que reacciona con responsabilidad, astucia, sentido práctico y total desprendimiento.” Scott valoraba mucho a Wilson en sus diversas facetas, así escribe “Wilson es una persona verdaderamente infatigable. Cuando acabamos nuestras agotadoras jornadas, si hace buen día y el cielo está despejado, se pasa dos o tres horas sentado delante de la puerta de la tienda , dibujando todos y cada uno de los detalles de la espléndida costa montañosa que se extiende al oeste. Sus dibujos son de una minuciosidad asombrosa; he comprobado las proporciones mediante mediciones angulares, y sin dudas son correctas” (cHerry-Garrard, 2007). Bowers escribe “Wilson tiene algo que resulta siempre tranquilizador

sobre todo en las situaciones adversas” (cHerry-Garrard, 2007). Ya se ha citado aquí que los informes científicos de Wilson son una lectura excelente, incluso para los profanos en la materia. Por último, un comentario de Cherry-Garrard sobre este gran científico y explorador “Si me preguntaran cuál era la virtud que le convertía en una persona tan útil y adorable, yo diría que la de no pensar nunca en sí mismo. De paso diré que esta característica es sumamente necesaria para ser un buen explorador de la Antártida” (cHerry-Garrard, 2007).

biblioGraFía

alexaNder, c. 2006. Atrapados en el hielo. Planeta; 221 p. BarcelonacHerry-Garrard, a. 2007. El peor viaje del mundo. Byblos; 905 p. BarcelonaFleMiNG, F. 2007. La conquista del Polo Norte. Barcelona Tusquets Editores; 508 p.

BarcelonaNaNseN, F. 2004. En la noche y entre los hielos. Planeta; 463 p. Barcelona

Figura 7: El Endurance

Mª Carmen Arias de Andrés es licenciada en biología, en las especialidades de Biología Fundamental y Botánica. Catedrática de Instituto de Biología y Geolo-gía. Jefa del Departamento de Biología y Geología del IES Ignacio Ellacuría. Ha realizado trabajos de investigación en los Departamentos de Fisiología animal y Botánica de la Universidad Complutense. Autora y correctora, respectivamente, en las editoriales McGraw-Hill y Almadraba. Ha elaborado materiales didácticos para el CNICE ( guías del alumno para Biología y Geología de 1º de bachillerato y Geología de 2º de bachillerato).

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Un gran recurso para la enseñanza de las ciencias: los programas europeos

A great resource for science education: european programs

Pilar [email protected]

palabras clave: Ciencias, Enseñanza, Programas europeos, Recurso.

Key words: Science, Science education, European programe, Resource.

resuMeN

En la última década, la Unión Europea ha alertado sobre la disminución de jóvenes que eligen una carrera de las denominadas científicas. De hecho, se ha formado un grupo de expertos para examinar qué medidas podrían adoptarse en Europa para apoyar la enseñanza de las ciencias en los centros de primaria y secundaria. El diagnóstico del grupo (informe Rocard) supone un cambio radical en la pedagogía de las ciencias desde un método deductivo a un método inquisitivo basado en la curiosidad como modo de aumentar el interés científico. Con el comienzo del nuevo Programa Marco, desde el 2007 al 2013, se están introduciendo nuevas actuaciones, pero hasta que éstas lleguen a las aulas tenemos una herramienta ya con-solidada para desbloquear la pasividad en las aulas: son los proyectos europeos. Sus carac-terísticas se analizan en este artículo, en el que se intenta convencer al profesor de ciencias de su enorme utilidad parar estimular y construir en los alumnos un pensamiento inquisitivo necesario en la sociedad del conocimiento en la que tendrán que participar.

Abstract

In the last decade the European Union has highlighted an alarming decline in young people’s interest for science studies and mathematics. Indeed, it has been formed a group of experts to examine of on-going initiatives and to draw from them elements of know-how and good practice that could bring about a radical change in young people’s interest in science studies - and to identify the necessary pre-conditions. Since the origins of the declining in-terest among young people for science studies are found largely in the way science is taught in schools, this will be the main focus. The diagnostic (Rocard inform) assumes a radical change in science teaching from a deductive method to a inquiry-based methods. With the be-gining of the new Marco Program from 2007 to 2013, new approaches have been introduced, but till the moment they arrive to schoools we already have a consolidated tool to unblock the passivity in the classrooms: the european projects. Their main characterictics are analized in this article in order to convince science teacher about their use as a tool to develop an inqui-sitive mind in those students who are going to be the future society.

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1. iNtroduccióN

Parece claro que la economía y el bienestar de los ciudadanos dependen del avance del conocimiento y de su transformación en nuevos productos, procesos y servicios. Y parece que esto es especialmente cierto en el caso de Europa, que no puede competir sobre la base de sus recursos naturales sino, más bien, sobre el mo-delo de un desarrollo sostenible: la mejora del nivel de vida, de la calidad de vida, la salud y el medio ambiente dependen en gran medida del avance del conocimiento y de su aplicación para abordar los retos y problemas de la sociedad. Por eso, Europa debe mejorar en la producción de conocimiento a través de la investigación, difun-diéndolo a través de la educación y aplicándolo a través de la innovación (informe Rocard). Sin embargo, los diferentes informes alertan del problema que plantea en la mayoría de los estados miembros el decreciente interés por las ciencias y las mate-máticas entre los jóvenes, especialmente entre los de la educación secundaria; y, por otro lado, se reconoce, cada vez más, en los diferentes programas educativos, que el propósito de la educación no es la mera transferencia de competencias sino producir un cambio en la percepción del alumno que suponga pensar, reflexionar y manejar la información de un modo racional y estructurado. Además, son cada vez menos los estudiantes que se decantan hacia el es-tudio de una carrera de ciencias. Un estudio de la OCDE revela que la transmisión de los hechos científicos fuera de la experimentación les hace sentir como ajenos y difíciles los problemas científicos lo que supone una barrera en su conocimiento. Los alumnos deberían hacer ciencia en vez de aprender sobre la ciencia. Es, en este punto, donde los programas educativos europeos pueden desem-peñaruna de sus bazas más interesantes: aunque el informe Rocard (2007), “Science Education NOW”, alerta sobre la enseñanza de las ciencias y propone su renovación pedagógica YA sabemos que su alcance en los centros y su asunción por parte de la comunidad educativa van a ser lentos. Sin embargo, los programas europeos han ma-durado y se han asentado para que cualquier aspecto en relación con el curriculo que no puede ser abordado en la práctica docente cotidiana, sobre todo los de naturaleza interdisciplinar, encuentre aquí un marco extraordinario para su desarrollo.

2. accioNes priNcipales

El Consejo Europeo reunido en Lisboa en Marzo de 2000 alertó sobre “el decreciente interés que por las matemáticas y otras ciencias mostraban los estudian-tes”. Se solicitaba a la commisión educativa una investigación sobre las causas que estaban ya provocando una difícil búsqueda de investigadores y científicos dentro de la Unión Europea. Durante la cumbre se reconoció la necesidad de actuar, si queríamos convertir a Europa en la economía del conocimiento más competitiva del mundo, para lo cual es necesario potenciar la educación y el aprendizaje.

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pilar calvo

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De entre todo el rango de causas señaladas, el foco principal se situaba en la enseñanza de las ciencias en los niveles educativos más básicos (primaria y secunda-ria), así como en divulgar y acercar la cultura científica a la sociedad. La Comisión anunció en noviembre de 2006 la creación de un grupo de expertos que analizase qué medidas podrían adoptarse en Europa para apoyar la en-señanza de la ciencia en escuelas de primaria y secundaria. Las recomendaciones se presentaron, en junio de 2007, bajo el nombre de informe Rocard sobre la enseñanza de la ciencia y, básicamente, el grupo argumenta de esta manera:

- El nuevo método de la enseñanza de las ciencias pasa de una pedagogía esencialmente deductiva a un método inquisitivo basado en la curiosidad como modo de incrementar el interés por la ciencia. En esta nueva peda-gogía, el profesor acompaña al alumno ayudándole a descubrir la ciencia, a ser la parte más activa del proceso. Esta metodología se ha denominado IBSE, Inquiry-Based Science Education.

- Renovar la pedagogía de la enseñanza de las ciencias según el IBSE au-menta las posibilidades de cooperación entre los diferentes actores (es-tudiantes, científicos, autoridades locales, universidades, padres, empre-sas…) en los ámbitos formal e informal.

- Los profesores son piezas clave en la renovación de la educación cientí-fica. Para ello, utilizarán redes que les permitan mejorar la calidad de sus enseñanzas y mantener su moral y motivación.

- En Europa estos componentes cruciales para renovar las prácticas de en-señanza de las ciencias han sido fomentados mediante dos iniciativas in-novadoras, los programas “Polen” y “Sinus-transfer”, los cuales, como su nombre indica, quieren ser capaces de diseminar el interés y conocimien-tos de los alumnos en ciencias. En ambos, se potencia la comunicación de los profesores de distintos centros y entre éstos y los investigadores. No es necesario cambiar los currículos o utilizar nuevos materiales, solo introducir una inquietud por la ciencia, que incluso para diseñarse desde edades muy tempranas. El acercar el trabajo científico a los profesores y estudiantes de secundaria, por parte de los que hacen la ciencia, es, enton-ces, transcendental, pues se trata de saber cómo trabaja un científico: la búsqueda de interrogantes, el diseño de experimentos, el uso de la mate-mática como lenguaje que representa sucesos naturales, el tanteo y error en la práctica diseñada, la necesaria repetición del protocolo diseñado, la argumentación de los resultados, la divulgación de los mismos... Nada, en absoluto, relacionado con el aprendizaje de una ciencia enclausatrada, pa-siva, en la que el alumno recibe conceptos complejos sin haber asumido otros procesos más sencillos, que seguro le habrían estimulado con una simple experimentación.

uN GraN recurso para la eNseñaNza de las cieNcias: los proGraMas europeos

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Entre las acciones que se han desarrollado para difundir las mejores prác-ticas en la enseñanza de las ciencias en toda Europa, así como actividades que pro-muevan la cooperación y el intercambio entre jóvenes interesados por la ciencia, están éstas:

- El Concurso Europeo para jóvenes científicos que reune a estudiantes entre 14 y 21 años ganadores de otros concursos nacionales, siendo un desafío científico.

- La Red Telemática Europea para la educación.- El Programa Educativo Europeo “Sócrates” El programa SÓCRATES

es la iniciativa más importante de las comunidades europeas para la pro-moción de la colaboración internacional en el ámbito de la educación. Fue acordado en marzo de 1995 por el Parlamento y el Consejo Europeo (de-cisión nº 819/95/CE del Parlamento y el Consejo Europeo) inicialmente por un período de cinco años (del 1 de enero de 1995 al 31 de diciembre de 1999). El 24 de enero de 2000, el Parlamento y el Consejo Europeo (decisión nº 253/2000/CE del Parlamento y el Consejo Europeo) pusieron en marcha la segunda fase del programa: SÓCRATES II. Éste empezó el 1 de enero de 2000 y terminó el 31 de diciembre de 2006. SÓCRATES II comprendía ocho subprogramas, uno de los cuales estaba específicamente dirigido al ámbito escolar (Comenius).En el momento presente, nos encontramos en la tercera fase del progra-ma: el 15 de noviembre de 2006 se adoptó un programa de acción co-munitario en la Decisión 1720/ 2006/ CE del Parlamento Europeo y del Consejo, que se aplicará entre el 1 de enero de 2007 y el 31 de diciembre de 2013. En la UE este programa recibe el nombre de Lifelong Learning Programme (LLP) y en España se denomina Programa de Aprendizaje Permanente (PAP), y sustituye e integra los programas Sócrates (Come-nius, Erasmus y Grundtvig) y Leonardo da Vinci.

Después de un proyecto piloto (1992-1994), la acción Comenius comenzó en 1995 como parte del programa educativo Sócrates de la Unión Europea. Desde entonces más de 35.000 centros educativos han tomado parte como socios, implican-do a cerca de 3 millones de alumnos y profesores. En las anteriores fases de este programa (1995-1999, 2000-2006), se han ido sumando países y acciones con el fin de atender en todos los ámbitos educativos a los distintos sectores que en ellos participan, y para que, a su vez, se produzca una comunicación con los de otros países europeos. Los objetivos principales del programa Comenius son la ampliación de los conocimientos técnicos, formales y de idiomas extranjeros de los alumnos, el perso-nal docente con o sin experiencia y los profesores en fase de formación y reciclaje, así como la promoción del aprendizaje intercultural y de la cultura europea. Estos objetivos deben conseguirse a través del intercambio y la movilidad de las personas,

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a través de proyectos de cooperación internacional y de la participación en progra-mas de colaboración o redes de trabajo. La iniciativa Comenius del programa SÓ-CRATES II se componía de una serie de actuaciones individuales:

- Comenius 1 tuvo como objetivo el fomento de la cooperación interescolar.- Comenius 2, la formación y el reciclaje del personal docente. - Comenius 3, el establecimiento de redes de trabajo entre los distintos proyec-

tos.

En el marco de la colaboración interescolar de Comenius 1, las escuelas contaron con el respaldo de la Comunidad Europea en los siguientes tres tipos de proyectos:

– Proyectos escolares: los proyectos escolares Comenius tienen por objeto ofrecer a los alumnos y profesores, que deben pertenecer a un mínimo de tres países participantes, la oportunidad de trabajar en uno o varios temas relacionados con sus disciplinas y decididos de mutuo acuerdo, e intercambiar experiencias. El intercam-bio de propuestas sobre la organización y aplicación de las unidades didácticas y sobre la divulgación de la multiplicidad cultural, social y económica de Europa, no sólo debe procurar ampliar los conocimientos generales, sino también promover la motivación y capacidad de los alumnos de comunicarse en otros idiomas y de apren-derlos (competencias interculturales). Además de la colaboración internacional en proyectos conjuntos, se espera ejercer un efecto positivo sobre la capacidad de actua-ción en equipo y las competencias sociales de alumnos y profesores (competencias clave). – Proyectos de lenguas extranjeras: los proyectos de lenguas extranjeras Comenius deben animar al alumno a utilizar otros idiomas europeos y promover su capacidad de utilizarlos. El objetivo de los proyectos es el estudio de todos los idio-mas oficiales de la Unión Europea (incluidos el irlandés y el luxemburgués), y en especial el aprendizaje de las lenguas comunitarias menos extendidas y estudiadas. Junto a los idiomas comunitarios, también se fomenta el aprendizaje de las lenguas de los países pertenecientes a la AELC, el EEE y las de los futuros Estados miembros que participan en el programa SÓCRATES. A diferencia de lo que ocurre en los pro-yectos escolares Comenius, en los proyectos de lenguas extranjeras sólo participan dos instituciones, ya que la colaboración se efectúa siempre de manera bilateral entre dos escuelas o instituciones de dos países diferentes que participen en el programa SÓCRATES. El enfoque se centra en el trabajo común en proyectos a través de pro-ductos concretos. – Proyectos de desarrollo escolar: los proyectos de desarrollo escolar están orientados hacia una forma especial de cooperación escolar. El impulso de dicha cooperación se inició en el 2001/02, o sea, en la segunda fase del programa SÓ-CRATES. El objetivo de estos proyectos es ofrecer a los directores de los centros educativos y al personal docente la posibilidad de intercambiar, más allá de las fron-teras nacionales, información y experiencias relativas al desarrollo escolar e idear

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conjuntamente los métodos y planteamientos apropiados según las necesidades es-colares. Los planteamientos más efectivos deberán probarse y ponerse en práctica en las escuelas participantes. El trasfondo de esta modalidad todavía nueva de proyecto son los desafíos que afrontan las escuelas y su personal docente, que en numerosos países están asociados a la creciente autonomía de estas instituciones, y el aumento de la responsabilidad de los respectivos cuerpos docentes que de ella se deriva en la creación del perfil y el fomento de la calidad de la escuela. En lo referente a su fórmula organizativa (esto es, la cooperación multilateral, la gestión y duración del proyecto, la dotación financiera básica, etc.), los proyectos de desarrollo escolar no difieren mucho de los proyectos escolares. La diferencia esencial es que, en los pro-yectos escolares claramente dirigidos a la enseñanza, el eje central es el desarrollo de la capacidad del alumno (se centran en el alumno), mientras que, en los proyectos de desarrollo escolar, la estructura organizativa escolar, la forma de trabajo y el modelo de enseñanza son el objeto principal del proyecto (se centran en la escuela). Pues bien, ¿cuál es el papel que desde mi punto de vista relaciona a los programas europeos con el cambio en la enseñanza de las ciencias que el informe Rocard quiere hacer llegar a los países de la Unión Europea? En la dinámica de los centros españoles, harán falta bastantes años para que se produzca ese cambio de pedagogía que propone el informe Rocard. Sin embargo europeos, los programas ya están haciendo mucho a favor de una renovación didáctica de las ciencias y del contacto de experiencias entre docentes e investigadores. Si buscamos en la bibliografia y compendios de los diferentes proyectos de desarrollo escolar que se han llevado a cabo, podemos encontrar algunos tan intere-santes como:

- El proyecto MAP: un programa de formación para profesores basado en la educación científica y la historia de la ciencia. Organizado por la Universidad de Atenas en el año 2004, su objetivo era conseguir una website para la incorporación de actividades científicas que pudieran ser usadas por alumnos y profesores. Así se desarrollaría un mejor conocimiento de los hechos científicos que se utilizarían como base para el trabajo en el laboratorio o en debates-argumentación,

- El proyecto CON-Science, la ciencia como herramienta para la vida: cam-bio conceptual, se llevó a acabo en 2004, organizado por la Universidad Compluten-se de Madrid, y entre sus objetivos figuraba producir ese cambio que supusiese una renovación en la forma de enseñar ciencia: se diseñaron experimentos científicos con materiales asequibles, se realizó una guía didáctica para los profesores, se realizó un glosario de términos científicos y un resumen de las equivocaciones más comunes en ciencias.

- El proyecto H-Sci, Hands-on-Science organizado en 2003 por la Univer-sidad do Minho, de Braga, promovía la enseñanza experimental de la ciencia como la forma de mejorar la educación científica, es decir, poner “manos en la masa” a la hora de llevar a cabo la clase de ciencias

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- El proyecto MOTIVATE ME, MOTIVAing and Exciting MEthods in Maths and Science, organizado en 2006 por la Universidad de Atenas, proponía de nuevo una red multimedia de llamativos diseños para realizar con los alumnos en clase.

- El proyecto ODE-Outdoor Education, aprendizaje auténtico en el contexto del paisaje, ha sido llevado a cabo por la Universidad de Suecia en el año 2006 y pre-tende mejorar el conocimiento científico de los alumnos en el contexto del paisaje, fuera de las aulas. Para ello, los profesores deben trabajar temáticamente este paisaje de una forma interdisciplinar, buscando las actividades que permitan a los alumnos trabajar inquisitivamente. Entre los proyectos escolares serían innumerables los que en más de una década han dedicado su esfuerzo en desarrollar un contenido científico, generalmen-te con el concurso de varios profesores de ciencias y transformando, radicalmente, aunque a veces inconscientemente, esa percepción anquilosada del aprendizaje cien-tífico. Yo misma he participado en tres de estos proyectos. El último fue diseñado con el foco principal de un trabajo interdisciplinar: estudiar el uso y gestión del agua, asi como el modelado del paisaje por acción de ésta, en dos zonas tan diferentes, en lo que a esta temática medio-ambiental se refiere, como Madrid y Essen (Alemania). Participaron un total de 30 alumnos/as de 4º ESO y 1º Bachillerato que visitaron ambos países durante 15 días, conviviendo con familias, e hicieron diferentes activi-dades de campo para el estudio del paisaje y del tratamiento de las aguas residuales y potables en las respectivas ciudades. Por tanto, el soporte de los programas euro-peos no sólo nos permitía integrar áreas del currículo académico, sino hacerlo con la dimensión del conocimiento de otro país y otra cultura. Además, se trabajaron otros aspectos que formarían una especie de “currículo oculto”, como éstos:

*El empleo de una dinámica de trabajo inquisitiva: el alumno observaría datos del paisaje o de las conferencias de los organismos de gestión de las aguas de los dos países y extraería los conceptos más importantes. Después en equipo con los compañeros españoles y alemanes construirian mapas conceptuales en inglés, espa-ñol y alemán de las diferentes temáticas tratadas. *El trabajo en equipo: el científico debe saber colaborar y construir ciencia que llegue después a la sociedad. Nuestro proyecto supuso al final la exposición de los resultados, para la comunidad educativa de los dos centros, para medios de co-municación locales y a través de una página web. *El fomento de la dimensión europea: el alumno se relaciona con otros estu-diantes europeos. *La necesidad de observar los procesos naturales y saber interpretarlos esu-qemáticamente, mediante modelos: todo el trabajo previo se realizaba mediante ex-cursiones y visitas a centros de investigación. *El uso constante de las TIC para transferir los datos, resumir lo conseguido en las prácticas de campo y obtener informes que sirvan de soporte para contrastar con los de otros compañeros.

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Pero lo más llamativo y exitoso del proyecto fue el radical cambio de per-cepción de los alumnos frente a lo que ellos entendían tradicionalmente detrás de los conceptos “estudiar” e “investigar”: dejaban de ser actividades “intelectuales” para transformarse en indagativas y manipulables. Además, se ha constatado posterior-mente el estímulo que estos proyectos ha supuesto para su posterior vida académi-ca. Ahora son capaces de estudiar porque es necesario para contestar a las pre-guntas que previamente se han formulado y lo han hecho al desbloquearse frente a conceptos abstractos. Éstos, necesarios, vendrán después a su proceso de aprendizaje cuando estén asentadas las bases que les estimulan a buscar datos.

3. coNclusioNes

Cuando hablamos de ciencia, los alumnos piensan en las matemáticas, en la física, la química o las ciencias naturales; es decir, identifican los curriculos de estas materias con lo que para ellos es la ciencia. Además, son áreas divididas, con contenidos que pertenecen a cada una de ellas de forma segregada del resto. Todavía más, eligen entre ciencias y letras como si una vez que han llegado a un determinado nivel, unas u otras ya no van a formar parte de su conocimiento. El informe Rocard nos habla de la ciencia en dos sentidos:

- En sentido amplio, sería cualquier sistema de conocimiento que intenta crear modelos de la realidad.

- En sentido más estricto, sería un sistema de adquirir conocimiento basado en el método científico, así como el cuerpo de conocimiento conseguido a través de la investigación.

Se trataría, por tanto, de conseguir que cualquier ciudadano que ha realizado una educación secundaria sea capaz de saber hacer ciencia y comprenderla en su vida cotidiana. No sólo se trata de conseguir ciudadanos con un título, sino personas con espíritu crítico, inquisitivo, sin reparos para entender los avances científicos y parti-cipar, en la medida de los posible, de su conocimiento. En lo que se refiere a las ciencias, afortunadamente se ha incorporado al currículo de todos los alumnos de Bachillerato, ya sean de “ciencias” o de “letras”, una nueva materia, Ciencias para el Mundo Contemporaneo, que intenta responder a la necesidad de dar un conocimiento básico sobre los avances y sucesos científicos a cualquier estudiante que acaba consiguiendo un título de Bachillerato, de los cuales un 30-40% acabará una carrera universitaria. No obstante, será en Septiembre de 2008 cuando, al ponerse en marcha esta nueva materia, se comprueben todas sus virtualidades. Pero mucho me temo que, por las dificultades de horario, plantilla de los centros y, en general, agotamiento de un gran sector docente ante la falta de recursos, su aplicación sea de nuevo la mera transmisión de conocimientos.

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Pero frente a la desidia que se vive entre la comunidad educativa, tanto los concursos como los proyectos europeos integran varios aspectos transcendentales para potenciar el estudio de las ciencias y la dimensión europea:

- Los jóvenes que participan en dicho evento conocen a otros con habilida-des e intereses similares, pudiendo intercambiar puntos de vista y hacer nuevos amigos.

- La propia Unión Europea se basa en el intercambio y cooperación entre países que tienen un patrimonio cultural rico y diverso, y este intercambio cultural se fomenta con estos proyectos.

- Con las dos premisas anteriores, el alumno y profesor están motivados para trabajar con una dinámica diferente, para salir de lo cotidiano y colaborar en un proyecto científico, a ser posible, con experiencias manipulables y en el entorno.

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Pilar Calvo es profesora de Enseñanza Secundaria, especialidad Biología y Geología y profesora asociada de la UCM. Ha sido profesora de grupos de diversificación desde hace 10 años. Ha participado en proyectos de investigación y coordinado proyectos educativos europeos. Es coautora de libros de texto y diversas publicaciones de carácter docente y científico.

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MeMorias de la real sociedad española de Historia Natural

Segunda época, Tomo V, año 2008

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Pilar Calvo de PabloJosé Fonfría Díaz

(Editores)

Real Sociedad eSpañola de HiStoRia NatuRal

Facultades de Biología y Geología. Universidad Complutense de Madrid. 28040 [email protected]