I.E. N° 0142 “MARTIR DANIEL ALCIDES CARRION”
UNIDAD DIDACTICA N° 7 SESION1
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nitrógeno y las otras sustancias forman ciclos?, ¿en qué se transforma el nitrógeno?, ¿dónde se
ubica el hombre dentro de ...
 Luego, de manera personal, retomaremos el libro Ciencia y Ambiente 6, páginas 98 y 99,
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órganos. Otra parte (los azúcares) sirve como fuente de energía; y una última es
devuelta a la atmósfera como dióxido de c...
ANEXO 1
Indagación para la pregunta:
En esta sección, haremos pequeñas indagaciones para tratar de encontrar una respuesta...
¡Cuidado! No vayan a pensar que el vaso
“ha sudado”. El vidrio no tiene poros como
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  1. 1. I.E. N° 0142 “MARTIR DANIEL ALCIDES CARRION” UNIDAD DIDACTICA N° 7 SESION1 Indagamos sobre la presencia de nitrógeno, oxígeno y carbono en el ambiente ANTES DE LA SESION MATERIALES O RECURSOS A UTILIZAR MOMENTOS DE LA SESIÓN 1.- INICIO En grupo clase  Recuerda brevemente, con tus estudiantes, los temas tratados en las sesiones anteriores sobre la explotación del guano de las aves y cómo este recurso forma parte del ciclo del nitrógeno. Recuérdales que conocieron, además, algunos fundamentos básicos sobre los ciclos del nitrógeno, carbono y oxígeno. Recoge sus saberes al respecto. Pregunta: ¿qué significa que el Área curricular de Ciencia y Ambiente Competencia(s), capacidad(es) e indicador(es) a trabajar en la sesión COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES Indaga, mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.. Problematiza situaciones.. Propone posibles explicaciones, estableciendo una relación entre el factor seleccionado por el docente y el hecho observado.. Diseña estrategias para hacer una indagación. Propone una secuencia de acciones y las fundamenta para validar la relación entre el factor y el hecho. Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos. Comprende y aplica Conocimientos científicos y argumenta científicamente. Menciona la relación que existe entre los ciclos naturales y los seres vivos. ¿Por qué los ciclos del carbono, nitrógeno y oxígeno son tan importantes para la vida? En esta sesión los estudiantes verificarán la presencia de los bioelementos en su entorno e indagarán sobre cómo es que las plantas, los animales, el ser humano… somos parte de los ciclos naturales y por qué estos son tan importantes para la vida.  Si la I.E. cuenta con internet y equipo de video, observa y analiza el video que se indica en el Anexo 1 sobre el ciclo del nitrógeno. Reproduce por algún medio los textos de los anexos.  Revisa nuevamente el libro de Ciencia y Ambiente 6, páginas 98 y 99.  Organiza a tus estudiantes en grupos.  Videos, Anexo 1.  Libro Ciencia y Ambiente 6 (páginas 98 y 99).  Materiales del módulo de materiales de Ciencia y Ambiente: laboratorio básico y juego de investigación, agua, cal, platos (pueden ser de cualquier material), velas pequeñas, fósforos, vasos  de vidrio, hielo, tela, sorbete (cañita), plástico  transparente, ligas.. 10 minutos
  2. 2. nitrógeno y las otras sustancias forman ciclos?, ¿en qué se transforma el nitrógeno?, ¿dónde se ubica el hombre dentro de los ciclos?  Explícales, puntualmente, que los ciclos naturales que vieron en la clase anterior nos llevan al entendimiento de que los factores bióticos (plantas, animales, microorganismos) interactúan permanentemente con los factores abióticos (el suelo, el aire, etc.), en los cuales, en diferentes formas, están presentes el oxígeno, carbono, nitrógeno, fósforo y otras sustancias. Estas también forman ciclos al pasar de la atmósfera al suelo, del suelo a los seres vivos; de ciclos que es posible la existencia de la vida en nuestro planeta  Pregunta: ¿aquí, a nuestro alrededor, en el aire, hay nitrógeno?, ¿hay oxígeno, carbono, agua? ¿en qué estado se encuentran estas sustancias? Recoge las respuestas y encamínalos a que comprendan que se encuentran en estado gaseoso: incluso el agua (como vapor de agua) y el carbono (combinado, formando dióxido de carbono).  En este punto comunícales el propósito de la sesión: hoy indagaremos sobre la presencia del nitrógeno, oxígeno y carbono en el ambiente, y veremos que presentan múltiples cambios al combinarse con otros elementos y pasar, en diversas formas, de un medio a otro y de un ser vivo a otro, lo que hace posible la vida. Asimismo, formularemos preguntas e hipótesis para investigar. Luego, analizaremos resultados de los experimentos que realicemos para, finalmente, elaborar conclusiones y evaluar nuestros procedimientos.  Comunícalesque,comoyatenemosestablecidoenel área,nuestrasesiónse iniciaconel planteamiento de un problema.Este loexpresamosenlassiguientespreguntas:  ¿Cómose reciclanel nitrógeno,oxígenoycarbonoenel ambiente?  ¿Cómopasan el nitrógeno,el carbonoyoxígenoalos herbívorosycarnívoros? En grupos pequeños  Invítalos a que se organicen en cuatro grupos. Cada grupo debe ensayar algunas posibles respuestas a estas preguntas; luego, haz que las registren a modo de hipótesis. Indícales que escriban todos los procesos en su cuaderno de experiencias.  Pide a cada representante de los grupos que seleccione y describa las normas de convivencia en el aula que se comprometen a cumplir durante el desarrollo de la sesión de ciencias.  Primero, adviérteles sobre la necesidad de informarse para contestar las preguntas. La información se puede encontrar en el libro, videos, textos o imágenes que se indican en el siguiente cuadro: En forma individual  Pide que cada uno haga una lectura general de ambos textos.  Mientras leen, observa cómo se acerca cada uno de los estudiantes a los textos. En grupos pequeños  Organiza a tus estudiantes en pequeños grupos y acuerda con ellos la secuencia que seguirá cada grupo para hacer su indagación. Propón estos pasos:  Primero, resolveremos algunas preguntas adicionales que nos llevarán a la solución de las dos preguntas. No olvidesque el aguaenlasnubesse encuentraen estadoslíquidoypuede estartambiénenestadosólido Planteamiento del problema Planteamiento de hipótesis Elaboración del plan de indagación  Libro Ciencia y Ambiente, páginas 98, 99.  Observación del video sobre el ciclo del nitrógeno: https://www.youtube.com/watch?v=yJu_p-OoZv8
  3. 3.  Luego, de manera personal, retomaremos el libro Ciencia y Ambiente 6, páginas 98 y 99, para extraer la información que necesitemos, y de otros textos o imágenes que se encuentra en el libro.  Luego (si la I.E. cuenta con internet y proyector), veremos los videos y tomaremos apuntes en el cuaderno de experiencias. Complementaremos con la información del libro Ciencia y Ambiente 6.  Analizaremos y confrontaremos nuestras respuestas a las preguntas, a la luz de la nueva información que han obtenido en el libro, los videos o textos del Anexo 1 e imágenes adicionales. ¿En qué han coincidido?, ¿en qué se diferencian? Si no coincidieran, ¿qué haremos para completar lo que nos falte? En grupo clase  Retoma la pregunta problema: ¿cómo se reciclan el nitrógeno, oxígeno y carbono en el ambiente?  Para absolver la pregunta, lo primero que haremos será verificar que estos gases existen en el ambiente. Para ello, nos plantearemos las siguientes preguntas: ¿cómo podemos saber si en el aire de nuestro entorno existen dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno y agua en estado gaseoso? Para responder estas preguntas realizarán las actividades de indagación del Anexo 1.  Luego de realizadas las indagaciones descritas en el Anexo 1, pide al representante de cada grupo que presente sus respuestas. Promueve la discusión preguntando si están de acuerdo con las respuestas de sus compañeros.  Pide que contrasten sus hipótesis con los resultados de todo el proceso de indagación. Pregunta en qué han coincidido y qué otras ideas pueden incorporar.  Para responder la pregunta: ¿cómo pasan el nitrógeno, el carbono y oxígeno a los herbívoros y carnívoros?, consolida sus ideas y aprendizajes, tanto de esta como de la anterior sesión.  Inicia una conversación que girará en torno a lo siguiente: ¿el oxígeno pasa directamente del aire a los seres vivos? Hazles notar que el oxígeno lo inhalamos directamente del aire, que pasa a los pulmones y de allí a las células. ¿El agua pasa directamente del ambiente a los seres vivos? Comenta que el agua, en estado líquido, pasa directamente del ambiente a nuestro organismo cuando la bebemos, el vapor de agua entra en nuestros pulmones en la inspiración y luego sale nuevamente en la espiración. ¿El carbono y el nitrógeno pasan directamente del ambiente a nuestro organismo? Explica que estos elementos, a diferencia de los anteriores, no pueden pasar directamente del ambiente a los organismos vivos: tienen que transformarse primero en compuestos (hazles recordar qué es un compuesto químico, visto en quinto grado). Esto sucede así:  Para el nitrógeno:  En el suelo viven unas bacterias que atrapan el nitrógeno del aire y lo fijan en forma de sales; ellas viven en los nódulos del trébol, alfalfa, chocho o tarwi, etc.  Estas bacterias transforman el nitrógeno del aire en compuestos (sales) que se disuelven en el agua. Las plantas pueden absorber estos compuestos a través de sus raíces.  Los animales herbívoros (vaca, venado, llama, etc.) y algunas aves obtienen el nitrógeno transformado en proteínas, al comer las plantas.  Las proteínas pasan a los animales carnívoros cuando estos se comen a los herbívoros (por ejemplo, el zorro se come al conejo).  El nitrógeno se recicla (vuelve a la atmósfera) cuando las bacterias descomponen los organismos muertos o desechos de los organismos vivos y transforman los compuestos nitrogenados en gas nitrógeno que regresa al aire. Así, se completa el ciclo.  Para el carbono y el oxígeno:  Todos los seres bióticos (plantas, animales, etc.) al respirar toman el oxígeno del aire; en las células, el oxígeno se combina con el carbono formando el dióxido de carbono, que se expele a través de los pulmones al aire.  Las plantas toman el dióxido de carbono a través de sus hojas y en su interior combinan el carbono con hidrógeno y oxígeno, formando glúcidos (azúcares, almidón) y devuelven el oxígeno al aire.  Los herbívoros obtienen el carbono cuando comen las plantas que tienen glúcidos; parte del carbono (en las proteínas) pasa a formar parte de su cuerpo como músculo y Análisis de resultados y comparación de las hipótesis Argumentación
  4. 4. órganos. Otra parte (los azúcares) sirve como fuente de energía; y una última es devuelta a la atmósfera como dióxido de carbono. Así se completan los ciclos. 3.- CIERRE (valoración del aprendizaje) En grupo clase  Indícales que con la participación de todos construirán las siguientes ideas fuerza sobre los ciclos del nitrógeno, oxígeno y carbono:  El nitrógeno es importante para la vida porque después de combinarse con otros elementos para formar proteínas, es asimilado por los seres vivos y forma parte de su cuerpo.  En el ciclo del nitrógeno, este se recicla (vuelve a la atmósfera) después de formar parte de los seres vivos o de estar en sus desechos (orina, heces), cuando las bacterias descomponen sus cadáveres y sus desechos.  El carbono es importante para la vida porque proporciona energía a los seres cuando estos comen las plantas y utilizan el azúcar para ello.  El carbono se recicla cuando regresa a la atmósfera, en forma de dióxido de carbono, por medio de la respiración de los seres vivos y como producto de la descomposición de los restos de animales y plantas.  Para que se lleve a cabo el ciclo del nitrógeno es importante la presencia de la energía del sol, ya que permite: a) Que las bacterias que atrapen el gas nitrógeno se reproduzcan. b) Que los materiales de desecho orgánico se descompongan con facilidad. c) Que se lleve a cabo la fotosíntesis para que las plantas puedan producir alimentos que contienen nitrógeno.  Invítalos a recordar todo el proceso para construir los aprendizajes.  Busca que los estudiantes reflexionen. Pregunta: ¿cómo afecta la contaminación los ciclos naturales?, ¿hay otros ciclos naturales, aparte de los que hemos estudiado? Recoge sus respuestas. Menciona que algunos tipos de contaminación interrumpen los ciclos naturales; por ejemplo, cuando en la agricultura se utilizan fertilizantes artificiales y estos no pueden ser descompuestos con facilidad por los organismos descomponedores. Así, estos comienzan a acumularse en el suelo y lo contaminan.  Menciona que así como se ha estudiado el ciclo del nitrógeno también hay otros ciclos de otros elementos que también son importantes para mantener vida de las especies en la Tierra 10 minutos 1. Investiga: ¿en un ecosistema acuático cómo se produce el ciclo del nitrógeno? 2. Reflexiona: ¿cuál será el efecto en los ciclos del nitrógeno, oxígeno y carbono si se talan los árboles hasta desaparecerlos de un ecosistema? 3. Investiga sobre otras formas de contaminación que afectan el ciclo del nitrógeno. TAREA A TRABAJAR EN CASA
  5. 5. ANEXO 1 Indagación para la pregunta: En esta sección, haremos pequeñas indagaciones para tratar de encontrar una respuesta a la pregunta que nos hemos planteado. Resolveremos la pregunta de investigación por partes: ¿Cómo podemos saber que existe en nuestro entorno oxígeno, dióxido de carbono, nitrógeno y agua en estado gaseoso? Planteamiento del problema 1: ¿Cómo podemos saber si hay agua en estado gaseoso en el aire atmosférico? Hipótesis: Si existe agua en la atmósfera, en estado gaseoso, y enfriamos el aire, entonces el agua se hará líquida. Ejecución de la indagación: Ponemos hielo en el vaso de vidrio que previamente habremos secado bien. Tapamos el vaso con un plato y esperamos unos minutos. Al cabo, veremos que el exterior del vaso está mojado. Análisis de resultados y comparación de las hipótesis: El agua de la atmósfera, que está en estado gaseoso, se ha condensado formando gotas de agua líquida sobre la superficie fría del vaso Estructuración del saber construido como respuesta al problema: Existe agua en estado gaseoso en el aire atmosférico. Planteamiento del problema 2: ¿Cómo podemos saber si hay oxígeno en el aire atmosférico? Hipótesis: Si existe oxígeno en el aire de la atmósfera y el oxígeno permite la combustión, si eliminamos el oxígeno del aire, entonces la combustión no se producirá. Ejecución de la indagación: Prendemos dos velas iguales y las adherimos sobre la superficie de una mesa. Echamos un poco de agua sobre la mesa en torno a cada vela. Cubrimos una de las velas con el vaso de vidrio y esperamos unos segundos. Al cabo de unos segundos, veremos que la vela cubierta con el vaso se apaga, mientras que la otra sigue encendida. Análisis de resultados y comparación de las hipótesis: El oxígeno del aire atmosférico permite la combustión; cuando no hay oxígeno en una atmósfera la combustión no se produce. Al encerrar la vela con el vaso creamos una atmósfera pequeña en la que rápidamente se consume el oxígeno; al no haber oxígeno, la combustión no se produce. La otra vela sigue ardiendo, y puede seguir así hasta consumirse porque está en una atmósfera en la que hay oxígeno. El agua sella el borde del vaso y no entra aire. Estructuración del saber construido como respuesta al problema: Existe oxígeno en estado gaseoso en el aire atmosférico. ¿Cómo podemos saber si hay gas dióxido de carbono en el aire atmosférico? Hipótesis: Si existe dióxido de carbono en el aire atmosférico y el dióxido de carbono forma un carbonato sólido de color blanco al contacto con el agua de cal y dejamos agua de cal al aire entonces se formará un sólido blanco. Ejecución de la indagación: Echamos una cucharada de cal en un vaso con agua y agitamos; ponemos una tela doblada en cuatro en la boca de otro vaso, a manera de embudo y vaciamos el agua de cal lentamente a través de la tela. Repetimos el filtrado hasta obtener un agua de cal límpida. Separamos un poco de agua de cal en un vaso abierto (A) y otro igual en otro vaso (B), tapamos rápido el vaso B con el plástico que ajustaremos con la liga. Dejamos el conjunto por una media hora. Al cabo, observamos los vasos: en A se formó el sólido blanco que precipitó en el fondo del vaso, en el otro no hay nada o muy poco sólido. Análisis de resultados y comparación de las hipótesis: El dióxido de carbono forma carbonato de calcio (solido blanco) con el agua de cal. Al contacto del agua de cal con el aire se formará el sólido. En el vaso cerrado herméticamente, no se forma el sólido porque está aislado de la atmósfera externa. Puede formar un poco porque en la pequeña atmósfera del vaso también había algo de dióxido de carbono. Estructuración del saber construido como respuesta al problema: Existe oxígeno en estado gaseoso en el aire atmosférico.
  6. 6. ¡Cuidado! No vayan a pensar que el vaso “ha sudado”. El vidrio no tiene poros como para que pase el agua a través de ellos. ¿Cómo podemos saber que hay nitrógeno en estado gaseoso en el aire atmosférico? Hipótesis: Si existe nitrógeno en el aire atmosférico y hay más nitrógeno que oxígeno; si eliminamos el oxígeno, entonces el resto que quede será mayormente nitrógeno. Ejecución de la indagación: Prendemos dos velas, pegamos una sobre la mesa (A) y la otra sobre un plato (B). Echamos algo de agua en la mesa alrededor de la vela A y en el plato hasta que cubra un poco más de la mitad del plato con la vela B. Cubrimos con el vaso y observamos lo que ocurre con el agua de la vela B, cuando se acaba el oxígeno. Notaremos que el agua sube dentro del vaso hasta cierta altura. Análisis de resultados y comparación de las hipótesis: Cuando sorbemos agua por una cañita, el agua sube porque creamos un vacío dentro de la cañita. La presión atmosférica empuja el agua y la hace subir. Cuando el oxígeno del vaso se consume, el agua sube, pero no hasta llenar el vaso. Cubre solo una parte, que es más o menos la proporción de la cantidad de oxígeno en el aire. El resto es otro gas. Casi todo es nitrógeno, gas no permite la combustión. Nota: Puedes hacer la prueba de sorber el agua utilizando la cañita. Estructuración del saber construido como respuesta al problema: Existe oxígeno en estado gaseoso en el aire atmosférico.

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