La Vidaes Ciencia II
Materiales de apoyo para docentes de Ciencias Naturales
Segundo ciclo
Especialidad: Ciencias
René Campos
Daniel Cruz Ochoa
Leyda Iris Flores de Chámul
Segundo ciclo
Coordinadores UDB
Fabián Antonio Bruno Funes
Miriam Misaela Molina Ardón
Ingris Yessenia Hernández
Diseño y diagramación
María José Ulin
William Antonio López Iraheta
Técnicos MINED
Nelson Antonio Blanco
Cristabel Dinorah Martínez Peña
Ana Esperanza Elías de Méndez
Autores
Página 1
Carlos Mauricio Canjura Linares
Ministro de Educación
Francisco Humberto Castaneda Monterrosa
Viceministro de Educación
Erlinda Handal Vega
Viceministra de Ciencia y Tecnología
Rolando Ernesto Marín Coto
Director Adjunto de SI EITP
Luis Armando González
Director Nacional de Formación Continua
Sandra Patricia Rodríguez
Gerente de Procesos Pedagógicos
Créditos
Página 2
Carta a los docentes
Estimados docentes:
El Ministerio de Educación, les ofrece este documento, como un valioso recurso para su formación
especializada, con el propósito de continuar fortaleciendo sus competencias docentes, que
contribuyan a la transformación educativa que impulsa este Ministerio, sustentada en el Plan Social
Educativo “Vamos a la Escuela”, para una práctica efectiva y de calidad en el aula y la escuela, que
incida en aprendizajes significativos para el estudiantado, que les sirva a lo largo de toda la vida.
Los contenidos desarrollados en este documento, se fundamentan en el currículo nacional, con un
enfoque científico y una marcada orientación metodológica y didáctica, promoviendo la reflexión
crítica, que permita innovar la práctica en el aula y su desempeño profesional, para enfrentar los retos
y desafíos de un mundo cada vez más globalizado, en el contexto del nuevo modelo pedagógico de
escuela inclusiva de tiempo pleno.
El presente documento está estructurado en unidades de aprendizaje, con contenidos y actividades a
desarrollarse en las sesiones presenciales y en horas no presenciales, que les permitirá la apropiación,
aplicación y construcción de nuevos saberes que trasciendan de lo teórico a lo práctico, con distintas
formas de abordaje metodológico y didáctico, desarrollando procesos metacognitivos, de aplicación
y transferencia a nuevas situaciones, con el uso de las nuevas tecnologías de la información y la
comunicación (TIC). Con esta formación se espera que inicie un proceso de especialización basada
en el funcionamiento de las redes de docentes en el Sistema Integrado de EITP, a fin de interactuar
y conformar verdaderas comunidades de aprendizaje; asimismo, es importante dimensionar que el
enfoque de una escuela inclusiva, requiere dejar atrás las clases frontales y descontextualizadas,
para dar paso a un proceso a través del cual los estudiantes puedan compartir situaciones de
aprendizaje, relacionadas con sus propias experiencias, en contextos donde se valoran, toman en
cuenta y respetan sus diferencias individuales y a la vez son estimulados para continuar aprendiendo.
Esperamos que esta estrategia de formación, contribuya a una mejor educación y coadyuve a
consolidar una escuela más efectiva, participativa, incluyente y democrática, con un alto compromiso
de los equipos docentes y sus directivos.
Ministro de Educación 	
Viceministro de Educación
Viceministra de Ciencia y
Tecnología
Página 3
Índice
Pág. 04
Pág. 06
Pág. 42
Pág. 20
Pág. 26
Pág. 05
Pág. 13
Pág. 53
Pág. 59
Pág. 35
Presentación y objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metodología de la formación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 1 Introducción a la biología celular
La célula: Membranas, núcleo, cloroplasto, mitocondria, pared celular y citoplasma . . . . . . . . . . . .
Noción de metabolismo celular: Fotosíntesis y respiración celular. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Taxismos en animales y tropismos en plantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 2 Experimentando con fenómenos físicos
Medición de algunos fenómenos atmosféricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electricidad y magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Noción de densidad y flotación de los cuerpos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 3 Ciencias de la Tierra
Fases de la luna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tectónica de placas e intensidad de los sismos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Movimientos de la Tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mapas de riesgo, su interpretación y utilidad durante una emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pág. 65
Pág. 70
Página 4
Presentación y Objetivos
Este documento es producto del esfuerzo conjunto realizado por un equipo de especialistas
en el área de Ciencias Naturales. Su finalidad es fortalecer las competencias disciplinares
y pedagógicas de los docentes en servicio del sistema educativo y, con ello, apoyar el
desarrollo del nuevo modelo educativo, cuyo propósito es aumentar las oportunidades de
educación mediante el Sistema Integrado de Escuela Inclusiva de Tiempo Pleno (SI EITP),
con un enfoque innovador que garantice aprendizajes de calidad para los estudiantes
salvadoreños. Las estrategias metodológicas presentadas en los módulos, se adecuan
contextualmente con flexibilidad, atendiendo las necesidades de los estudiantes y
constituyen un recurso que, posteriormente, puede ser modificado y enriquecido por los
docentes, a partir de sus experiencias y particular creatividad.
Se han tomado contenidos significativos de los programas de estudio, sin llegar a ser
exhaustivos, ya que no se pretende elaborar un libro de texto que contenga de manera
totalizadora la temática por desarrollar en cada grado o en cada nivel. Al retomar las
temáticas seleccionadas, se amplían, se profundiza y se procura su actualización. La
pretensión mayor es presentar enfoques y planteamientos metodológicos que enriquezcan
y coadyuven el quehacer en el aula.
El material está organizado en módulos, uno por cada ciclo del sistema educativo y
bachillerato. Los de primero y segundo ciclos, contienen 3 unidades y los de tercer ciclo y
bachillerato, 9 unidades. El desarrollo de cada uno de los temas se organiza, en diferentes
apartados, que contienen aspectos conceptuales, metodológicos, procedimentales y de
aplicación para llevar a la práctica en el salón de clase.
OBJETIVO GENERAL
Actualizar las competencias disciplinares y pedagógicas de los docentes de
Ciencias Naturales de segundo ciclo, a través de la reflexión de sus prácticas y la
aplicación de estrategias innovadoras que generen construcción de conocimientos,
el fomento del trabajo colaborativo entre docentes-estudiantes, docentes-docentes
y estudiantes- estudiantes.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Proporcionar las herramientas metodológicas y disciplinares en el campo de las
Ciencias Naturales: Biología, Física y Química, a los docentes en servicio, en el
marco del proyecto de mejoramiento de la calidad de la educación en el país.
• Enriquecer las competencias en la reflexión didáctica, que propicien mejores
propuestas didácticas, haciendo énfasis en la aplicación de metodologías que in-
tegren contenidos de manera teórico-práctica, experimental y multidiscplinaria; a
fin de obtener una visión clara de los fenómenos físicos, químicos y biológicos que
se dan en la vida y su entorno.
• Facilitar el abordaje de las Ciencias, tomando en cuenta elementos de inclusión,
atención a la diversidad, alternativas y modalidades de enseñanza.
Página 5
Metodología de la formación
El proceso “Desarrollo de competencias disciplinares y didácticas”, al que corresponde el presente material, considera
una fase presencial y otra no presencial, orientadas al dominio científico de los contenidos y al desarrollo de competencias
didácticas; utilizando secuencias que activen el pensamiento y la comunicación de ideas en función del aprendizaje.
La fase presencial de los módulos para primero y segundo ciclo, se desarrollará en 24 horas y para tercer ciclo y bachillerato
en 72 horas; distribuidas en jornadas de 8 horas cada una. El énfasis será en el dominio científico de los contenidos de
la asignatura y las estrategias metodológicas que orienten el aprendizaje de los estudiantes, se desarrollarán además
actividades de aplicación de acuerdo al grado que atiende considerando el material de autoformación CTI, diseñado
para cada grado, cada docente planificará la ruta de aprendizaje que sus estudiantes pueden seguir utilizando diferentes
recursos, espacios educativos y con la intervención de diferentes actores, dando lugar a la diversificación metodológica
puesta en una secuencia didáctica que cierre el círculo del aprendizaje, logrando que los estudiantes apliquen lo aprendido
y puedan transferirlo en situaciones nuevas para demostrar las capacidades logradas.
La fase no presencial considera la aplicación de lo planificado por los docentes en los procesos de aprendizaje con su
grupo de estudiantes, ello implica la recolección de evidencias del trabajo realizado y la reflexión en círculos de inter
aprendizaje.
En ambas fases se promoverá el establecimiento de las redes de docentes y la identificación de docentes formadores que
den sostenibilidad a los círculos de inter aprendizaje y puedan apoyar a sus compañeros de red en el desarrollo de sus
competencias.
Esta metodología será desarrollada de manera cíclica, a lo largo de toda la formación, esto permitirá el afianzamiento de
contenidos, procedimientos y actitudes positivas hacia la mejora continua.
En función de lo anterior, se seleccionó para la elaboración del material, una metodología orientada a las secuencias
didácticas propuestas en los programas de estudio y al desarrollo de competencias; considerando 3 etapas, que en el
material se representan con un ícono y se describen a continuación:
A partir de procesos metodológicos vivenciales o experimentales se construyen conceptos,
propiedades, algoritmos o conclusiones; utilizando la secuencia didáctica de la asignatura, que parte
de la exploración de saberes previos.
El docente reflexiona, en situaciones diferentes, sobre los aprendizajes construidos y propone otras
estrategias para el abordaje del contenido. Implica dialogar, discutir, rectificar y conciliar.
Incorporación de actividades de la escuela, familia y comunidad. El docente demuestra cómo puede
utilizar lo aprendido, en contextos diferentes. En este apartado se proporcionan ejemplos de guías
de aprendizaje, proyectos de aula, laboratorios, entre otros.
Página 6
¿Qué más
debo saber?
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Cómo define a una célula? Compartir
sus ideas en equipo.
Figura 1. Célula animal. Fuente: http://goo.gl/FnimYC
Los animales y las plantas están formados por células, miles de ellas están agrupadas para
formar tejidos y órganos. Las células, a pesar de ser muy pequeñas, tienen una compleja
organización estructural.
Situación problema
¿Qué diferencias y semejanzas encuentra entre los órganos de los seres vivos superiores
y los que hay en el interior de una célula?
Dialogar en equipo y escribir sus conclusiones.
Desarrollo
Ideas didácticas
La celulosa es una
sustancia abundante
en las paredes de las
células vegetales. Fue
descubierta en 1838
por el químico francés
Anselme Payen, que la
aisló de materia vegetal,
determinando además
su fórmula química.
Para profundizar sobre
este contenido:
http://goo.gl/8ogvF7
Pedir a sus estudiantes
que elaboren modelos
de células animales y
vegetales utilizando
diversos materiales
de su entorno, los
cuales pueden ser
tridimensionales.
Así como todos los seres vivos, las células
tienen órganos internos para cumplir con todas
las funciones que exige la vida.
Este sitio le ayudará con más información:
http://goo.gl/kBb0z3
Para comprender mejor la analogía anterior se
le recomienda que trabaje en equipo y utilice
estos materiales:Figura 2. Célula vegetal. Fuente: http://goo.gl/HeThH5
Indicador de logro
• Explica y representa la célula, sus partes y su función en los seres vivos.
Unidad 1:
Introducción a la biología celular
La célula: Membranas, núcleo, cloroplasto,
mitocondria, pared celular y citoplasma
1
Citoplasma
Orgánulos
Membrana
celular
Núcleo
Pared
celular
Membrana
Núcleo
Orgánulus Cloroplastos
Citoplasma
Página 7
• un pliego de papel bond
• pegamento
• rompecabezas con la figura de animales, plantas u
hongos
Elaborar rompecabezas utilizando imágenes de seres
vivos, tomadas de revistas o periódicos, de preferencia
que sean a color y de tamaño regular.
Cuando trabaje con sus estudiantes puede realizar esta
actividad, entrégueles un rompecabezas por equipo,
habiendo quitado una pieza previamente, la cual puede
guardar en un sobre aparte.
Motívelos para el armado de su rompecabezas, procurando
la participación de todos los miembros del equipo.
Pedir a los grupos que expongan sus rompecabezas
colocándolos en el pliego de papel bond y ubicándolos
en la pared del salón y que hablen un poco acerca del
organismo que han armado. Para finalizar, dígales que
busquen la pieza que les faltaba entre las que están en
el sobre, y que la peguen en su rompecabezas para que
esté completo.
La célula
Después de las presentaciones, reflexionar acerca de
cómo los seres vivos estamos formados, como en un
rompecabezas, por muchísimas piezas microscópicas
llamadas células.
Las células son la materia viva más pequeña que existe y
de ellas están hechos los seres vivos que nos rodean. Es la
unidad básica de la vida. Por su tamaño, solo se pueden
ver con un aparato especial llamado microscopio.
Después de analizar lo anterior, se recomienda mostrar
una imagen con las partes de una célula animal y una
célula vegetal, a fin de identificar dónde está la membrana
celular, el citoplasma y el núcleo en ambas, así como la
pared celular en la de los vegetales.
La membrana celular
Una función importante de la membrana celular es regular
el paso de sustancias que van del exterior al interior de la
célula y viceversa. El proceso que regula las entradas y
salidas de sustancias se llama ósmosis.
Experimentación: ¿Cómo se efectúa la ósmosis
celular?
Materiales
• 10 uvas pasas
• 1 frasco transparente
• 50 ml de agua purificada
Procedimiento
• Observar y dibujar el aspecto de las uvas pasas.
• Colocar las uvas pasas en el frasco y luego poner agua
hasta que estén cubiertas.
• Dejar en reposo durante tres horas, y observarlas.
Discusión
Responder en equipo las siguientes preguntas:
• ¿Qué sucedió con las pasas?
• ¿Cómo define el proceso de ósmosis?
Cuando realice esta práctica con sus estudiantes, oriénte-
les para que concluyan que el agua se desplazó del lugar
de mayor concentración, el exterior, al de menor concen-
tración, el interior de la pasa. Esto es la ósmosis.
La membrana celular está formada por una doble capa de
lípidos por lo que no se disuelve con el agua. Su grosor es
atravesado por proteínas que funcionan como canales por
los que entran y salen sustancias.
Figura 3. Célula vista con un
microscopio. Fuente: http://goo.gl/rttUUP
Página 8
Las funciones de la membrana celular son:
• Separar su medio interno con el ambiente externo en
el que vive.
• Regular el contenido de las sustancias que pueden
entrar y salir de la célula.
En general, se puede decir que la membrana plasmática
es semipermeable pues regula la entrada y salida de
sustancias.
Para consultar más al respecto: http://goo.gl/sNtIkE
Figura 4. Estructura de la membrana celular. Fuente: http://goo.gl/2qnbbo
Una de las funciones que lleva a cabo la membrana
celular es el transporte de sustancias. Este transporte
puede ser de dos tipos: pasivo o activo.
El transporte pasivo no requiere mayor gasto de energía
por parte de la célula, este es el caso de la ósmosis y
la simple difusión de gases. El transporte activo es el
que consume la energía celular para llevarse a cabo,
las sustancias son transportadas de una zona de menor
concentración a otra de mayor concentración.
Para enriquecer sus aprendizajes se recomienda el sitio:
http://goo.gl/A8GjHl
El núcleo celular
Figura 5. Núcleo celular. Fuente: http://goo.gl/R9nY0g
Todos los órganos de una célula son importantes, pero el
más importante de todos, es el núcleo.
Es la estructura más grande dentro de una célula. Su
forma es redonda u ovalada y tiene una membrana doble,
llamada cubierta nuclear, que es como una envoltura.
Esta membrana tiene gran cantidad de pequeños poros
por los que pueden pasar ciertas sustancias, tales como
proteínas y moléculas de ácidos nucléicos, por esta razón
los poros no son simples orificios sino estructuras muy
complejas que comunican el citoplasma con el interior
del núcleo.
En términos comparativos, se puede afirmar que el núcleo
es el cerebro de la célula, por la función que realiza de
coordinar todas las funciones vitales de la célula y de
conservar la integridad de las partículas genéticas,
fundamentales en la reproducción de la célula misma.
Para profundizar en esta temática se recomienda consultar:
http://goo.gl/1FcVwv
Cuando trabaje con sus estudiantes, organícelos
en equipos de trabajo para analizar y responder las
siguientes preguntas:
• ¿Cómo es el núcleo por dentro?
• ¿Para qué le sirve el núcleo a la célula?
Permitir que sus estudiantes propongan sus ideas al
respecto, y que las escriban en piezas rectangulares de
papel.
Reforzar o corregir lo argumentado, colocando un peque-
ño cartel, con la leyenda: “El núcleo dirige todas las fun-
ciones que realiza la célula.”
Discuta con los estudiantes lo afirmado.
Por dentro un núcleo tiene dos componentes importantes:
la cromatina y el nucléolo.
El nucléolo es un cuerpo esférico de aspecto similar a
una esponja.
La cromatina es el material que conforma a los
cromosomas. Contiene las moléculas portadoras de la
herencia, llamadas ADN (ácido desoxirribonucleico), en
Página 9
ellas cabe toda la información genética de un organismo.
Figura 6. El nucléolo. Fuente: http://goo.gl/gpqKua
Los cloroplastos
Experimentación
Las hojas de las plantas son verdes debido a la presencia
de la clorofila en los cloroplastos. ¿Cómo se puede ex-
traer la clorofila de las hojas de espinaca?
Materiales
• Guantes desechables y una mascarilla
• 10 ml de acetona o quita esmalte de uñas
• Papel filtro de cafetera
• Un azafate cubierto con papel de aluminio
• Servilletas
• 2 frascos de vidrio (no usar de plástico)
Procedimiento
• Utilizar los guantes y la mascarilla.
• Rasgar las hojas en pequeños pedazos y ponerlos en
el frasco de vidrio.
• Verter acetona en el frasco hasta cubrir las hojas.
Macerar las hojas con una cuchara hasta tener el
líquido de color verde oscuro.
• Filtrar el contenido y viértalo sobre otro frasco de
vidrio.
• Colocar las servilletas en la bandeja y aplíqueles dos
cucharadas de líquido verde. Secar al sol.
Discusión en equipo
• ¿Qué es el residuo verde observado en las servilletas?
• ¿Cuál es la función de los cloroplastos?
La acetona rompió las membranas de la célula y el
cloroplasto y liberó la clorofila. Esto ocurre porque la
celulosa de la pared celular es soluble en la acetona, por
lo que al disolverse la pared y la membrana celular, la
clorofila sale de la célula hacia la acetona en la cual solo
de disuelve ligeramente.
Figura 7. Cloroplasto. Fuente: http://goo.gl/kTv5kb
Las funciones vitales que realiza la planta dependen de
una pequeña estructura que contiene clorofila.
En las células vegetales se encuentran los cloroplastos,
responsables de procesos vitales para sostener la vida
en el planeta.
El interior de los cloroplastos contiene un espacio llama-
do estroma, y allí se encuentran pequeños sacos llenos
de clorofila llamados tilacoides, apilados formando es-
tructuras llamadas grana. En los cloroplastos ocurre la
fotosíntesis: la planta fabrica sustancias nutritivas me-
diante las dos fases de la fotosíntesis.
Una fase se realiza solo en presencia de la luz, por lo
que se denomina fase lumínica. En ella se separan
las moléculas de agua y el oxígeno sale libre hacia la
atmósfera, así las plantas contribuyen con el planeta para
que haya oxígeno disponible para todos los seres vivos.
La otra fase se denomina fase oscura, porque no
depende de la luz solar para que suceda, por lo que
ocurre las veinticuatro horas del día. Durante esta fase,
la planta produce sustancias ricas en energía que son
aprovechadas por ella misma y los demás organismos.
Gracias a los cloroplastos, la vida en la Tierra dispone de
oxígeno y comida.
Página 10
Las mitocondrias
Figura 8. Mitocondria. Fuente: http://goo.gl/FXqBH7
Así como las centrales de energía eléctrica producen
la electricidad que se necesita en los hogares, así, las
mitocondrias son los sitios donde las células producen la
energía que un ser vivo necesita para realizar todas sus
actividades.
Entre la membrana externa y la interna de las mitocondrias
existe un espacio intermembranal que contiene una
sustancia líquida.
La membrana interna forma una serie de pliegues deno-
minados crestas mitocondriales. En el interior de la mito-
condria se llevan a cabo importantes reacciones quími-
cas que producen la energía biológica.
Una forma de abordar pedagógicamente esta temática
puede ser elaborando preguntas y repartirlas anotadas
en trozos de papel, al azar entre los estudiantes, a fin
de generar la participación, para ello previamente habrán
recibido un soporte teórico.
¿Qué es la mitocondria?
¿Cómo es su estructura interna?
¿Qué procesos vitales realiza este organelo?
¿Por qué es tan importante este organelo celular?
Dialogar con sus estudiantes que, así como los cloroplas-
tos, las mitocondrias también son estructuras de doble
membrana.
La energía que producen estos organelos está almacenada
en una sustancia llamada trifosfato de adenosina y
generalmente se le nombra por las siglas ATP.
Esta molécula contiene la energía que los seres vivos
necesitan para realizar todas sus funciones vitales. Está
constituida por una base nitrogenada llamada adenina,
unida a un átomo de carbono de una molécula de azúcar
llamada ribosa que a su vez está unida a tres grupos de
moléculas de fosfatos.
Puede elaborar modelos creativos de cloroplastos y
mitocondrias, utilizando materiales sencillos y reciclables
de su entorno.
Una vez diseñados los modelos, comenten acerca de la
estructura y función de ambos organelos.
Redactar un pequeño argumento acerca de la importancia
de dichas estructuras para la célula, las plantas y los
animales; así como para la vida en el planeta.
Para profundizar en este contenido, se recomienda
consultar: http://goo.gl/0YCCO
La pared celular
En las células vegetales existe una estructura llamada
pared celular, que es una capa rígida que está sobre la
membrana celular, y está constituida por celulosa.
La fabricación de papel implica la tala de muchos árboles
para obtener celulosa, por lo tanto se vuelve una necesidad
para la supervivencia del planeta cuidar los árboles, por
ello se recomienda el reciclaje.
Experimentación: ¿Cómo se puede reciclar el papel?
Materiales
• Licuadora, huacal y franela
• Papel para reciclar, pueden ser tareas viejas ya califi-
cadas
La planta toma energía de la luz solar para realizar
sus funciones, pero como esta no le alcanza,
sobre todo cuando no dispone de ella, entonces
aprovecha las sustancias que produce por sí
misma para obtener más energía, entre ellas, la
primera a la que recurre es al ATP.
Página 11
• Una pequeña zaranda de malla fina
Procedimiento
• Cortar el papel en trozos y colocarlos en la licuadora.
Cubrir completamente de agua el papel y licuar.
• Colocar la pulpa obtenida en la zaranda, darle la forma
aplanada que quiera, y presionar poco a poco para
eliminar el agua. Luego cubrir la pulpa húmeda con
una franela, y retirarla despacio de la zaranda.
• Cubrir el otro lado con la misma franela, de modo que
la pulpa quede enmedio, y tenderlo al sol como si
fuera ropa.
Para ver una ilustración: http://goo.gl/DmoGCh
Si la materia prima del papel es la celulosa, ¿Cuál es la
importancia de reciclar el papel?
• Reflexionar en equipo sus respuestas, compartirlas en
una plenaria y escriban sus conclusiones.
Figura 9. Esquema de una pared celular. Fuente: http://goo.gl/QDL8HH
Algunas características son las siguientes:
• La pared celular se encuentra recubriendo externamente
la membrana citoplasmática.
• Está formada por numerosas fibras de celulosa unidas.
• La molécula de celulosa es un carbohidrato producido
por la misma planta y sirve para proteger la célula.
• En el tronco de los árboles las células están recubiertas
por una segunda pared externa, capaz de soportar
grandes peso
Con sus estudiantes, usar el esquema y explicar las partes
de la pared celular.
Para profundizar en el tema, se recomienda:
http://goo.gl/xYYo6p
El citoplasma
Figura 10. Citoplasma. Fuente: http://goo.gl/KrAAjD
El citoplasma es una sustancia semilíquida de aspecto
homogéneo que ocupa el espacio entre la membrana
celular y el núcleo. Este organelo cumple tres funciones
principales:
• Nutritiva, porque recibe las sustancias que deja
pasar la membrana para que sean digeridas.
• Almacenamiento, allí se guardan reservas como
proteínas, lípidos, carbohidratos, ARN, sales,
minerales y otros productos del metabolismo.
Los tallos leñosos son los que producen madera.
Este material está compuesto esencialmente de
capas de celulosa y de lignina, que año con año
se va renovando en una nueva capa, formando la
corteza de los troncos de los árboles. La diferencia
con los tejidos herbáceos son los tejidos de sostén.
En los herbáceos abunda el colénquima y en los
leñosos es más abundante el esclerénquima.
Pectina
Lamela
media
Pared
primaria
Membrana
plasmática
Proteínas fibrilares
Micro fibrillas de
celulosa
Proteínas solubles
Citoplasma
Página 12
• 	 Estructural, porque da forma a la célula y soporte a los movimientos que ella realiza.
En un 85% está constituido por agua.
Dialogar con su colega sus conclusiones sobre el tema.
Desarrollar la siguiente actividad en clase:
Escribir diez preguntas numeradas en igual número de fichas, de modo que haya una
pregunta por cada ficha. Redactar las respuestas a las preguntas en otras diez fichas,
quedando también una respuesta por cada ficha.
Organizar equipos de trabajo para que participen en la actividad. Un equipo tendrá las
preguntas, y otro las respuestas.
Pedir a un estudiante que sea moderador de la actividad, y este estimulará a los que tienen
las preguntas para que las planteen al grupo. El compañero que tenga la respuesta en el
otro grupo alzará su mano para contestar. Entre todos deberán ir construyendo un mural
colocado en la pizarra, donde quedará finalmente cada pregunta junto a su respuesta.
Estimular a sus estudiantes a trabajar en equipo para crear un álbum ecológico que
contenga las definiciones estudiadas en este contenido.
Dicho álbum debe nacer de su propia creatividad, utilizando tarjetas hechas del papel
reciclado elaborado por ellos mismos en el experimento anterior. Al mismo tiempo pueden
elaborarse ilustraciones siempre en papel reciclado y ordenarlas en la secuencia en la que
se desarrollaron los contenidos.
La actividad así planteada ofrece la posibilidad de aplicar los conocimientos adquiridos y
asociarlos con otras habilidades de los estudiantes. La presentación del álbum está a libre
creatividad de cada uno.
Interpersonal, cuando
se organizan equipos
de trabajo para analizar
los resultados de sus
experimentos.
Lingüística, cuando
elaboran el álbum de
conceptos y lo exponen
en clase.
Naturalista, al valorar la
importancia de la célula
y los procesos que se
llevan a cabo en sus
organelos.
Lógica-matemática,
cuando razonan que a
pesar de su pequeñez,
las células impactan
en la vida de todos los
ecosistemas.
Inteligencias
múltiples
Página 13
Indicadores de logro
• Describe la función de las hojas en el proceso de la fotosíntesis y su importancia para la vida del planeta.
• Experimenta y verifica la presencia de la clorofila en las hojas verdes de las plantas.
• Experimenta y explica acerca de la liberación de oxígeno y el bióxido de carbono durante la respiración vegetal.
• Relaciona y discute en forma adecuada la importancia ecológica de los procesos metabólicos de los vegetales.
¿Qué más
debo saber?
Ideas didácticas
Noción de metabolismo celular: Fotosíntesis y
respiración celular2
Proponer a sus
estudiantes respondan
esta adivinanza:
“Hace comida y no
cocina, verde en el
árbol todos la miran...”
Los estudiantes deben
responder qué es la
hoja, con lo que le dará
la pauta para concluir
que es un órgano
rico en clorofila.
Los ancestros de
las plantas actuales
fueron las primeras
algas que aparecieron
en los océanos. Aquellas
antiguas células
desarrollaron la clorofila
y con ello empezó a
desarrollarse el proceso
de la fotosíntesis. Con
el correr del tiempo,
dicho proceso sería
fundamental para la vida
en el planeta.
Para profundizar en
este contenido, se
recomienda:
http://goo.gl/Jb5Xgv
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual la siguiente pregunta:
¿Cuál es la importancia de las hojas en las plantas? Compartir sus ideas en equipo.
Figura 1. Hojas verdes. Fuente: http://goo.gl/MNPkso
Las plantas son organismos vivos como los demás, y por lo tanto necesitan alimentarse
para tener la energía necesaria y realizar todas sus funciones vitales.
Situación problema
¿Cómo se nutren las plantas?
Plantear sus hipótesis pensando en diferentes tipos de plantas terrestres, acuáticas,
carnívoras. Compartir sus ideas con el pleno.
Desarrollo
Las plantas, como todos los seres vivos, necesitan sustancias nutritivas que no pueden
obtener de otra forma que no sea elaborarlas por sí mismas. Por esta capacidad de nutrirse
a sí mismas, las plantas son seres autótrofos.
Página 14
Entre las hojas hay diferencias y semejanzas.
Figura 2. Distintas formas de hojas. Fuente: http://goo.gl/xdtcE2
Esta actividad puede desarrollarla con sus estudiantes,
pedirles que colecten algunas hojas de las que caen de
los árboles cercanos a su casa o a su escuela y traten de
clasificarlas.
Preguntar ¿Cuáles son las semejanzas y diferencias que
se observan entre las hojas colectadas? Pedirles que
elaboren una lista de sus observaciones. Luego de oír las
respuestas y de estimularlos por su participación, invitar
a pensar que respondan la siguiente pregunta: ¿A qué se
debe que la mayoría de las hojas son de color verde?
Presentar la siguiente frase en un cuarto de pliego de
papel bond:
Explicarles que las hojas de las plantas son verdes por-
que poseen una sustancia de ese color en el interior de
sus células. Esta sustancia verde se denomina clorofila y
está almacenada en los cloro-
plastos.
La experiencia finaliza con una
puesta en común acerca de las
observaciones y comparacio-
nes realizadas.
Repartir siluetas de hojas similares a la que se presenta, y
en ella, solicíteles que respondan la pregunta planteada.
Pedirles que escriban sus ideas en el dorso de la hoja.
Organizar una plenaria con las respuestas obtenidas. Para
ello solicitarles que peguen las hojas sobre un pliego de
papel bond extendido sobre la pizarra.
Finalmente, explicar que la clorofila es un pigmento espe-
cializado que poseen las células de las plantas, que tiene
la capacidad de realizar la fotosíntesis.
La fotosíntesis es el proceso por el cual las células captan
la energía luminosa del sol y la transforman en energía
química que se almacena en frutos, hojas, tallos, raíces
y otros. En general, gracias a este proceso, las plantas
disponen de sustancias nutritivas para ellas que a la vez
también son necesarias en el resto de seres vivos de todo
el planeta.
Para ampliar las ideas, se recominda consultar:
http://goo.gl/82y9DJ
Experimentación
El color verde de las hojas se debe a la presencia en sus
cloroplastos de un pigmento verde llamado clorofila. ¿Es
posible extraer la clorofila de las hojas?
Materiales
• 10 hojas frescas de espinaca
• Dos frascos de vidrio con tapadera
• Un tazón de plástico
• 50 ml de agua
• 50 ml de alcohol
• Libreta de apuntes
Procedimiento
• Colocar las hojas frescas en el tazón y rasgarlas hasta
hacerlas muchos pedacitos.
• Colocar la mitad de las hojas en un frasco transparente
y la otra mitad en el otro frasco.
• Utilizando un marcador, identificar un frasco con la
letra A y el otro con la letra B.
• En el frasco A, cubrir las hojas con agua, y en el B con
alcohol.
• Tapar los frascos y observar los cambios durante un
día entero.
Discusión
Formular preguntas a los participantes acerca de lo que
observaron en ambos frascos.
• ¿Qué ocurrió con las hojas del frasco A?
Las hojas están formadas por miles de
células. En el interior de cada célula hay
una sustancia de color verde llamada
clorofila.
¿Qué función realiza
la clorofila en las
hojas verdes?
Página 15
• ¿Hubo algún cambio en la coloración del alcohol del
frasco B?
• ¿Considera que la clorofila es soluble en agua?
Cuando trabaje con sus estudiantes, orientarlos acerca de
la razón por qué cambió de color uno de los líquidos.
La hoja
Figura 3. Partes de una hoja. Fuente: http://goo.gl/Y2oCD7
Las hojas son órganos de gran importancia para las
plantas.
Cuando esté en el aula con sus estudiantes, pedirles que
colecten hojas de las que suelen caerse de los árboles
cercanos a su casa o a la escuela y que las observen.
Mostrarles el esquema de las partes de la hoja y oriéntelos
para que identifiquen esas partes en las muestras
colectadas.
Observar que las hojas tienen partes bien diferenciadas,
entre ellas el limbo, que es la parte laminar, el pecíolo, que
soporta el limbo y lo conecta con la base de la hoja, con el
que a su vez se une al tallo.
Para que se piense en dos funciones que realizan las hojas,
luego de un debate al respecto, puntualizar lo siguiente:
• Las hojas son órganos que capturan la energía del sol.
• Son las proveedoras de la energía de la planta,
mediante la fotosíntesis.
Estas funciones vitales, las realizan las hojas sin importar
su forma.
Para ampliar más al respecto, se recomienda
http://goo.gle/4Yu4Ap
Las nervaduras y el limbo de la hoja
Analizar que en la estructura de la hoja, la epidermis es un
tejido que constituye el haz y el envés. Pero, entre ambos
lados de la hoja en la parte interna hay capas de tejidos
especializados como el colénquima, que es un tejido de
sostén formado por células vivas con paredes ricas en
celulosa. Así como el parénquima, otro tejido formado por
células con abundantes cloroplastos.
A simple vista, y principalmente a trasluz en una hoja se
pueden ver las nervaduras.
Figura 4. Nervaduras. Fuente: http://goo.gl/2XvogG
En pareja responder:
• ¿Cuál es la función que desempeñan las nervaduras?
Esta pregunta también puede hacerla en el aula, estará
dando lugar a que los niños planteen diversas hipótesis.
Después de escuchar las respuestas, orientarlos para
que comprendan que en las nervaduras hay un sistema
de conducción de sustancias nutritivas que viajan por
ellas como en un tubo. Las nervaduras forman el sistema
conductor de las hojas.
Responder de forma individual:
• ¿Qué clase de materiales viajan por las nervaduras?
Las plantas recogen materiales de la tierra a través de los
pelos radicales o absorbentes y los transportan por medio
de un sistema de tubos hacia toda la planta.
Los tubos de este sistema también se llaman vasos leñosos
y el tubo que transporta los materiales desde las raíces a
las hojas se llama xilema, y los materiales que lleva son
agua y minerales, entre otros. A la mezcla de materiales
que viajan por este tubo se le llama savia bruta.
Página 16
Figura 5. Xilema y floema. Fuente: http://goo.gl/YfiF1W
Cuando la savia bruta llega a las hojas, experimenta una
transformación y se enriquece con azúcar y sustancias
vitales para la planta. A esta nueva sustancia se le llama
savia elaborada. Las dos savias circulan por las nervaduras.
La savia elaborada es transportada desde las hojas hacia
las partes de la planta en las que se necesitan, por medio
de un tejido conductor llamado floema.
Para ampliar más las ideas se recomienda:
http://goo.gl/VGr37I
La función nutritiva de la hoja: Fotosíntesis
Figura 6. La fotosíntesis. Fuente: http://goo.gl/NxQTcL
Responder en pareja:
¿Qué necesita una planta para llevar a cabo la fotosíntesis?
¿De dónde obtiene la hoja los recursos para elaborar sus
propias sustancias nutritivas?
La planta toma los materiales que viajan desde las raíces
por el xilema hasta las hojas, en esa mezcla llamada savia
bruta. Con esos materiales, más el bióxido de carbono, el
agua y la luz solar lleva a cabo la fotosíntesis.
La fotosíntesis es el proceso de reacciones químicas,
mediante el cual las plantas fabrican sus propios alimentos.
Ocurre en dos fases. Una requiere luz solar y la otra no.
Fase luminosa o ciclo de Hill
También se le denomina como fase clara, solo ocurre en
horas del día, no durante la noche. Uno de los resultados
más importantes de esta fase es la liberación de oxígeno
al ambiente.
Investigar y compartir sus ideas:
• ¿En qué consiste la fase luminosa y por qué se llama
así?
• ¿En qué parte de las hojas se lleva a cabo el proceso?
• ¿Cuál es la importancia del agua en la fase luminosa?
La planta requiere ciertas sustancias para llevar a cabo la
fotosíntesis:
• Agua
• Bióxido de carbono (CO2
)
• Luz
• Minerales
El agua y los minerales se obtienen por medio de las raíces,
mientras que el bióxido de carbono se toma del aire que
rodea su entorno.
El proceso se realiza en el interior de los cloroplastos de la
célula, en los pliegues internos llamados tilacoides. El agua
es un recurso importante ya que durante la fase luminosa
sufre un cambio en su composición dentro de las hojas.
Este cambio consiste en separar sus elementos que son
hidrógeno y oxígeno. Al quedar libre el oxígeno, sale de las
hojas para enriquecer el aire de la atmósfera.
bióxido de
carbono luz solar
oxígenovapor de
agua
savia elaborada
savia bruta
Página 17
En cambio el hidrógeno pasa a formar parte del siguiente
proceso en el que la planta fabricará sustancias nutritivas
para ella, tales como sacarosa, almidón, celulosa, lignina,
y suberina, entre otras.
Para profundizar en esta temática se recomienda consultar:
http://goo.gl/z8IF9B, http://goo.gl/QbSHtg
Experimentación
En las hojas de las plantas se lleva a cabo la fotosíntesis.
Si la planta no recibe luz, experimenta dificultades en su
desarrollo.
Materiales
• 2 frascos de vidrio, pequeños
• 10 semillas de frijol
• Tierra negra y una cuchara desechable
• Agua
Procedimiento
• Colocar dos cucharadas de tierra en cada frasco.
• Colocar cinco semillas de frijol en cada uno.
• Aplicar un poco de agua, que no se hagan charcos.
• Colocar ambos frascos en un lugar fresco y que reciba
luz. Esperar cinco días.
• Cuando hayan brotado las plantas, colocar un frasco
en un lugar oscuro. Pero no cambiar el otro de su lugar.
Discusión
¿Qué observaron durante la experiencia?
¿Qué sucedió con las hojas?
¿Cómo explica lo sucedido?
¿Para qué necesitan luz las plantas?
Establezcan sus conclusiones
La planta que se expuso a mayor cantidad de luz se
desarrolla de una manera diferente a la que se expuso a
condiciones de poca luz.
Fase oscura o ciclo de Calvin de la fotosíntesis
Figura 7. Resultado de la fotosíntesis. Fuente: http://goo.gl/w45wYy
Comentar: ¿Cuál es la diferencia entre la fase clara y la
fase oscura?
Es común que al abordar la temática de la fotosíntesis se
le considere como un proceso que se realiza en dos fases:
una fase que se lleva a cabo en presencian de luz y otra
que no la necesita. Por ello, se les denomina como fase
clara y fase oscura.
Estas fases, ¿son procesos simultáneos o separados?
El término “fase oscura” suele asociarse que es una fase
que ocurre de noche mientras que la fase clara ocurre de
día. No es así, porque ambas fases se dan de manera
simultánea durante todo el día. La diferencia está en que
las reacciones de la fase luminosa requieren luz solar y
producen oxígeno; mientras que las de la fase oscura,
no necesitan luz del sol, y ocurren siempre. Al final de
esta fase, también llamada ciclo de Calvin, la planta ha
elaborado sustancias nutritivas. A diferencia de la fase
luminosa, este ciclo no produce oxígeno sino que bióxido
de carbono.
Para una mejor comprensión, se recomienda:
http://goo.gl/1T8W9N
Página 18
La respiración en las plantas
Las plantas, al igual que los animales realizan un intercambio gaseoso con el entorno. El
intercambio de gases entre un organismo y el ambiente es un proceso en el cual el ser vivo
produce bióxido de carbono como uno de los desechos de su metabolismo cotidiano, y
como esa sustancia es peligrosa para su vida, la expulsa hacia la atmósfera mediante la
respiración. Al mismo tiempo, toma de la atmósfera el oxígeno que sus células necesitan
para realizar de manera óptima todas sus funciones vitales.
¿Cómo se realiza el intercambio de gases en las plantas?
• Las plantas utilizan bióxido de carbono (CO2) y agua, para producir oxígeno y elaborar
sus propios nutrientes.
• En ausencia de luz, las plantas también producen bióxido de carbono, debido a que
no realizan la fotosíntesis si no hay luz.
El intercambio de gases de las plantas se realiza a través de los estomas, que abundan
en el envés de las hojas.
Para profundizar en este contenido, se recomienda: http://goo.gl/xlqjcr
Experimentación: ¿Cómo se puede comprobar que la planta respira?
Los estudios acerca de la fotosíntesis han comprobado que las diferencias entre los
productos de las fases de la fotosíntesis son muy marcadas. Se ha demostrado que en
presencia de luz, las plantas aportan oxígeno al ambiente. En ausencia de luz, liberan CO2.
Ideas didácticas
El árbol del saber
Pedir a los estudiantes
que elaboren un glosario
con los términos
aprendidos en el
desarrollo del contenido.
Las palabras del glosario
pueden estar escritas
en figuras de cartulina
en forma de hoja. En un
lado debe colocarse la
palabra y en el otro lado
la definición.
Elaborar, creativamente
un árbol sin hojas.
Recolectar las hojas
elaboradas en esta
actividad y pegarlas
sobre el árbol,
haciendo que todos los
estudiantes participen
en la construcción del
árbol del saber.
Figura 8. Los estomas o poros. Fuente: http://goo.gl/MzgvGx
Materiales
• Dos frascos transparentes y con tapa
• Extracto de repollo morado
• Plantas acuáticas y papel lustre negro
Procedimiento
• Partir el repollo en cuatro porciones y hervirlo.
• Dejar enfriar el extracto obtenido.
• Llenar los dos frascos con el extracto y poner en cada uno una pequeña planta acuática.
• Cubrir un frasco con papel lustre negro y dejarlo reposar en un lugar oscuro. No cubrir el otro, y colocarlo en un lugar
soleado.
• Observar lo que sucede durante tres horas.
Página 19
Discusión
En equipo, responder: ¿Qué indica el cambio de color en cada caso?
El extracto utilizado es un indicador. Si hay CO2 en él, se volverá rojizo. Si detecta oxígeno,
se tornará azul.
Con sus estudiantes, puede formular preguntas acerca de lo que observaron durante la
experiencia y expliquen lo que han observado en la práctica.
Importancia ecológica de la fotosíntesis
Figura 9. Importancia de la fotosíntesis. Fuente: http://goo.gl/1iA3aL
Explique los siguientes aspectos generales de la fotosíntesis:
En cada caso citar al menos un ejemplo y establecer sus conclusiones con base a lo
aprendido.
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para planear
el desarrollo de sus
experiencias y al discutir
los resultados de sus
experimentos.
Lingüística, cuando
exponen sus ideas en
clase y utilizan con
seguridad los conceptos y
definiciones que encierra
cada temática.
Naturalista, al valorar la
importancia de las plantas
en la vida del planeta.
Lógica-matemática,
cuando hacen cálculos
y mediciones correctas
durante los experimentos.
Inteligencias
múltiples
Con esta actividad se podrá comprobar que las plantas utilizan el CO2
de su entorno y devuelven oxígeno al ambiente.
Diseñar una guía de laboratorio para ser utilizada con sus estudiantes y compártala en equipo con sus colegas a fin de
enriquecerla.
En un frasco transparente colocar 50 ml de agua purificada. Agregar de 6 a 10 gotas de azul de bromotimol. Cuando
ya toda esté azul por el oxígeno presente, soplar con una pajilla hasta lograr que el agua se vuelva de color amarillo.
Entonces, colocar una Elodea (planta acuática) dentro del vaso y colocarlo a la luz solar. Medir el tiempo hasta que de
nuevo se ponga el agua de color azul.
El agua se volvió amarilla cuando el indicador de azul de bromotimol detectó que había CO2
disuelto en agua, cuando se
sopló con la pajilla. Luego, la planta acuática hizo la fotosíntesis y consumió el bióxido de carbono en el proceso. En su
fase clara, la fotosíntesis de la planta devolvió el oxígeno al agua.
Analizar en conjunto lo importante que son las plantas en el ecosistema.
Página 20
Indicador de logro
• Describe, explica y ejemplifica los taxismos y los tropismos en los animales y en las plantas: hidrotaxismo, hidrotro-
pismo, geotaxismo, geotropismo.
¿Qué más
debo saber?
Exploración de conocimientos previos
Observar la imagen y responder de forma individual la siguiente pregunta:
¿Por qué un girasol gira en busca de la luz del sol?
Compartir con sus colegas sus respuestas.
Figura 1. Los girasoles se tornan en dirección al sol. Fuente: http://goo.gl/9UVZbj
Las plantas y los animales son organismos que responden a estímulos del ambiente, un
ejemplo claro es el girasol.
Situación problema
¿Qué movimientos realizan las plantas? Dialogar en pareja y plantear sus hipótesis.
Utilizar esta pregunta para orientar a los estudiantes sobre cómo elaborar sus propias
hipótesis acerca de los fenómenos que observan en la naturaleza. Permitirles que planteen
sus ideas y vayan desarrollando sus habilidades para analizar y contrastar con lo que se
va aprendiendo durante el proceso, por lo que estas hipótesis son válidas. Permítales que
las compartan al pleno.
Idea didáctica
Taxismos en animales y tropismos en plantas
3
El movimiento de los
girasoles en dirección a
la luz del sol, ha llamado
siempre la atención del
ser humano.
Hoy en día este
movimiento de los
girasoles está siendo
objeto de estudio para
aplicarlo en las nuevas
tecnologías de paneles
solares inteligentes.
Para profundizar
este contenido se
recomienda:
http://goo.gl/nfVdWn
Presentar a los niños la
imagen de un grupo de
hormigas subiendo a un
tronco de un árbol.
Preguntarles: ¿Qué
clase de tropismos y
taxismos se observan
en la imagen?
	
  
	
  
Página 21
Desarrollo
Los tropismos
Las plantas tienen ciertos movimientos hacia determinados
estímulos. Por ejemplo:
•	 Las raíces buscan la tierra.
•	 El tallo y las hojas crecen en dirección de la luz.
Estos movimientos los hacen en dirección a esos factores
ambientales, porque son necesarios para la supervivencia
de la planta.
A los movimientos que realizan las plantas a favor o no de
un cierto estímulo del ambiente se le llama tropismo.
Cuando la respuesta es a favor del estímulo, el tropismo es
positivo. Cuando la respuesta de la planta es en contra del
estímulo, el tropismo es negativo.
Los tropismos se nombran de acuerdo al tipo de estímulo.
Se usan prefijos tales como:
Para profundizar en el contenido se recomienda:
http://www.escuelapedia.com/tropismo/
http://goo.gl/g67CR0
Hidrotropismos
Cuando una planta o una parte de ella crece buscando una
fuente que le abastezca de agua, se dice que existe un
hidrotropismo positivo.
Pero, si el movimiento o el crecimiento son en dirección
contraria, se dice que hay hidrotropismo negativo.
Un ejemplo de plantas que presentan un hidrotropismo
positivo son las plantas acuáticas.
Para demostrar el hidrotropismo de las raíces, puede
hacer lo siguiente:
Cortar una botella de modo que se forme un embudo y
un vaso. Agregar 50 ml de agua en el vaso, y colocar el
embudo. Dentro del embudo poner el bulbo de una cebolla
con las raíces hacia adentro, como se muestra en la figura
y espere una semana. Después de algunos días observará
que las raíces crecen en dirección del agua.
Geotropismos
Responder de forma individual:
¿Qué estímulo siguen las raíces de las plantas en su
crecimiento?
¿Siguen los tallos el mismo estímulo que las raíces?
Los tallos y las raíces crecen en varias direcciones,
siguiendo el estímulo de la gravedad. Solo que en sentidos
opuestos.
Figura 3. Tropismos diferentes en una planta. Fuente: http://goo.gl/IaV5Io
Los geotropismos son la respuesta de las plantas al
estímulo de la gravedad terrestre. Como las raíces crecen
hacia el centro de la Tierra, tienen geotropismo positivo, y
los tallos en la mayoría de las plantas crecen hacia el cielo,
tienen geotropismo negativo.
Para profundizar en el tema, se recomienda:
http://goo.gl/59ZiRa
Experimentación: ¿Cómo comprobar los geotropismos
en una planta de frijol?
Los tallos y las raíces de las plantas crecen y se desarrollan
siempre en respuesta al geotropismo que poseen, aunque
se cambien las condiciones.
Figura 2. Hidrotropismo de una raíz.
Fuente: http://goo.gl/gxM5Hq
	
  
	
  
Página 22
Materiales
•	 10 semillas de frijol
•	 2 frascos de vidrio de boca ancha
•	 50 ml de agua
•	 Algodón
Procedimiento
•	 Cubrir el fondo de cada frasco con algodón humedecido.
•	 Colocar 5 semillas en cada frasco, deben quedar separadas.
•	 Dejar que germinen en un lugar poco soleado.
•	 Cuando las plantas ya sobresalgan de los botes, colocar horizontalmente un bote y
observar lo que sucede en los siguientes dos días.
Discutir acerca de lo que observaron en ambos frascos. ¿Qué clase de tropismo se
comprueba que tienen las raíces y el tallo?
Los taxismos
						 Figura 4. Taxismos de insectos.
						 Fuente: http://goo.gl/RM7hTP
Tanto los tropismos como los taxismos implican movimiento. Al igual que las plantas,
los animales también responden de manera favorable o contraria a ciertos estímulos que
perciben en el ambiente.
Si el estímulo es la luz, la respuesta del animal será un fototaxismo.
Si el estímulo es el agua, la respuesta será un hidrotaxismo.
Para ampliar estas ideas, se recomienda:
http://goo.gl/WtlE1d
Hidrotaxismo
El hidrotaxismo es la respuesta positiva o negativa de un animal frente al agua como
estímulo externo.
Pedir a sus estudiantes que lleven a la clase diferentes imágenes de animales, vertebrados
o invertebrados, y dos pliegos de papel bond. En el salón de clase, organícelos en equipos
de trabajo, y que clasifiquen esos animales según su hidrotaxismo positivo o negativo.
Se llama hidrotaxismo positivo a la respuesta del animal a favor del estímulo agua; pero
si la respuesta es alejarse del agua, el hidrotaxismo es negativo. Los peces presentan
hidrotaxismo positivo, mientras que los reptiles tienen hidrotaxismo negativo.
Para exponer sus clasificaciones, pedirles que elaboren un cartel de animales con
Los taxismos son las reacciones positivas o negativas que presenta un animal
a través de estímulos frente a determinados factores externos o internos.
Ideas didácticas
Para que los niños y
niñas puedan mejorar
la comprensión de los
temas estudiados, se
sugiere que traigan
al salón plastilina de
diversos colores y 6
cuadrados de cartulina
de 10 cm x 10 cm.
Motívelos para que
elaboren con plastilina
y de forma creativa,
tres figuras de animales
que tengan geotaxismo
positivo y tres que
tengan geotaxismo
negativo. Deben pegar
cada figura en el
rectángulo de cartulina
y luego hacer una
exposición en el aula
acerca de los taxismos
de los animales
representados en los
modelos.
Página 23
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para trabajar en el
aula.
Lingüística, cuando
expresan sus ideas y
demuestran dominio de la
terminología.
Naturalista, por la
valoración de las
observaciones y los
resultados de los
experimentos.
Lógica-matemática,
cuando formulan sus
hipótesis, diseñan los
experimentos y los
desarrollan a fin de
comprobarlas.
Inteligencias
múltiples
Organizar a sus estudiantes en equipos para que diseñen una caricatura ecológica. El tema de la caricatura debe tratar
acerca del peligro que enfrentan los animales acuáticos que viven en un lago o un río, porque las aguas del río se están
contaminando y ellos no pueden vivir en otro tipo de lugar porque su hidrotaxismo es positivo.
Los niños deben inventar una historia en la que sobresalga un personaje acuático de su preferencia, y un personaje no
acuático que quiere ayudarles a frenar la contaminación.
Motívelos a crear, dibujar y exponer su caricatura con mucha creatividad.
hidrotaxismo positivo y otro con los que tienen hidrotaxismo negativo. Solicíteles que
expliquen cuáles son las características de esos animales por las cuales fueron clasificados
así por el equipo de trabajo.
Para profundizar en este contenido se recomienda consultar:
http://goo.gl/XnPPKE
Geotaxismo
		 		 Figura 5. La lombriz de tierra tiene un geotaxismo positivo
					 Fuente: http://goo.gl/9vNnna
El prefijo geo significa tierra.
Se sugiere llevar esta definición en un cartel y analizarla, permitiendo que los estudiantes
den algunos ejemplos.
Hay movimientos que hacen los animales buscando enterrarse cavando cuevas en el
suelo. Por ejemplo las lombrices de tierra que viven en la tierra húmeda, las hormigas
que excavan y hacen túneles, entre otros. Estos animales tienen geotaxismo positivo. Los
animales que pueden trepar a los árboles o subir los riscos tienen geotaxismo negativo.
Diseñar un mapa conceptual relacionado con los movimientos de los animales y las
plantas. Compartir con un colega y escribir sus conclusiones.
El geotaxismo es el movimiento de los animales según la acción de la gravedad.
Página 24
Proyecto: No es solo un pigmento verde
La clorofila es una sustancia de origen vegetal con propiedades importantes que pueden ayudar a mejorar la salud de las
personas.
¿Cómo se puede aprovechar la clorofila de una planta comestible?
Desde hace algunos años se ha venido investigando sobre cómo puede beneficiarse la humanidad con el consumo de
esta sustancia en sus alimentos. Se ha descubierto que la clorofila tiene propiedades estimulantes, depurativas y contra
el cáncer. De allí, que se vende en suplementos alimenticios a fin de que actúe directamente sobre tejidos y órganos del
cuerpo, esto indica que la clorofila no solo es importante para la vida de las plantas. Para profundizar en sus saberes se
recomienda http://goo.gl/9091m
Materiales
• 50 hojas de berro, mora u otra planta verde comestible
• Una licuadora
• 100 ml de agua
• Un colador
• Una cuchara de madera
• Una olla
• Una cocina
• Un frasco con tapadera
Procedimiento
• Cortar en trozos los tallos y hojas de berro, mora u otra planta comestible. Colocarlos en una licuadora.
• Añadir el agua purificada y licuar hasta obtener una pasta.
• Colar el licuado para separar las fibras.
• Calentar el material colado en una olla, hasta una temperatura de 70°C aproximadamente, en todo caso, sin dejar
que hierva.
• Retirar del fuego cuando se observe que la clorofila se ha separado y flota sobre el líquido.
Finalmente, observará que la clorofila flota. Recoléctela con una cuchara y guárdela en un frasco, ya se puede usar para
colorear alimentos. Si no se usará pronto, debe almacenarse en un refrigerador. Se puede separar la clorofila de algunas
plantas y usarse después como colorante natural para algunas comidas como el arroz, así se pueden enriquecer los
alimentos con esta sustancia natural.
Responder y compartir con el pleno su experiencia e investigación:
¿Cuál es la importancia de la clorofila para las plantas?
¿Cuál es la importancia de la clorofila en la nutrición y salud humana?
¿Qué otros usos le daría a la clorofila obtenida en esta experiencia?
¿Cómo planearía promover el consumo de la clorofila entre sus estudiantes y centros educativos?
Página 25
AUTOEVALUACIÓN
Leer y responder.
a) Explicar el proceso que les permite a las plantas sintetizar
diferentes sustancias para nutrirse
b) ¿Por qué las hojas tienen el color verde que las
caracteriza?
c) ¿Cómo ayudan las plantas a limpiar el aire de la
atmósfera?
Analizar y responder
a) ¿Qué ventajas tiene el reciclaje de papel?
b) ¿Considera que la fabricación de papel puede poner en
peligro los bosques? ¿Por qué?
c) ¿Qué acciones realizaría con sus colegas y estudiantes
en el centro educativo para promover el cuido o siembra
de plantas en su entorno?
Las hojas son órganos vitales no solo para las
plantas sino para todos los seres vivos en el planeta
ya que son fábricas de sustancias nutritivas y de
oxígeno, sin lo cual no sería posible que continúe
la vida.
Las células vegetales tienen una envoltura sobre
la membrana nuclear que está hecha de una sus-
tancia llamada celulosa. En la industria, la celulosa
tiene gran importancia, ya que se utiliza para la fa-
bricación del papel.
Identificar los orgánulos de células vegetales y animales.
Márquelos con X si están en una u otra, o ambas.
Escribir una V a los enunciados que son verdaderos.
•	 La fase clara de la fotosíntesis se realiza solo
cuando hay luz.
•	 La fase oscura de la fotosíntesis se lleva a cabo
por las noches.
•	 Las mitocondrias son órganos que realizan la foto-
síntesis.
•	 Las fases de las fotosíntesis ocurren simultánea-
mente durante el día.
•	 Las moléculas de agua se rompen durante la
fotosíntesis, liberando oxígeno.
•	 Las plantas respiran por estomas que están en sus
raíces.
Elaborar una lista de los tropismos o taxismos, según el
caso, en las siguientes especies y explíquelos.
•	 Iguana
•	 Sapo
•	 Árbol de mango
•	 Murciélago
Orgánulo Célula animal Célula vegetal
Membrana
Cloroplasto
Citoplasma
Pared celular
Mitocondria
Núcleo
Página 26
¿Qué más
debo saber?
Exploración de conocimientos previos
En los noticieros informan sobre la cantidad de lluvia que ha caído o que caerá en la
próxima tormenta. ¿Cuál es su interpretación? Responder de forma individual, luego,
reunirse en equipos y compartir sus resultados.
Figura 1. El estado del tiempo. Fuente: http://goo.gl/8Jbx0J
Situación problema
Los científicos han desarrollado métodos para calcular la cantidad de agua que se precipita
durante una tormenta. ¿Por qué es importante medir la cantidad de lluvia que cae en el
país? Plantear sus hipótesis en equipo y socializarlas.
Idea didáctica
Conocer la cantidad
de agua que cae con
la lluvia en un lugar es
importante para hacer
obras de prevención
en la zona. En 1998, el
huracán Mitch dejó caer
tanta agua, que en El
Salvador hubo graves
inundaciones. Para
ampliar consulte:
http://goo.gl/AJdOpI
Llevar a la clase un vaso
y una canica. Ponga 10
ml de agua en el vaso
y mida cuánto sube el
nivel al colocar la canica.
Indicadores de logro
• Experimenta y describe las magnitudes físicas: de área, volumen y velocidad en objetos y materiales que le rodean
utilizando de forma correcta las unidades de medida al resolver problemas.
• Mide y describe fenómenos atmosféricos: cantidad de lluvia, dirección del viento, humedad y temperatura,
diseñando y construyendo, algunos instrumentos como: pluviómetro, veleta, termómetro entre otros.
Unidad 2
Experimentando con fenómenos físicos
Medición de algunos fenómenos atmosféricos
1
Página 27
Desarrollo
Figuras, cuerpos geométricos
¿Cuál es la diferencia entre una figura geométrica y un
cuerpo geométrico? Dialogar con un colega su respuesta.
Los cuerpos geométricos son cuerpos que poseen tres
dimensiones: largo, ancho y alto. La figura geométrica es
una superficie que está formada por solo dos dimensio-
nes: largo y ancho. Entre los cuerpos geométricos se pue-
den mencionar las pirámides, los cubos, las esferas, los
cilindros, prismas y conos.
El área de una figura rectangular
Debido a sus dos dimensiones, largo y ancho, una
superficie se expresa en unidades al cuadrado.
Ejemplo. Una cancha de fútbol tiene 120 metros de largo
y 90 metros de ancho, ¿Cuál es la superficie del terreno
de juego?
Figura 2. Superficie geométrica. Fuente: http://goo.gl/GVkNti
El terreno de juego es de forma rectangular, por lo tanto, su
área será el producto de su longitud y su anchura.
A = largo x ancho
A = 120 m x 90m = 10 800 m2
El área del terreno de juego de una cancha de fútbol es de
10 800 metros cuadrados.
Volumen de una esfera
Debido a sus tres dimensiones, largo, ancho y alto, el
espacio que ocupa un cuerpo se expresa en unidades
cúbicas.
¿Cuál es el volumen de un balón de fútbol?
Figura 3. Balón de fútbol. Fuente: http://goo.gl/Bf9zUy
Un balón de fútbol es un objeto esférico. Su volumen se
calcula por la fórmula:
Tomando en cuenta que el radio de un balón de fútbol es
de 0.22 metros, se puede calcular su volumen así:
El volumen de una pelota de fútbol es de 0.045 metros
cúbicos.
Ejemplo. En una carpintería hay un cubo de madera de 5
cm de lado. Calcular su volumen.
El volumen del cubo es V = L x L x L
V = 5cm x 5cm x 5cm = 125 cm3
Para ampliar se recomienda http://goo.gl/KTLPCF
Página 28
Velocidad
La velocidad mide el espacio que recorre un cuerpo por
unidad de tiempo, cuando se desplaza a lo largo de una
trayectoria. Si la velocidad del móvil no cambia en el
tiempo, se dice que es constante. En ese caso, la velocidad
se calcula así:
Velocidad = espacio / tiempo
Ejemplo:
Un estudiante camina sobre la línea de la cancha de la
escuela durante la clase de educación física. Si recorre los
50 metros de la línea en 70 segundos, ¿con qué velocidad
se desplaza?
Dividiendo los 50 metros por los 36 segundos, se tiene:
La velocidad es de 1.38 m/s.
Esto significa que el estudiante recorre con velocidad
constante de 1.38 metros por cada segundo.
En la naturaleza, la luz y el sonido son dos fenómenos que
viajan con velocidad constante. En el aire, el sonido viaja a
unos 340 m/s, mientras que la luz lo hace a 300 000 km/s.
Para profundizar en el tema, se recomienda:
http://goo.gl/kqqugt
El espacio recorrido o distancia
La distancia es el espacio que recorre un móvil. Para
calcular el espacio recorrido por un móvil que se desplaza
con velocidad constante se multiplica la velocidad del
móvil por el valor del tiempo. Así:
d = v t
Por ejemplo:
Durante una tormenta, se ve un relámpago y 3 segundos
después se escucha el trueno. ¿A qué distancia del oyente
cayó el rayo?
Solución. Se sabe que el sonido viaja en el aire a 340 m/s
aproximadamente.
d = 340 m/s x 3 s
Multiplicando y eliminando los segundos, se tiene:
d = 1 020 metros
El rayo cayó a 1 020 metros, esto es un poco más de un
kilómetro de distancia.
El tiempo
Paradeterminareltiempoquetardaunmóvilendesplazarse
entre dos lugares moviéndose con velocidad constante, se
aplica esta relación:
Tiempo = espacio recorrido / velocidad
Ejemplo:
Una tortuga camina en tierra a una velocidad de 0.05
m/s ¿En cuánto tiempo habrá recorrido un espacio de 20
metros?
Tarda unos 400 segundos, aproximadamente 6 minutos en
recorrer los 20 metros.
Para calcular la velocidad de un móvil que tiene
velocidad constante, se divide el espacio recorrido
entre el tiempo. La velocidad se expresa en metros/
segundo.
Página 29
Figura 4. La atmósfera. Fuente: http://goo.gl/4QxDZv
¿Cómo se formó la atmósfera? Con un colega, plantear
sus hipótesis acerca del origen de la atmósfera.
Esa misma pregunta puede hacerla a sus estudiantes,
después de escuchar las respuestas explicar que la
atmósfera es una vieja capa de gases que se formó en
los inicios del planeta, por las emanaciones volcánicas, es
decir que era una mezcla de vapor de agua, dióxido de
carbono, dióxido de azufre y nitrógeno, pero sin oxígeno.
Diversos procesos que siguieron, como la producción de
oxígeno realizada por las plantas durante la fotosíntesis, la
enriquecieron hasta ser como es ahora.
¿Qué funciones cumple la atmósfera?
La capa de gases que rodea la Tierra cumple las siguientes
funciones:
• Almacenar oxígeno para los seres vivos.
• Proteger la Tierra de la radiación ultravioleta. Gracias
a la capa de ozono, los rayos ultravioleta no afectan
de forma directa a los seres vivos, ya que absorbe
cierta longitud de onda de los rayos UV.
• Servir de barrera contra los meteoritos. Cuando
entra un meteorito, inmediatamente se quema.
• Regular el clima y el ciclo del agua.
Para profundizar en el tema se recomienda:
http://goo.gl/EYVWIC
¿Cómo es la atmósfera?
La atmósfera se divide en capas y la mayor parte de gases
que la forman se concentran muy cerca de la superficie
del planeta, esto hace que exista una presión en el planeta
denominada presión atmosférica.
Las capas de la atmósfera son seis y se denominan: tro-
pósfera, estratósfera, mesósfera, ionósfera, exósfera y
magnetósfera.
¿Qué elementos químicos hay en la atmósfera?
La atmósfera terrestre está compuesta de diferentes
gases, así: 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 1% de
argón, además de cantidades variables de otros gases que
incluyen bióxido de carbono y neón.
¿Hay partículas en la atmósfera?
Para comprobarlo, realizar la siguiente experiencia:
• Utilizando una regla y un lápiz, trazar cuadrados de
1cm x 1 cm en una hoja de papel bond.
• Trazar un círculo de unos 10 cm de diámetro y recor-
tarlo.
• Colocar el círculo con los cuadros hacia arriba sobre
un plato desechable humedecido con glicerina.
• Dejarlo cerca de una ventana y al cabo de dos horas
contar las partículas que han quedado atrapadas
por cada centímetro cuadrado.
Reflexionar acerca de que muchas partículas que llegan a
la atmósfera pueden contaminarla, causando su deterioro.
Si este deterioro se extiende, la vida en todo el planeta se
pone en riesgo ya que la atmósfera es la reserva mundial
de oxígeno para la humanidad, y la vida sin este elemento
en el aire no puede continuar.
Atmósfera
Página 30
Figura 5. Nubes tipo cúmulos. Fuente: http://goo.gl/MM94iR
Las nubes son fenómenos cotidianos de los que general-
mente se sabe muy poco.
Responder con un colega ¿Cómo se forman las nubes?
Mediante una plenaria, escuche cómo explican sus ideas
en el pleno. Esta misma actividad puede realizarla con sus
estudiantes. Para ampliar los conocimientos comentar que
la atmósfera del planeta contiene diversos gases, entre
ellos, el vapor de agua que es el que forma las nubes.
¿De dónde proviene ese vapor de agua?
Explicar que este vapor proviene, sobre todo, de la
evaporación de los océanos, ríos y lagos.
Durante el día, la intensa luz del sol calienta la superficie
de los océanos y lagos. Al calentarse las moléculas de
agua de la superficie, empiezan a pasar del estado líquido
al estado gaseoso, fenómeno llamado evaporación.
Mientras está sucediendo esto, el aire de la superficie se va
calentado y asciende a la atmósfera. Entonces, el aire frío
de la atmósfera, que es más pesado empieza a descender
y eso forma corrientes de aire que llamamos vientos. Así
se forma la brisa del mar.
Dialogar con un colega: ¿Por qué algunas nubes son
blancas y otras son oscuras?
Para ampliar este conocimiento se recomienda:
http://goo.gl/OqHgNa
Este fenómeno se debe a que la luz es dispersada cuando
pasa por la nube a través de las miles de gotitas de agua y
partículas de hielo. Cuando las nubes son muy espesas los
rayos de luz tienen más dificultades para pasar, entonces
se observa que las nubes tienen color gris oscuro.
¿Qué tipos de nubes existen?
Buscar al menos cinco fotos de paisajes, de revistas o
diarios, en los que se observen las nubes e identificar por
lo menos cinco tipos de nubes diferentes. Argumentar
porqué son distintas.
Las nubes se clasifican en:
• Cirros: formadas por cristales de hielo, son de
aspecto alargado.
• Cirrocúmulos. Son agrupaciones de cirros. Anuncian
tormentas.
• Estratos. Parecen un banco de neblina totalmente
gris. Permanecen mucho tiempo, sin que llueva.
• Cúmulos. Su base es horizontal y crecen muy altas.
Son blancas con sombras grisáceas.
• Cumulonimbus. Tienen el aspecto de un hongo
gigantesco.
Salir a observar el cielo y distinguir los tipos de nubes
presentes.
Figura. 6. Cumulonimbus. Causan precipitaciones.
Fuente: http://goo.gl/VcAVWp
Las nubes
Página 31
Figura 7. Nubes y lluvia. Fuente: http://goo.gl/fnVJJb
Responder en pareja ¿Cómo se forma la lluvia?
Analizar sus respuestas considerando las hipótesis, y
luego discutir acerca del fenómeno de la lluvia como un
fenómeno atmosférico que depende principalmente de
tres factores.
• La temperatura atmosférica
• La presión en la atmósfera
• La radiación solar
El fenómeno de la lluvia se inicia con la condensación del
vapor de agua contenido en las nubes. Su origen se debe
a los cambios de presión o temperatura en la atmósfera y
por la disponibilidad de agua en el medio.
En la atmósfera siempre hay agua en estado gaseoso,
cuando se encuentra con partículas como de polvo, estas
actúan como núcleos de concentración y las moléculas
de agua se condensan en ellos, formándose agua líquida
que luego desciende en forma de lluvia. Incluso, en
ocasiones la lluvia cae sucia debido a que la atmósfera
estaba saturada de polvo, como ocurre en los desiertos o
en zonas cercanas a estos, y entonces ese polvo cae con
la lluvia.
Por otra parte, cuando el vapor de agua de las nubes
choca contra una montaña o cordillera, se favorece la
condensación y también se forman abundantes lluvias.
Así, las montañas actúan como núcleos de condensación
para que se forme la lluvia.
¿Cómo se forma la lluvia ácida?
Cuando en la atmósfera se encuentran sustancias químicas
tales como óxido de nitrógeno y dióxido de azufre, la
atmósfera en general se contamina y en consecuencia
estas partículas se mezclan con el vapor de agua, mediante
una reacción química que da lugar a la formación de la
lluvia ácida.
Esa es una consecuencia directa de la contaminación
del aire causada por la actividad humana. La lluvia ácida
puede contener ácidos nitrosos y ácido sulfúrico.
¿Cómo se puede medir la cantidad de lluvia que cae en un
lugar? Escriba sus ideas y compártalas en el pleno.
Para medir la cantidad de lluvia se usan los pluviómetros.
Pasos para hacer un pluviómetro sencillo
Debe tener un embudo colocado en la entrada de un frasco
cilíndrico y una regla graduada en centímetros. Cuando
llueva, colocarlo afuera en el patio y recolectar el agua que
entre por el embudo.
Al terminar de llover debe medirse con una regla la altura
de la columna de agua. Cada milímetro de altura equivale
a la caída de un litro de lluvia por metro cuadrado. Si no
hay lluvia, se puede imitar el fenómeno utilizando una
manguera conectada al grifo.
Conocer el promedio de la cantidad de lluvia que cae en
una región es importante para planear las obras de pre-
vención y mitigación que se deben realizar en beneficio de
los habitantes de la ciudad.
Para saber más al respecto:
http://goo.gl/1Ltf32
La lluvia
Página 32
Experimentación
El barómetro es un instrumento que mide la presión
atmosférica y detecta cambios en ella.
Discuta con un colega ¿Cómo funciona un barómetro?
Materiales
• Un frasco de boca ancha y de vidrio.
• Un globo grande, previamente inflado y desinflado.
• Una pajilla, una banda de hule y pegamento.
Procedimiento
• Cortar el globo en dos partes y colocarlo tapando la
boca del frasco. Asegurarlo al frasco con la banda
de hule.
• Hacer un corte oblicuo en cada extremo de la pajilla.
Pegar un extremo de la pajilla en el centro de la tapa
de globo.
• Fijar una hoja de papel en la pared y colocar el
barómetro de manera que el extremo de la pajilla
esté señalándola.
• Marcar el nivel de la pajilla en la hoja, indicando el
tiempo que hay existente.
Discusión
• ¿Qué indica si la pajilla señala hacia arriba o hacia
abajo?
• ¿Qué es la presión atmosférica?
Figura 8. Modelo de barómetro. Fuente: http://goo.gl/1Ev7OE
Figura 9. Cambios de presión. Fuente: http://goo.gl/9tMIBv
Valorar las respuestas y reforzarlas con lo siguiente: La
presión atmosférica es la presión que ejerce el aire de la
atmósfera sobre todo cuerpo en la Tierra.
La presión atmosférica se mide en unidades llamadas
atmósferas, a nivel del mar la presión atmosférica es de 760
mmHg, lo que equivale a 1.0 atm. La presión atmosférica
no es constante y disminuye con la altura. También varía
según el clima de una región.
Antiguamente se negaba la existencia de la presión
atmosférica pues se creía que el aire no pesa, pero
esas ideas cambiaron radicalmente con el experimento
de Torricelli, quien inventó el barómetro y cuantificó por
primera vez dicha presión.
En términos más sencillos, el peso del aire de la atmósfera
a nivel del mar es de 1 kg/cm2
.
Como la atmósfera es fácilmente compresible por ser
gaseosa, el efecto de la fuerza gravitacional hace que su
densidad (masa por unidad de volumen) disminuya con la
altura, lo cual a su vez explica que la disminución de la
presión con la altura no sea lineal.
Para saber más al respecto, leer:
http://goo.gl/qQFPZC
Alta presión
Baja presión
Página 33
Figura 10. Corrientes de aire. Fuente: http://goo.gl/tzsk2o
Dialogar con su colega ¿Cómo se genera el viento?
Aprovechar las ideas planteadas, para explicarse lo
siguiente: el viento es el movimiento del aire que está
presente en la atmósfera, especialmente, en la tropósfera,
producido por causas naturales. Una de las causas es
la desigual temperatura que alcanzan las superficies
oceánicas y terrestres ante la radiación solar.
Durante el día, las aguas del océano se calientan más
despacio que en las zonas terrestres, entonces el aire
cálido del continente asciende por ser menos denso, a la
vez, el aire de la atmósfera que está más frio y es más
denso tiende a descender, y es en ese movimiento de
masa de aire frío y cálido que se producen los vientos.
La masa de aire cálido de las zonas terrestres, al subir, es
sustituida por el aire fresco que viene del océano a ocupar
ese lugar, lo que produce la brisa marina que se percibe en
la costa. La dirección del viento depende de la distribución
de las presiones en la atmósfera, ya que tiende a soplar
desde la región donde las presiones son altas hacia las
que tienen presiones más bajas.
Para ampliar sus saberes consultar en:
http://goo.gl/obbFZL
Experimentación
Una veleta es un dispositivo que se usa para saber en qué
sentido y dirección viaja el viento.
Preguntar a los participantes ¿Cómo se puede saber cuál
es la dirección del viento?
Materiales
• Un lápiz con borrador nuevo y una pajilla
• Tijeras de punta redonda, un cuarto de cartulina y
un plato desechable
• Un alfiler, una brújula y plastilina
Procedimiento
• Hacer una punta de flecha y una cola de flecha
usando la cartulina. Ambos de unos 6 ó 7 cm de
largo.
• Realizar un corte en cada extremo de la pajilla, de
modo que se puedan colocar, insertadas, la punta y
la cola de flecha.
• Atravesar con el alfiler la pajilla, que ahora tiene
aspecto de flecha, y asegúrela en el borrador del
lápiz.
• Poner un poco de plastilina en el plato y úselo como
base para colocar el lápiz que ya sostiene la pajilla.
Marcar los puntos cardinales en el fondo del plato.
Discusión
¿Por qué es importante medir la velocidad y la dirección
del viento? ¿Qué información proporciona la brújula en
esta práctica?
Para saber más al respecto leer:
http://goo.gl/k89QY5
El viento
Brisa marina
Alta presión
El aire
caliente se
eleva
Baja presión
La tierra se
calienta más
rápido que el
mar
Página 34
El calor y la temperatura
Figura 11. La temperatura.
Fuente: http://goo.gl/4x8mvY
Interpersonal, al
organizarse en equipos
de trabajo para analizar
los resultados de sus
experimentos.
Lingüística, al exponer
sus ideas ante sus
compañeros usando
el lenguaje correcto y
especializado.
Naturalista, al valorar
la importancia de los
fenómenos atmosféricos
y su incidencia sobre la
vida.
Lógica-matemática,
cuando aplican las
fórmulas correctas
para resolver diversos
problemas de aplicación.
Inteligencias
múltiples
Para conocer cuáles son las ideas previas, responder ¿Cuál es la diferencia entre
calor y temperatura? Con sus estudiantes puede hacer esta misma pregunta para
explorar los conocimientos previos.
El calor y la temperatura son fenómenos sumamente interesantes que se manifiestan
de muchas maneras. El calor se define como la transferencia de energía de un
cuerpo a otro, o dentro del mismo cuerpo, que se encuentran a una temperatura
diferente. Este traspaso de energía pasa del cuerpo con mayor temperatura al
cuerpo con menor, hasta que se alcanza un equilibrio térmico entre ambos. En
cambio la temperatura es una medida del grado de calor que experimenta un cuerpo.
Para medirla se usan los termómetros graduados en escalas Celsius o Fahrenheit.
La temperatura del ambiente no es constante y experimenta cambios debido a la
rotación del planeta y otros factores como la altitud y la latitud del lugar, la inclinación
del planeta, entre otros.
Organizarse en equipo para construir un termómetro sencillo. Se recomienda
consultar el sitio
http://goo.gl/AN7RRN
http://goo.gl/0bvPNx
http://goo.gl/407IF2
Diseñar para sus estudiantes una estrategia de actividades con las que pueda poner en
práctica los conocimientos adquiridos en este tema. Se le sugieren las siguientes:
• Usar una veleta para determinar la dirección del viento por la mañana y por la tarde
durante una semana y obtener el promedio.
• Usar el barómetro para determinar, por la mañana, si durante el día se espera una
lluvia o si se espera que el día esté soleado.
Motivar a los estudiantes para que hagan una tabla en la que se registre, durante una
semana, el tipo de nubes observadas, la presión de la atmósfera si es alta o baja, la
dirección del viento, y si llueve, la cantidad de agua llovida usando el pluviómetro elaborado,
así estará aplicando todos los conocimientos adquiridos en estos contenidos.
Página 35
Indicadores de logro
• Identifica y explica la diferencia entre materiales conductores y aislantes.
• Experimenta con circuitos para diferenciar entre los arreglos en serie y paralelo
• Explica la relación entre la electricidad y el magnetismo, experimentando con algunos fenómenos relacionados.
¿Qué más
debo saber?
Idea didáctica
Electricidad y magnetismo
2
Los átomos
son partículas muy
pequeñas en su tamaño
pero muy complejas en
su estructura.
Poseen un núcleo en el
cual se han encontrado
diversas partículas,
entre ellas los protones
cuya carga es positiva
y los neutrones, que no
poseen carga. En el
exterior del núcleo hay
una especie de nube
de cargas negativas
llamadas electrones.
Para profundizar en
este contenido, se
recomienda:
http://goo.gl/hhI40R
Presentar a los
estudiantes dos imanes
y pedirles que traten
de identificar los lados
en los que se atraen y
los lados en los que se
rechazan. Solicitar que
analicen dicha situación
y que redacten una
posible explicación al
respecto.
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual la siguiente pregunta:
¿Por qué al hacer pasar una corriente eléctrica por un alambre enrollado a un clavo, lo
hace comportarse como un imán?
Figura 1. Electroimán. Fuente: http://goo.gl/30Hy9u
Situación problema
¿En qué consiste la corriente eléctrica? Mediante una lluvia de ideas, formular algunas
hipótesis acerca de la pregunta planteada.
Desarrollo
La corriente eléctrica transporta cargas eléctricas. Las cargas eléctricas tienen su origen
en la estructura de los átomos y puede ser de dos tipos: positiva o negativa. La carga
positiva es propia del núcleo y específicamente de los protones que se encuentran en
él. En el exterior, los electrones giran haciendo órbitas alrededor del núcleo, de la misma
manera que la Tierra gira alrededor del Sol. En los electrones reside la carga negativa, y son
ellos los que pueden saltar del átomo y movilizarse dando origen a la corriente eléctrica.
Cuando los extremos de un clavo son conectados a las terminales de una pila, una
corriente de electrones se desplaza por los cables.
Página 36
Materiales conductores y aislantes
Figura 2. Material conductor. Fuente: http://goo.gl/qy4BrV
Los conductores son materiales que permiten fácilmente el
paso de la corriente eléctrica debido a que su resistencia
es muy baja.
Entre los materiales que son los mejores conductores
eléctricos se mencionan los metales, como el cobre,
el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque
existen otros materiales no metálicos que también poseen
la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o
las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua
de mar) o cualquier material en estado de plasma.
Aislantes
Un aislante es un material que opone mucha resistencia al
paso de la corriente eléctrica y por lo tanto, al tener una
baja conductividad, la cantidad de corriente que pasa por
ellas es mínima. A esa pequeñísima cantidad de corriente
que pasa por un aislante se le llama corriente en fuga. Son
materiales que se usan para evitar cortocircuitos. El vacío
es el único aislante perfecto.
A nivel atómico, la principal característica de los
conductores es que, en su última capa tienen menos de 4
electrones. Los aislantes poseen cuatro electrones o más.
Realizar una experiencia sencilla para identificar algunos
materiales aislantes y conductores del entorno. Para ello
se necesita un peine, un tapón de corcho o un trocito
de madera, un clip metálico, un alambre de cobre, una
mina de un lápiz, una cuchara de plástico, un borrador de
goma y un vaso de vidrio. Debe armar un circuito eléctrico
sencillo con una pila, un foco pequeño de lámpara de
mano y alambre de cobre.
Utilizar como interruptor cada uno de estos materiales y
notar cómo algunos sí dejan pasar la corriente y el foco se
enciende, mientras que otros le impiden el paso y el foco
no enciende.
Construir una tabla comparativa y clasificar los materiales
en conductores y aislantes.
Semiconductores
Son materiales cuya capacidad de conducir la corriente
eléctrica se puede controlar, comportándose a veces como
conductor, o como aislante. Son ampliamente usados en
los aparatos electrónicos como computadoras. Entre los
materiales semiconductores están el diamante, el silicio y
el germanio.
Efectos de la electricidad
La energía eléctrica hace funcionar diversos aparatos
cuando pasa por ellos. Produce diferentes efectos como
luz e iluminación, calor, movimiento. Estos efectos son de
gran importancia doméstica, industrial y hospitalaria.
Efectos de la corriente eléctrica
Luz Calor Movimiento Magnéticos
Lámparas
y
bombillos
Hornos y
cocinas
Motores y
máquinas
diversas
Imanes
artificiales
Para profundizar en el tema se recomienda leer
http://goo.gl/XFk4vl
Página 37
Circuitos eléctricos
Figura 3. Circuito eléctrico simple. Fuente: http://goo.gl/NRELVI
¿Qué es un circuito eléctrico?
Un circuito eléctrico es un trayecto por el cual pueden
circular o fluir cargas eléctricas. Básicamente, un
circuito eléctrico consta de cuatro elementos: generador,
conductor, receptor e interruptor.
El generador es un aparato que proporciona la energía
eléctrica que se necesita para que las cargas circulen por
todo el circuito. El generador pueden ser una bacteria, una
pila, un dinamo, un enchufe y una celda solar, entre otros.
Un conductor es el medio por el que se propagan las
cargas; el cobre es el material más usado debido a su
bajo precio y a su gran capacidad de facilitar el paso de la
corriente.
El receptor transforma la energía eléctrica en otras formas
de energía por ejemplo luz, calor y movimiento.
El interruptor es un control ubicado en medio del conductor
y permite o evita el paso de carga eléctrica.
Para ampliar se recomienda http://goo.gl/PHNLzS
Las magnitudes físicas que se estudian de un circuito son:
la intensidad de corriente, que se mide en amperios (A); la
tensión, que se mide en voltios y la resistencia eléctrica
que se mide en ohmios (Ω).
El circuito en serie
Es aquel en el que la corriente tiene un solo camino por
el cual puede transitar. El voltaje se distribuye entre las
resistencias conectadas. Una forma muy sencilla de saber
si un circuito es una conexión en serie es interrumpir el
paso de la corriente hacia una de las resistencias. Si al
desconectarla se apaga todo el circuito, entonces la
conexión es en serie. Algunas guías de navidad son un
ejemplo de este tipo de conexión.
Figura 4. Circuito en serie. Fuente: http://goo.gl/lZYCLZ
Construir un circuito en serie como el que se muestra en
la figura 4, necesitará dos focos de 1.5 voltios y dos pilas
de 1.5v, alambre de cobre y una base o apoyo para el
montaje. Cuando conecte las terminales del circuito a las
pilas, verá cómo se encienden los focos. Notará también
que si quita uno de los focos, el otro también se apaga.
Una conexión en serie se comporta así porque solo hay un
camino para la corriente y si se interrumpe ese paso, todo
el circuito falla.
Página 38
Circuito en paralelo
Figura 5. Conexión en paralelo. Fuente: http://goo.gl/0z3TUw
Cuando se observa la luz de un semáforo se aprecia el
comportamiento de los circuitos en paralelo. La luz verde,
la amarilla y la roja no se encienden al mismo tiempo,
sino que se apaga una luz y se enciende otra. Mientras
el circuito de una se abre para que se apague, los demás
circuitos siguen funcionando para que se hagan los
cambios de luces en el tiempo programado.
Algo similar sucede en casa. usted apaga la luz del patio
pero la luz de la sala y de otras áreas siguen funcionando
correctamente. Las lámparas de la casa se conectan en
paralelo.
El mismo tipo de conexión puede observarse en los faroles
de los automóviles. Por ello, si la luz de un farol falla y no
enciende, la otra luz puede seguir encendida.
Los circuitos conectados en paralelo se caracterizan por-
que el voltaje es constante en cada punto, pero la corriente
eléctrica es variable, tiene diferentes ramas por las cuales
puede viajar.
Una forma de saber si una conexión está hecha en paralelo,
es desconectar una de las resistencias. Si al hacerlo, las
demás conexiones continúan funcionando, entonces la
conexión está en paralelo.
Experimentación: ¿Cómo se hace la conexión de una
casa?
Los circuitos de resistencias conectadas en paralelo tienen
un uso extendido en los hogares, la industria e incluso en
los automóviles.
Materiales
• Tablero de madera rectangular, forrado con papel
bond
• 4 bombillos pequeños de 1.5 voltios
• 4 portalámparas
• Cable eléctrico forrado (1metro o más)
• 4 pilas de 1.5 voltios
• Cinta aislante o tirro
• 5 interruptores pequeños
Procedimiento
• Dibujar en la base un croquis del interior de una
casa: sala, cocina, comedor y dormitorio.
• Colocar un bombillo en cada sitio y utilizando el
alambre eléctrico, conectarlos en paralelo a las
pilas.
• Conectar los interruptores de tal forma que en cada
rama haya uno y sirva para abrir y cerrar el circuito
solo en su rama.
Discusión
Observar lo que sucede cuando se interrumpe el paso
de corriente a una rama. Las otras deben de seguir
funcionando.
¿Qué sucede con la corriente eléctrica en un circuito
eléctrico?
¿Qué ventajas tiene que en una casa sus lámparas estén
conectadas en paralelo?
Para profundizar se recomienda http://goo.gl/niJe6k
Página 39
La electricidad y el magnetismo
Figura 6. La fuerza magnética Fuente: http://goo.gl/VsaAQc
El magnetismo o energía magnética es un fenómeno físico
por el cual ciertos materiales como níquel, hierro y cobalto
ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros
materiales. A los materiales que presentan ese efecto se
les llama imanes.
Los primeros fenómenos magnéticos observados son
aquellos relacionados con los imanes naturales. Se cuenta
que cerca de una ciudad llamada Magnesia se encontraron
unas piedras que tenían la propiedad de atraer al hierro.
Este mineral recibió el nombre de magnetita y el fenómeno
observado se llamó magnetismo.
No todos los materiales se magnetizan, por ejemplo el
cobre, estos se denominan diamagnéticos. Otros se
magnetizan solo momentáneamente, como el aluminio
que cuando es atraído por un imán se magnetiza, pero
al alejarlo del imán deja de estar magnetizado. Otros
materiales, como el hierro, tienen una estructura molecular
organizada en dominios magnéticos y se comportan como
verdaderos imanes.
Los electrones en su movimiento se comportan como
pequeños imanes formando los dominios magnéticos
dentro de un material, y es la existencia de tales dominios
la razón por la que existe el magnetismo.
Para ampliar las ideas al respecto se recomienda
http://goo.gl/laI3jx
Hans Oersted, científico danés del siglo XIX, fue el
primero en comprobar la relación que existe entre la
electricidad y el magnetismo cuando observó que un
imán puesto cerca de una brújula hacía que esta girara.
Cuando repitió el experimento reemplazando el imán por
una corriente eléctrica, observó el mismo efecto.
Este fue el comienzo del electromagnetismo. Luego de
los experimentos de Oersted pronto se descubrió que
se podían fabricar imanes haciendo pasar una corriente
eléctrica a través de una espiral hecha de alambre. El
campo magnético, que es la región alrededor del alambre
donde se siente el efecto del magnetismo, podía hacerse
aparecer y desaparecer conectando y desconectando la
electricidad.
Para comprobar el experimento de Oersted en el aula
se necesita una tabla de madera, una brújula, alambre
eléctrico, una pila de 1.5 v, un interruptor, cinta aislante
y dos pequeños cubos de madera que sirvan como
soporte. Arme el dispositivo como se muestra en la figura
7. Asegúrese que el alambre que pasa entre un cubo de
madera y otro sobre la brújula no esté forrado. Observar
la posición de la aguja de la brújula antes de hacer pasar
la corriente eléctrica. Si se hace pasar la corriente, la
aguja se orienta diferente.
¿Por qué sucede esto?
Cuando la corriente eléctrica pasa a través del alambre
crea un campo magnético que a la vez afecta al campo
magnético de la aguja de la brújula.
Figura 7. Experimento de Oersted. Fuente: http://goo.gl/twiWe5
Página 40
Los polos de un imán
Todo imán tiene dos polos magnéticos: el polo norte y el
polo sur, cuya interacción produce dos tipos de fuerza:
fuerzas de repulsión y fuerzas de atracción.
Las fuerzas de repulsión, se producen al interactuar polos
del mismo tipo (sur y sur; norte y norte).
Las fuerzas de atracción, se generan cuando interactúan
polos de distinto tipo (sur y norte).
Si un imán se rompe, cada una de las piezas tendrá sus
propios polo norte y polo sur. Es imposible aislar un único
polo con independencia de lo pequeños que sean los
fragmentos. La posibilidad de la existencia de un único
polo o monopolo está sin resolver y los experimentos en
este sentido no han dado resultado.
Imanes artificiales
Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético
al que se ha conferido la propiedad del magnetismo, ya sea
mediante frotamiento con un imán natural o por la acción
de corrientes eléctricas aplicadas en forma conveniente.
El electroimán
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo
magnético se produce mediante el flujo de una corriente
eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.
Los electroimanes tienen diversos usos, por ejemplo en los
timbres eléctricos, las cerraduras eléctricas, las máquinas
de cirugía que extraen restos metálicos de órganos
delicados durante operaciones.
Líneas de campo magnético
El campo magnético es un campo de fuerza creado como
consecuencia del movimiento de cargas eléctricas. Está
formado por líneas de fuerza que se pueden observar
mediante un experimento sencillo.
Para realizarlo se necesita una hoja de papel, un imán y
limaduras de hierro.
Colocar el imán en la mesa y cubrirlo con una hoja de
papel, lentamente espolvorear las limaduras de hierro
sobre el papel.
Se observará cómo las limaduras de hierro se van
orientando hasta que finalmente quedan dibujadas las
líneas del campo magnético.
Estas líneas de fuerza de un imán salen del polo norte en
dirección al polo sur, sin cruzarse entre ellas. Las líneas del
campo magnético son siempre cerradas, por supuesto,
luego su divergencia es siempre nula, es decir no existe un
polo norte separado de un polo sur.
Indicar la importancia de los imanes en el diseño y fabrica-
ción de motores eléctricos, muy populares e importantes
en diversos dispositivos de uso doméstico y laboral, así
como en el funcionamiento de distintos tipos de juguetes.
Para ampliar al respecto:
http://goo.gl/X3ycno
Figura 9. Líneas de campo magnético. Fuente: http://goo.gl/YZEMXE
Figura 8. Los polos magnéticos y sus interacciones. Fuente: http://goo.gl/hkYnLU
Página 41
El magnetismo terrestre
Figura 10. El campo magnético de la Tierra
Fuente: http://goo.gl/2Gvlgr
Polo Sur magnético
Polo Norte magnético
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para discutir
los resultados de sus
experimentos.
Lingüística, cuando
exponen sus ideas al
pleno.
Naturalista, al realizar
los experimentos
planteados y escribir sus
conclusiones.
Lógica-matemática,
cuando distingue que los
átomos pueden aumentar
o disminuir sus electrones
y de acuerdo con esto,
se transforman en iones
positivos o negativos.
Diseñar para sus estudiantes un plan de actividades en los que ponga en práctica algunas
ideas de estas temáticas. Puede, por ejemplo, planificar actividades como las siguientes:
Diseño de un circuito en serie.
Diseño de una maqueta en la que se exponga un aparato que funcione como circuito en
paralelo.
Diseño de un motor eléctrico sencillo.
Realizar actividades utilizando imanes, como las que se muestran en la siguiente página
http://goo.gl/b5cGJ8
El propósito de este plan es elevar la calidad de los aprendizajes de los estudiantes acerca
de los diferentes contenidos que se han visto en el desarrollo de esta secuencia, mediante
la práctica y potenciar las habilidades ya que aprender es hacer.
¿Por qué una brújula siempre señala hacia el norte?
Comentar con sus colegas y exponer sus conclusiones.
Desdesudescubrimientoyusocomosistemadenavegación
primitivo, no se supo la razón de este fenómeno, hasta
que William Gilbert en el año 1600 descubrió que la Tierra
funciona como un gigantesco imán y por lo tanto, posee
polos magnéticos que están invertidos con relación a los
polos geográficos. Esto significa que lo que comúnmente
se conoce como polo norte, el que la aguja magnética de
la brújula señala, es en realidad el polo sur magnético de la
Tierra, y cómo los polos magnéticos opuestos se atraen,
es fácil comprender que el polo norte del imán de la brújula
es atraído por el polo sur magnético del planeta. Para
ampliar la información consultar: http://goo.gl/iJYIfx
Página 42
Indicadores de logro
•	 Indaga y explica el principio de flotación de Arquímedes y su aplicación.
•	 Experimenta de forma objetiva con algunos líquidos para comprobar la fuerza de empuje.
¿Qué más
debo saber?
Ideas didácticas
Noción de densidad y flotación de los cuerpos
3
	 El vuelo de
las aves es un típico
caso del principio
de Arquímedes en la
biología. Estos animales
cuentan con órganos
especiales que retienen
oxígeno llamados sacos
aéreos. La función
de estos órganos es
hacer más liviano el
cuerpo del ave cuando
vuela, pues se llenan
de aire mientras ellas
respiran. Así, variando la
densidad, los animales
hacen posible su vuelo.
Para ampliar, consultar
http://goo.gl/aIcMbm
Lleve a la clase dos
hojas de papel aluminio.
Con una hacer una bola
y con la otra haga un
pequeño barco. Pedir
a un estudiante que
coloque la bola de papel
en el agua y el barco del
mismo material.
Mediante una lluvia de
ideas promover que el
grupo trate de explicar el
fenómeno.
Figura 1 Los barcos a pesar de estar hechos de metales no se hunden
Fuente: http://goo.gl/jK1ZZ0
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual la siguiente pregunta
¿Ha observado que los objetos cuando se colocan en el agua parece que pesan menos?
¿Por qué?
Las grandes embarcaciones de transporte, ya sea que estén destinadas al turismo o para
el uso militar, se construyen con gruesas capas de acero, que es capaz de resistir muchos
factores adversos del clima y del océano. Pero lo que más sorprende a muchos es que no
se hunden.
Situación problema
¿Por qué los barcos logran flotar en el agua, si están hechos de materiales tan pesados
que por sí solos se hundirían? Plantear sus hipótesis en equipo.
Desarrollo
Normalmente algunos materiales como el hierro y el acero al ser colocados en el agua se
van hacia el fondo del recipiente. Sin embrago, bajo ciertas circunstancias, los objetos
fabricados con ese tipo de materiales son capaces de flotar en el agua.
Esas condiciones tienen que ver con la forma del objeto y su densidad.
Página 43
Experimentación
El agua dulce y el agua salada presentan condiciones
diferentes para la flotación de los objetos. El agua salada
es boyante, es decir que en ella es más fácil hacer que las
cosas floten. Con esta experiencia puede introducir a los
estudiantes la noción de densidad.
Materiales
Una libra de sal, una botella transparente, un recipiente
hondo, una rebanada de papa de un centímetro de
grosor, tijeras, colorante azul, 100 ml de agua del grifo,
una cuchara desechable.
Precaución: de preferencia, traer la rebanada de papa
ya partida a la clase, protegida en una bolsa de cierre
hermético.
Procedimiento
•	 Utilizar las tijeras para cortar el cuello a una botella.
•	 Preparar un poco de agua salada. En un recipiente
hondo colocar 50 ml de agua y agregar al menos 8
cucharadas colmadas de sal. Remover hasta que ya
no se disuelva más.
•	 En otro recipiente hondo, colocar 50 ml de agua y
agregar el colorante azul.
•	 Colocar el agua salada en la botella sin cuello.
•	 Verter lentamente el agua coloreada, de modo que se
observe que se queda sobre el nivel del agua salada.
•	 Colocar la porción de papa en la superficie del agua
coloreada.
•	 Observar lo que sucede y tomar nota.
Discusión
De acuerdo a sus observaciones, explicar
¿Cuál es el motivo por el que la porción de papa no se fue
hasta el fondo de la botella?
Escribir sus conclusiones acerca de lo observado y
compartirlas con sus compañeros.
Noción de densidad
¿Por qué el agua y el aceite no se pueden mezclar?
Dialogar con un colega y responder.
Es un hecho comprobado muchas veces, el agua y el
aceite no se mezclan. Si se colocan juntos en un recipiente,
se observa que el aceite se posiciona sobre el agua. Esto
hace concluir que el agua es más densa que el aceite.
¿Qué es la densidad?
Desde el punto de vista de la física, los materiales tienen
propiedades que se pueden clasificar como generales,
particulares y específicas.
Figuran 2. El agua es más densa que el aceite. Fuente: http://goo.gl/IgtwHq
Las propiedades generales de la materia se presentan
tanto en la materia como en los cuerpos que son
porciones de la misma. Por ejemplo la extensión,
impenetrabilidad, inercia, masa, peso, porosidad y
elasticidad.
Las propiedades específicas sirven para distinguir
unas sustancias de otras. Propiedades específicas
son el color, el brillo, el sabor, el olor, el punto de
ebullición, la densidad y el peso específico.
Las propiedades particulares de la materia son las
que tienen determinadas clases de materia, entre
ellas las siguientes: dureza, tenacidad, ductilidad y
maleabilidad.
Página 44
La masa de un cuerpo
Cuando una persona pesa un objeto, lo que realmente
obtiene es la medida de su masa.
Entonces ¿Qué es la masa de un cuerpo?
Todosloscuerposenlanaturalezaestánhechosdemateria.
Evidentemente unos tienen más que otros. Por ejemplo,
una manzana tiene más materia que una pequeña uva; un
frijol tiene más masa que un grano de arroz. En muchas
ocasiones, los materiales tienen el mismo tamaño y aun
así tienen diferente cantidad de materia. Así por ejemplo,
un cubo de madera de 1 cm de lado y otro de igual tamaño
pero hecho de acero, tienen la misma forma y tamaño,
pero la cantidad de masa en cada uno es distinta.
Otras unidades muy importantes al momento de calcular
la masa son:
•	 gramo, que es la milésima parte de un kilogramos,
equivale a 0.001 kilogramo.
•	 miligramo, que es la milésima parte de un gramo.
Equivale a 0.001 gramos.
El instrumento que se usa para medir la masa es la balanza
y la báscula.
La densidad: una relación masa-volumen
La densidad es una propiedad específica de la materia
que permite diferenciar unos materiales de otros. Mide,
en cierto modo, lo concentrada que está la masa de un
cuerpo. Por ejemplo, el plomo tiene mayor densidad que
la madera. La densidad es la relación que existe entre la
masa y el volumen de un cuerpo.
El símbolo de la densidad es la letra griega llamada rho ( ).
La unidad de densidad es g/cm3
y kg/m3
.
Analizar cómo la densidad permite distinguir unas
sustancias de otras, según esta tabla.
Sustancia
Densidad en
g/cm3
Sistema cgs
Densidad en
kg/m3
(SI)
Aire 0.0013 1.3
Gasolina 0.68 680
Alcohol 0.78 780
Hielo 0.92 920
Acetona 0.79 790
Agua 1.0 1000
Agua de mar 1.03 1 030
Aluminio 2.7 2 700
Hierro 7.9 7 900
Cobre 8.4 8 400
Mercurio 13.6 13,600
Oro 19.3 19 300
La cantidad de materia que posee un cuerpo
se denomina masa y su unidad en el sistema
internacional es el kilogramo.
Figura 3. Balanza. Fuente: http://goo.gl/sXQhJi
densidad=
masa
volumen
Página 45
Cálculo de la densidad
Para calcular la densidad de una sustancia se necesita
conocer tanto la masa como el volumen. Pero, si se conoce
la densidad de un material, también es fácil conocer cuál
es su masa o su volumen, realizando sencillas operaciones
aritméticas.
Analizar algunos ejemplos antes de desarrollar ejercicios
de práctica usando materiales comunes.
•	 Si se sabe que la densidad del aceite de cocina es
de 0.92 g/cm3
, ¿Qué volumen ocupan 34 gramos de
dicha sustancia?
Solución:
El volumen se obtiene dividiendo la masa entre la densidad
de la sustancia.
Realizando las operaciones, se obtiene que el volumen es
•	 Se tiene en un depósito 150 cm3
de leche entera de
vaca, cuya densidad es de 1.03 g/cm3
¿Cuál es la
masa en gramos de la leche almacenada?
Solución.
Para el cálculo de la masa, se tiene que multiplicar la
densidad por el volumen de la sustancia.
Algunas veces se quiere conocer la densidad de una
sustancia a partir del conocimiento de su masa y su
volumen.
Actividad práctica
Este procedimiento se puede aplicar a cuerpos de forma
irregular. Se necesita una pequeña báscula, una taza
medidora u otro recipiente que ayude a medir el volumen
de un líquido en su interior, 5 canicas iguales, una bolsa
plástica pequeña.
Pedir a un participante que coloque las canicas dentro de la
bolsa. Luego, determinar en la báscula la masa de las cinco
canicas. Con ese dato, se divide entre cinco y se tendrá la
masa de una sola canica.
Colocar 20 ml de agua en el recipiente medidor. Marcar
el nivel de la superficie en el recipiente con un plumón.
Depositar la canica y medir el cambio de nivel en la
superficie del líquido. La diferencia de niveles es el volumen
de la canica.
Con este dato del volumen de la canica y su masa, ya se
puede calcular la densidad de la canica mediante la fórmula
que se ha planteado.
Una situación parecida se muestra a continuación.
Se coloca agua en una probeta hasta una marca de 20
ml. Luego se coloca en el interior una pequeña roca cuya
masa es de 6 gramos. El nuevo volumen que se marca en
la probeta es de 23 ml, es decir que el volumen de la roca
es de 3 cm3
.
La densidad es la relación masa-volumen, así que:
		 La densidad de la roca es de 2 g/cm3
Figura 4. Cálculo de volumen por diferencia
Fuente: http://goo.gl/ZqRv8J
volumen =
masa
densidad
34 g
0.92
= 36.95 cm3
masa = densidad x volumen
m = 1.03 g x 150 cm3
= 154.05 gramos
cm3
d= 6g = 2 g
3cm3
cm3
g
cm3
Página 46
Para resumir los pasos para el cálculo de la densidad de
una sustancia, se presenta la siguiente ilustración.
La densidad de un material es una propiedad independiente
de la forma o el tamaño de la muestra del material. Es una
propiedad específica de manera que la densidad de una
muestra de 50 ml de agua, será la misma que la de otra
muestra de 70 ml o 250 ml, ya que en todo caso se trata
siempre de la misma sustancia.
Factores que afectan la densidad
Dependiendo del tipo de material del que se trate o su
estado de agregación como sólido, líquido o gas, la
densidad de un material puede ser alterada por ciertos
factores:
•	 La densidad de un gas se ve afectada cuando se
le cambia la temperatura o se le aplica una presión.
Por esa razón al mover el cilindro de gas doméstico
se percibe que contiene un líquido, y en realidad lo
que contiene es un gas, que sometido bajo una gran
presión ha pasado al estado líquido. Se le denomina
gas licuado.
•	 La densidad de un líquido puede ser afectada por los
cambios de temperatura. Un ejemplo claro es el agua
y el hielo. En ambos casos se trata de una misma
sustancia, agua; pero por el estado de agregación, la
densidad es diferente. El hielo es menos denso que el
agua, por eso flota en ella. En los polos, los icebergs
son masas de agua dulce sobre agua salada.
Relación entre densidad y flotación
Observar la siguiente imagen y responder.
¿Por qué flota una masa de hielo en el océano?
Los icebergs son masas de agua dulce flotando sobre
agua de mar, que es salada. Los inmensos bloques de
hielo flotan debido a que su densidad es menor que la
del agua del mar. La densidad del agua de mar es de
aproximadamente de 1030 kg/m3
, mientras que la del
agua es de 1000 kg/m3
.
Experimentación
Materiales
•	 Un frasco hondo y transparente, 15 ml de miel de
abeja, 15 ml de agua y 15 ml de aceite de cocina, un
pequeño trozo de corcho, una moneda, una uva.
Procedimiento
•	 Verter poco a poco los líquidos en el frasco
transparente.
•	 Dejar reposar los fluidos en el frasco por unos tres
minutos y observar que se forman capas, no se
mezclan. Luego colocar la moneda, el corcho y la uva.
•	 Escribir sus conclusiones acerca de lo observado y
compartirlas con sus compañeros.
Figura 5. Iceberg con una vista completa. Fuente: http://goo.gl/2bzlTA
1o
2o
3o
Se calcula
la masa
Se calcula el
volumen
Se divide la
masa entre el
volumen
d= m
v
DENSIDAD: Es la masa de un cuerpo por unidad de
volumen
400 g
40 g
5 g 220cm3 270cm3
Página 47
El principio de Arquímedes
Figura 6. Arquímedes de Siracusa. Fuente: http://goo.gl/HQgl3G
Cuenta una anécdota que este gran genio de la antigua
Grecia descubrió la razón por la que flotan los cuerpos,
cuando meditaba sobre cómo encontrar una forma de
demostrar si la corona del rey de su ciudad era de oro
puro, o si el fabricante había hecho fraude con el oro del
rey. La idea le llegó cuando se disponía a tomar un baño
en su tina. Al entrar lentamente en el agua notó que una
parte del agua se derramaba. Esta observación le inspiró
la idea que le permitió resolver la cuestión que le planteó
el rey. Se cuenta que, impulsado por la alegría, corrió
desnudo por las calles de Siracusa hacia su casa gritando
“¡Eureka! Eureka!”, es decir, ¡Lo encontré! ¡Lo encontré! Su
genial idea quedó plasmada en su obra llamada “Sobre
los cuerpos flotantes”. Su obra es pionera en el estudio de
los fluidos en reposo y en ella está el principio físico al que
llegó, el llamado Principio de Arquímedes.
Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido
en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual
al peso del volumen del fluido que desaloja.
Figura 7. La flotación y la densidad. Fuente: http://goo.gl/F8yO0r
Del principio de Arquímedes se deduce que la razón por la
que un cuerpo sólido o líquido flota sobre un fluido es la
diferencia de densidades.
Realizar la siguiente experiencia para afirmar la idea
anterior.
Se necesita una libra de sal de cocina, una de azúcar una
cuchara, una botella con agua, tres frascos hondos y de
boca ancha y tres huevos.
Rotular un frasco con la palabra sal, otro con la palabra
azúcar y el otro con la palabra agua.
Llenar los tres frascos con agua hasta la mitad. Al que
rotuló con la palabra sal colóquele tres cucharadas y al
que rotuló con azúcar agregue tres cucharadas. Revolver
bien en ambos casos.
Colocar un huevo en cada frasco y observar lo que sucede.
Uno se hunde y dos flotan a diferente nivel.
Si al frasco que tiene agua salada le agrega un poco de
agua normal, observará que el huevo se hunde. Pero si le
pone otra cucharada de sal, lo verá de nuevo ascender. Si
le agrega de nuevo agua normal se hunde y si otra vez le
pone sal, flota.
Responder en pareja ¿Por qué sucede esto?
Estos son hechos que evidencian la diferencia de
densidades en las sustancias. La densidad de la sal es
mucho mayor que la del azúcar.
Para ampliar la idea, consultar: http://goo.gl/F8yO0r
Página 48
La fuerza de empuje
Cuando un objeto se sumerge en agua, da la impresión
que pesa menos.
¿A qué se debe este fenómeno?
Escriba sus ideas y compártalas con sus colegas.
Esto se debe a la fuerza de empuje descubierta por
Arquímedes. La mayoría de veces este principio se aplica
al comportamiento de los objetos en agua, y explica por
qué los objetos flotan o se hunden, y por qué parecen ser
más livianos en este medio.
El concepto clave de este principio es el “empuje”, que
es la fuerza que actúa hacia arriba reduciendo el peso
aparente del objeto cuando éste se encuentra en el agua.
La fuerza de empuje se pone de manifiesto con solo
querer hundir un balón de fútbol en el agua de una piscina,
o cuando se sostiene con la mano una roca y se introduce
en el agua.
La existencia de esta fuerza explica por qué flota un barco
muy cargado; su peso total es exactamente igual al peso
del agua que desplaza, y esa agua desplazada ejerce la
fuerza hacia arriba que mantiene el barco a flote.
Para ampliar las ideas se recomienda consultar
http://goo.gl/DZoGYQ
Figura 8. El empuje hace flotar al barco.
Fuente: http://goo.gl/o9pmhc
Condiciones de flotación
No todos los objetos están en la posibilidad de flotar
en agua u otro líquido. Un objeto flota en el agua si su
densidad media es menor que la densidad del agua.
Figura 9. Densidad y flotación . Fuente: http://goo.gl/hZ8978
Actividad práctica
Se puede demostrar que los líquidos no miscibles de
densidades diferentes flotan unos sobre otros. Consiga
10 ml de miel de abejas, 10 ml de agua y 10 ml de aceite
de cocina. Vierta cada cantidad en un vaso transparente
y observe cómo empiezan a flotar unos sobre otros. ¿Por
qué sucede? La densidad del aceite es de 0.92 g/cm3
, y
la del agua es de 1.0 g/cm3
. Al verter aceite y agua en un
mismo recipiente, el aceite reposa sobre el agua porque
tiene una densidad menor, y si se agrega un poco de miel
se observará cómo ésta se va al fondo pues tiene una
densidad de 1.40 g/cm3
, mayor que la de ambas.
Cuando un cuerpo sólido flota, por ejemplo un trozo de
madera, parte del objeto se sumerge y otra parte está por
encima del líquido.
Hay objetos que flotan pero no en la superficie, tampoco
se van al fondo. En estos casos, las densidades tanto la
del objeto como la del líquido son iguales.
ElprincipiodeArquímedesseaplicaenelfuncionamiento
de los submarinos, en flotadores salvavidas, globos
aerostáticos y en la potabilización del agua para separar
partículas contaminantes, entre otras aplicaciones.
Página 49
Experimentación
Los objetos flotan en un líquido dependiendo de su
densidad. El mecanismo de un submarino consiste
en variar su densidad y así poder salir a la superficie o
hundirse.
Materiales
Una botella plástica con tapón, un clavo, cinta adhesiva,
tres monedas, una banda elástica, un tubo largo y delgado,
un recipiente hondo y transparente, un globo.
Procedimiento
•	 Perforar un lado de la botella, haciendo dos pequeños
orificios con la punta del clavo.
•	 En ese mismo lado, pegar con cinta adhesiva tres
monedas, como se observa en la imagen
•	 Sujetar con la banda elástica el tubo delgado al globo
e introducirlo a la botella. Luego perforar el tapón de la
botella, para que al cerrarla pueda salir por allí el tubo
delgado.
•	 Colocar el dispositivo en el agua. Se hundirá por el
peso de las monedas.
•	 Al soplar por el tubo para inflar el globo, la botella
emergerá.
Discusión
¿Cómo se explica el mecanismo del submarino aplicando
el principio de Arquímedes?
Para ampliar se recomienda: http://goo.gl/IHsXww
Figura 10. Haciendo un submarino. Fuente: http://goo.gl/K8c4qj
Calcular la fuerza de empuje
La fuerza de empuje que experimenta un cuerpo al
sumergirlo en un fluido se puede calcular utilizando la
fórmula:
Empuje (E) = df
x g x vf
Donde:
E= fuerza de empuje en Newton o dinas
df
= densidad del fluido
g= aceleración de la gravedad = 9.8 m/s2
en el Sistema
internacional de unidades y 980 cm/s2
en el sistema
cegesimal de unidades
vf
= volumen
Cuando se hacen cálculos es importante tomar en cuenta
el sistema de unidades que se utiliza para resolver.
Factor
Sistema
Internacional
Sistema cgs o
cegesimal
Aceleración de
la gravedad
9.8 m/s2
980 cm/s2
Fuerza Newton (g cm ) Dinas (g cm)
1 metro = 100 cm
1 Newton = 100 000 dinas
Ejemplo: En un recipiente con agua se coloca un objeto
que al sumergirse desaloja 25cm3
del líquido. ¿Cuál es el
empuje recibido?
Solución. Se sabe que la densidad del agua es de 1000kg/
m3
en el Sistema Internacional y de 1.0 g/cm3
en el sistema
cegesimal. El empuje es:
Empuje (E) = df
x g x vf
El empuje es de 24 500 dinas que equivalen a 0.245N en
el Sistema Internacional.
s2
s2
E=1.0 g x 980 cm x 25 cm3
cm3
s2
E= 24 500 g cm
s2
Página 50
La flotación de los peces
Analizar estas preguntas y compartir sus ideas con sus colegas.
¿Alguna vez se ha preguntado cómo hacen los peces para flotar a diversos niveles de
profundidad? ¿Por qué la vejiga natatoria de los peces de agua dulce suele ser más
grande? En muchos peces se encuentra un órgano que les ayuda a flotar, es la vejiga
natatoria. En otros animales como los tiburones hay grandes depósitos de grasa que
ayudan para el mismo fin. El contenido de la vejiga natatoria son gases, con los que el pez
puede hacer variar su peso y densidad y de ese modo poder flotar.
La vejiga natatoria de un pez de agua dulce es más grande que la de un pez de mar,
debido a que viven en aguas de densidades diferentes. La diferencia se debe a que el
agua dulce permite menos flotación por ser menos densa que la salada. Para flotar en la
profundidad, los peces comprimen los gases en su vejiga mientras que para ir hacia la
superficie la expanden, así variando su densidad relativa los peces pueden llegar a todos
los ambientes acuáticos.
¿Qué aplicaciones tecnológicas tienen como base el mecanismo biológico de los peces?
Diseñar para sus estudiantes un plan de actividades en los que ponga en práctica las ideas que se han adquirido en el
desarrollo de estas temáticas. Puede, por ejemplo, planificar actividades como las siguientes:
•	 Cambiarle la densidad al agua mediante calor. http://goo.gl/dlDAtb
•	 Cálcular la densidad de un huevo. http://goo.gl/qVbvTx
•	 Diseñar experimentos acerca de cómo calcular la densidad de un líquido o un sólido. http://goo.gl/0JS0MV
•	 Realizar una demostración del principio de Arquímedes con materiales fáciles de conseguir. http://goo.gl/2REj0U
El propósito de este plan que diseñará es potenciar la calidad de los aprendizajes de los estudiantes mediante experiencias
sencillas basadas en el desarrollo de los contenidos. Con ello se ha de mejorar la comprensión por medio de la práctica y
se desarrollarán más habilidades científicas.
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para discutir las
preguntas abiertas y las
observaciones de los
experimentos.
Lingüística, cuando
responden con acierto las
preguntas directas.
Naturalista, al realizar los
experimentos planteados
y sacar conclusiones
científicas al respecto.
Lógica-matemática,
cuando hace uso correcto
de las cantidades,
fórmulas y conversiones
de unidades.
Figura 11. Los peces flotan variando su densidad relativa. Fuente: http://goo.gl/KWRcIJ
Página 51
Materiales
Un termo con agua caliente, un frasco de boca ancha, un
embudo grande, hielo o hielo seco, un cronómetro, una
botella con agua y un plato hondo, cartoncillo de color
negro, libreta de apuntes y bolígrafo.
Precaución. Manipular con mucho cuidado el agua
caliente.
En la atmósfera hay una pequeña cantidad de agua en forma de vapor que da lugar a la formación de nubes que por dentro
contienen agua en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso. El origen de las nubes está en la evaporación de agua en
los océanos. La forma de las nubes sirve como pista para saber cómo es el tiempo que se avecina. Su clasificación fue
creada por el químico ingles Luke Howard. Los tres tipos principales son los cúmulos, que significa montón; los estratos,
que significan capa; y los cirros, que significa rizo de pelo.
Para profundizar en este conocimiento se recomienda
http://goo.gl/b9dR9V, http://goo.gl/221Ren
Proyecto: Nubes de laboratorio
Las nubes son fenómenos que se aprecian todos los días y están muy relacionadas con el estado del tiempo. Su estudio
es útil para ejecutar medidas preventivas ante el mal tiempo.
¿Cómo se puede recrear la formación de nubes para un estudio más detallado de ellas?
Procedimiento
•	 Colocar los cubos de hielo en el plato hondo para
tenerlos a la mano durante el experimento.
•	 Hervir agua y guardarla en el termo antes de comenzar
el experimento.
•	 Llenar el frasco con agua caliente del termo.
•	 Colocar el embudo en el cuello del frasco.
•	 Llenar el embudo con cubos de hielo.
•	 Colocar el cartoncillo negro detrás del frasco.
•	 Medir el tiempo que tardan las nubes en formarse
sobre el embudo, utilizar el cronómetro.
•	 Probar con agua tibia y medir el tiempo que tardan las
nubes en formarse.
Si no se observan las nubes, quizá el agua no está lo
suficientemente caliente.
Responder en equipo:
•	 ¿Cuál es el resultado de esta experiencia?
•	 ¿Cómo se relaciona la temperatura con la formación
de nubes?
•	 ¿Cuál es la importancia de estudiar los fenómenos
meteorológicos?
•	 ¿Qué factores ambientales favorecen la formación de
nubes?
•	 ¿Qué factores ambientales favorecen la formación de
la lluvia en las nubes?
Página 52
AUTOEVALUACIÓN
Leer y responder:
a) Para calcular el área de un terreno de forma rectangular,
la operación a realizar consiste en:
b) Si se quiere calcular el volumen de un cubo de madera,
la operación a realizar consiste en:
Analizar y contestar:
a) ¿Cómo se carga la atmósfera de partículas de agua?
b) Al observar las nubes que se forman en un lugar ¿Cómo
se pueden clasificar?
Reflexionar y escribir sus valoraciones acerca de la
importancia de utilizar instrumentos para la medición de
fenómenos atmosféricos.
Identificar si las opciones que se presentan en la tabla co-
rresponden a una figura geométrica o cuerpo geométrico.
Marcar con una X según corresponda.
Opción
Figura
geométrica
Cuerpo
geométrico
Triángulo
Pirámide
Esfera
Rectángulo
Prisma
Cono
Marcar una “V” a los enunciados que son verdaderos.
•	 Los materiales que se resisten al paso de la
corriente son aislantes.
•	 Los semiconductores son a veces, aislantes, a
veces conductores.
•	 En un circuito en serie la corriente se divide en
varios caminos.
•	 Los faroles de los automóviles se conectan en serie.
•	 Las lámparas de una casa se conectan en paralelo.
Leer y resolver estas situaciones variadas:
•	 Calcular la superficie de una pelota de tenis, cuyo
diámetro mide 6.54 cm.
•	 Un guepardo corre con velocidad de 95 km/h. ¿En
cuánto tiempo recorre 3 km?
•	 Un cubo de madera desaloja 10 cm3
de agua. ¿Qué
empuje recibe?
Una figura geométrica se diferencia de un cuerpo
geométrico en el número de dimensiones que poseen.
Los cuerpos geométricos tienen tres dimensiones
mientras que las figuras geométricas solo dos.
La atmósfera es una capa gaseosa que rodea la
Tierra. Su composición consiste en un 78% de gas
nitrógeno, 21% de oxígeno y otros gases en menores
cantidades. Es una región en la cual se llevan a cabo
diferentes fenómenos que pueden afectar la vida.
Página 53
¿Qué más
debo saber?
Ideas didácticas
El único satélite
natural de la Tierra es
la Luna; que tiene un
cuarto del tamaño de
la Tierra (3 474 km de
diámetro). A causa de
su menor tamaño, la
gravedad de la Luna es
un sexto de la gravedad
de la Tierra, tal y como
lo demostraron los
gigantescos saltos de
los astronautas del
Apollo.
Puede leer un poco más
en: http://goo.gl/i9Fnba
Promover el debate con
los estudiantes sobre
qué relación tiene la
Luna con las mareas,
la menstruación y los
embarazos.
Para enriquecer la
discusión puede
consultar el enlace:
http://goo.gl/Q5qXS8
Indicadores de logro
•	 Identifica, describe y representa con creatividad las fases de la luna como consecuencia del movimiento de
traslación.
•	 Observa y estima la periodicidad de las fases de la luna y su relación con el calendario.
•	 Explica la influencia de los movimientos de la luna en las mareas terrestres.
Unidad 3
Ciencias de la Tierra
Fases de la luna1
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual la siguiente pregunta:
¿Qué es la Luna? ¿Cómo se formó? ¿Por qué se ve brillar la Luna?
Comentar sus respuestas en el pleno.
			 Figura 1. Luna llena. Fuente: http://goo.gl/4rD713
Situación problema
La Luna es el astro más cercano a la Tierra, pero no se observa durante algunos días del
mes. ¿Por qué? ¿Es debido a la luz o a la oscuridad? Dialogar con un colega y proponer
sus hipótesis. Posteriormente socializarlas en el pleno.
Página 54
Desarrollo
Experiencia sensorial
La Luna es el satélite natural que orbita la Tierra y tiene su
propio campo gravitatorio. El campo es lo suficientemente
fuerte que afecta a la Tierra, específicamente al agua en
los océanos.
Las fases de la luna son las diferentes iluminaciones que
presenta nuestro satélite en el curso de un mes; enseñar
a los estudiantes acerca de sus fases puede ser algo
desafiante, a menos que tenga una demostración visual o
una actividad lista para facilitar el aprendizaje. Los platos
desechables son ayudas efectivas y económicas para el
aprendizaje que puede utilizar para representar la Luna o
servir como base para una manualidad sobre las fases de
esta.
Figura 2. Fases de la luna. Fuente: http://goo.gl/bchIfs
Materiales
Platos desechables blancos, lápices, tijeras y témperas
(opcional).
Procedimiento
Organizados en equipos de trabajo, utilizar lápices para
trazar las fases de la luna en los platos desechables, una
fase por plato. Cada equipo debe tener, ocho platos para
trabajar. Con las tijeras cortar los platos y darles las formas
de la Luna como se muestra en la figura 2.
Luego, organizar las figuras en la mesa o en el piso en
orden de acuerdo a cómo ocurren las diferentes fases,
desde la luna nueva, al cuarto creciente y a la luna llena,
etc. hasta formarlas todas. Si los participantes desean,
pueden escribir los nombres de las fases en la parte
posterior de los recortes de los platos desechables y
colorearlos. Para finalizar, elaborar una breve conclusión
sobre las fases de la luna y discutirla con los diferentes
equipos. Dialogar sobre qué influencia tiene la Luna en las
actividades humanas.
Según sea la posición de la Luna respecto al Sol, esta
presenta diferentes aspectos visuales. Entre la órbita de la
Tierra y la de la Luna, se forma un ángulo de 5º, por lo que
cuando la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra, uno de
los hemisferios que es el que se observa, queda en la zona
oscura, y por lo tanto, queda invisible a la vista; a esto se
le llama luna nueva o novilunio.
Figura 3. Luna nueva. Fuente: http://goo.gl/DCEczS
A medida que la Luna sigue su movimiento de traslación,
va creciendo la superficie iluminada visible desde la Tierra,
hasta que una semana más tarde llega a mostrarnos la
mitad de su hemisferio iluminado; es el llamado cuarto
creciente.
Figura 4. Luna en cuarto creciente. Fuente: http://goo.gl/nOk4Fn
Cuarto creciente
Luna Gibada Creciente
Luna llena
Luna Gibada Menguante
Cuarto menguante
Luna menguante
Luna nueva
Luna nueva visible
Página 55
Una semana más tarde se percibe todo el hemisferio
iluminado: es la llamada luna llena o plenilunio.
Figura 5. Luna llena. Fuente: http://goo.gl/O3lUs8
En la siguiente semana, empieza a decrecer la superficie
iluminada hasta llegar a la mitad, constituyéndose así, el
cuarto menguante.
Figura 6. Luna en cuarto menguante. Fuente: http://goo.gl/PpQOzR
Finalizando la cuarta semana, llega de nuevo a su
posición inicial y desaparece de la vista por completo para
recomenzar un nuevo ciclo.
La Luna atrae el agua que está más próxima a ella. Así, la
parte del océano que está de cara a la Luna se abomba
hacia ella.
Al mismo tiempo, el agua se abomba en el lado opuesto de
la Tierra pero en sentido contrario. Esto es debido a que la
inercia se resiste a la gravedad.
Pero no sólo la Luna ejerce atracción sobre el agua del
planeta sino también el Sol, pero en menor medida que
la Luna, ya que aunque su gravedad es mayor, al estar
más lejos de la Tierra su influencia es menor, por lo que
produce mareas muy débiles.
El abombamiento del océano hace que en la costa se
vea cómo el mar se retira y vuelve varias veces al día. Las
mareas no se producen siempre a la misma hora, en su
movimiento de traslación, la Luna gira en torno a la Tierra
describiendo una órbita, llamándose mes lunar al periodo
que tarda en recorrer una órbita completa.
La Luna no tiene luz propia, a pesar de ser aparentemente
después del Sol el objeto más brillante en el cielo, su
superficie es en realidad muy oscura y con una reflexión
similar a la del carbón.
La vida de la sociedad se ve influenciada enormemente
por la rotación de la Tierra, que provoca la sucesión de
los días y de las noches, siendo ambas en principio de
diferente duración.
El establecimiento del calendario está directamente rela-
cionado con las fases de la luna y sus diferentes periodos
como semanas y meses. Constituyen la base del calenda-
rio musulmán y judío, entre otros.
Un calendario es un sistema de medida del tiempo
establecido por la sociedad para las necesidades de la
vida civil, con la división por conveniencia del tiempo en
ciertos intervalos como son los días, meses y años.
Las divisiones de los calendarios se basan en los
movimientos de la Tierra y su consecuencia, que son las
apariciones regulares del Sol y la Luna.
El mes lunar tiene una duración de 29 días terrestres, 12
horas, 44 minutos y 3 segundos. El tiempo de duración
entre una fase y la otra se da aproximadamente entre seis
y ocho días como se muestra en el calendario siguiente:
Figura 7. La Luna y su relación con el calendario.
Fuente: http://goo.gl/odyGBz
Página 56
Desarrollar la siguiente actividad:
Observar el calendario (figura 7) y cuente cuántos días
suceden desde la luna nueva, que para este caso es el 1
de enero, hasta el cuarto creciente.
Siga el mismo procedimiento y anote cuántos días
transcurrieron entre cada una de las fases hasta llegar
otra vez a la luna nueva, para la cual tendrán que haber
transcurrido 29 días aproximadamente (recuerde que son
29 días, 12 horas, 44 min y 3 s).
Iniciando con la última luna nueva que para este caso es el
30 de enero, prediga las fechas de cada fase para el mes
lunar de febrero.
Un calendario lunar consiste en calcular los años según
los ciclos de la Luna no como el calendario occidental
que se basa en los ciclos del Sol; sin embargo, la mayoría
de las culturas tienen un calendario lunisolar; es decir,
calendarios que tienen en cuenta también los ciclos del
Sol, que determinan las estaciones.
En el calendario lunar, un mes corresponde a cada
lunación denominado “mes lunar”; es decir, a cada período
comprendido entre dos momentos en que la Luna se halla
exactamente en la misma fase, ya sea ésta creciente o
menguante.
En la antigüedad, el hombre se dio cuenta de que los
intervalos de luz y oscuridad no tenían la misma duración a
pesar de que al sumarlos éstos daban prácticamente una
constante.
Hoy se sabe que no es estrictamente una constante. Así
surgió la división de tiempo básica en todos los calendarios:
el día, entendido éste como la agrupación de un intervalo
de oscuridad y otro de luz.
Un calendario lunar propiamente dicho, considera un
año por cada doce meses lunares, como el calendario
musulmán por ejemplo.
Los seres humanos han utilizado desde la antigüedad
el “mes lunar” para calcular ciertas regularidades en
la naturaleza, como el ciclo sexual de las mujeres o las
mareas. Se utiliza para predecir la fecha de parto del
ganado.
La Luna se asocia con todo cambio que se da en ciertos
periodos determinados, por lo cual el ser humano ha
aprendido a ser previsible con muchos de ellos en la
naturaleza, utilizándolos para su beneficio en diversas
actividades, influyendo según algunos, hasta en los
estados de ánimo de los seres humanos.
La atracción gravitacional que ejerce la Luna sobre los
océanos, provoca también las mareas terrestres.
Las mareas son el ascenso y el descenso del nivel de agua
de mar en un lugar determinado. Durante seis horas, una
marea subirá en la playa, luego de seis horas, el nivel del
agua descenderá.
Se llaman mareas bajas a las aguas que retroceden entre
las mareas altas. Las mareas bajas pueden ser de tan solo
unos metros, pero también en otros lugares, el océano
puede retroceder varios kilómetros.
Figura 8. Las mareas. Tomado de NESTA. Fuente: http://goo.gl/Je8chg
Una vez al mes, el Sol y la Luna están alineados, es
precisamente en ese instante cuando los océanos se ven
atraídos por las fuerzas combinadas de los dos astros
(el Sol y la Luna) y por ello la marea es más fuerte. Este
fenómeno se denomina “marea viva” y es especialmente
esperado por los pescadores y los surfistas. La altura de
las mareas también varía, y no es la misma en todos los
lugares. En las fases creciente y menguante, las mareas
son más pequeñas y se llaman “mareas muertas”.
Página 57
Las mareas más intensas se producen en Luna nueva, ya que la gravedad de la Luna y del
Sol tira en la misma dirección y se suman.
La alternancia de mareas alta y baja ocurre en un ciclo continuo. Cada día lunar, se
producen dos mareas altas y dos bajas en la mayoría de las costas del mundo.
La duración media de un día lunar es de 24 horas y casi un minuto.
La siguiente gráfica muestra el movimiento diario de las mareas altas (pleamar) y las bajas
(bajamar) en un ciclo continuo.
	 Figura 9. Movimiento diario de las mareas. Fuente: http://goo.gl/XAJF0G
El conocimiento de las mareas, y de las fuerzas que las provocan, es muy reciente. Esto
es debido a que las mareas en el Mar Mediterráneo (cuna de la civilización) son demasiado
pequeñas por lo que no eran consideradas importantes.
Para refuerzo puede consultar en: http://goo.gl/CIuAN5 http://goo.gl/xU8FTz
http://goo.gl/gL0UgM http://goo.gl/q10Ycl
Los astrónomos, refieren a las fases lunares en dependencia del porcentaje de iluminación
así: luna nueva, 0%, luna llena, 100%, y lunas creciente y menguante: 50%, pero la Luna
demora aproximadamente 29 días en repetir sus fases, existiendo entre ellas muchísimas
fases intermedias a las cuales no se les ha puesto nombre, aunque se le ha buscado
provecho al relacionar las fases principales con las actividades de la Tierra.
Discuta con los colegas cómo influye la Luna en las mareas oceánicas y en las actividades
humanas.
Ideas didácticas
Las fases de la luna son
de vital importancia en
jardinería, ya sea para
comercio o como un
pasatiempo. Para que
la temática resulte más
interesante, solicitar
a los estudiantes que
recaben información
sobre las fases de la
luna y su relación con
las plantas; pueden
graficar y explicar de
acuerdo a cada fase
de la luna el fenómeno
que ocurre en las
plantas y cómo se
debe aprovechar cada
fase para aprender a
sembrar, cosechar y
trasplantar logrando así
aumentar la producción
y la calidad en plantas
más sanas.
Enlaces para auxiliarse:
http://goo.gl/VvsNFU
http://goo.gl/UaB8gE
Página 58
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para discutir
los resultados de las
actividades y muestran
tolerancia y respeto
a la opinión de los
participantes.
Lingüística, cuando
exponen sus ideas en el
pleno.
También Naturalista,
al discutir los informes
planteados y escribir
conclusiones científicas al
respecto.
Lógica-matemática,
cuando miden distancias
en el desarrollo de la
actividad sobre las fases
de la luna.
Inteligencias
múltiples
Las fases de la luna determinaron, desde la antigüedad, la medida del tiempo, mientras
que los eclipses se tomaron como acontecimientos espectaculares y trascendentes. Los
eclipses de Luna (que es cuando la Tierra proyecta su sombra sobre la Luna) sólo se dan
con luna llena, en cambio los Eclipses de Sol (cuando la Luna tapa la luz del Sol) sólo
ocurren cuando hay Luna nueva.
A continuación se muestra el siguiente diagrama de las fases de la luna que como ya se
ha mencionado consisten en un proceso cíclico.
	 Figura 10. Fases de la luna. Fuente: http://goo.gl/N1BvoC
Basándose en el diagrama, elaborar en equipos de trabajo un informe sobre cómo suceden
las cuatro fases lunares básicas y posteriormente responda las preguntas siguientes:
•	 ¿Qué provoca las diferentes fases de la Luna?
•	 ¿Cómo se originan las fases de la Luna?
•	 ¿Por qué cuando hay Luna nueva la marea es más alta?
•	 ¿En qué fases de la Luna se dan las mareas más bajas?
•	 Elaborar un listado de algunas prácticas que el ser humano realiza en la actualidad,
tanto en el campo como en la ciudad, que se basan en los movimientos de la Luna.
Analizar y discutir con los equipos participantes los resultados obtenidos, verificar en
cuántos aspectos coincidieron con los otros equipos y comentar qué prácticas ha realizado
personalmente tomando en cuenta las fases de la luna y qué resultados ha obtenido.
Puede consultar: http://goo.gl/k5z7Q
Cuarto creciente Gibosa Creciete
Luna llena Luna Gibosa Menguante Cuarto menguante Luna menguante
Luna nueva Luna nueva visible
Página 59
¿Qué más
debo saber?
Ideas didácticas
Los estudios
sismológicos en El
Salvador se iniciaron
el 25 de octubre de
1890, al establecerse
por decreto la creación
del Observatorio
Astronómico y se
fundó además,
el Observatorio
Sismológico Nacional el
25 de febrero de 1918.
http://goo.gl/VWDnZX
Seleccionar imágenes
de las placas tectónicas
y motivar a los
estudiantes a elaborar
rompecabezas utilizando
cartón, tijeras y lápices
de colores. Moviéndolo
a voluntad simulará un
terremoto.
Indicadores de logro
• Describe, explica y representa el movimiento de las placas tectónicas y su implicación en los sismos, erupciones,
deslizamientos y otros.
• Describe y analiza la intensidad de los sismos con la escala: Mercalli y Richter.
• Explica cómo se clasifican los sismos por su origen: volcánicos, tectónicos y locales.
• Analiza y discute en forma asertiva sobre los riesgos que tienen las personas que viven cerca de una placa
tectónica.
Tectónica de placas e intensidad de los sismos2
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual la siguiente pregunta:
¿Cómo cree que se originan los sismos y los terremotos? Socializar sus respuestas con
un colega.
Figura 1. Zona de las Colinas, terremoto de 2001 en El Salvador. Fuente: http://goo.gl/0K6VlS
Situación problema
El Salvador es un país con alta actividad sísmica. ¿A qué se deberá dicha condición?
Responder en equipo y plantear sus hipótesis. Comentar sus respuestas con el pleno.
Desarrollo
Se llama tectónica de placas al fenómeno por el cual las placas que sustentan los
continentes se desplazan a lo largo de millones de años de la historia geológica de la
Tierra.
Página 60
En la actualidad, se consideran a nivel mundial 15
placas tectónicas llamadas Primarias o Mayores debido
a su tamaño y 43 Secundarias o Menores; las cuales se
desplazan generando en su movimiento los sismos y
terremotos lo cual incide en la transformación del relieve
terrestre.
Elaborar en equipo un modelo para explicar el movimiento
de las placas tectónicas.
Materiales
• Una caja de helado vacía
• Barro espeso o gelatina
• Trozos de durapax
• Agua
• Sacudidores para limpiar
Procedimiento
• Introducir a la caja barro espeso (o gelatina) y
sobre este, trozos de durapax hasta cubrir toda la
superficie.
• Relacionar el barro con el manto y los trozos de
durapax con las placas tectónicas.
• Mover (juntar, separar, sobreponer) algunos trozos
simulando el desplazamiento de las placas y
describiendo posibles consecuencias de estos.
• Analizar, comparar y discutir sus opiniones al
respecto.
El planeta Tierra está conformado por varias capas, entre
ellas la litósfera que a su vez está formada por muchas
piezas que parecen formar un rompecabezas, cuando
estas piezas chocan, provocan tensión y liberan energía
produciendo relieves y terremotos.
Un ejemplo para entender cómo se mueven las placas es
semejante al que se observa cuando se calienta un líquido
y se lleva a ebullición produciendo una transferencia
convectiva de calor, es decir, que este es llevado de un
lugar a otro por el movimiento mismo del medio. El líquido
de la parte inferior se expande, volviéndose menos denso
y tiende a subir a la superficie, donde se enfría y cae de
nuevo repitiéndose el proceso de acenso y descenso
como se muestra en la figura 2.
Figura 2. Ascenso y descenso del líquido. Fuente: http://goo.gl/zUxARP
El movimiento de una placa al encajar con otra produce
tensión liberando energía, generando los temblores y
modificando el relieve terrestre tal y como sucede con la
formación de volcanes.
Las placas tectónicas son responsables de la formación de
volcanes y surgen en los límites de dos placas donde se
forma el magma por el calor y la presión. En ocasiones hay
choques entre las placas que producen intensas presiones
al magma, el cual busca una vía de escape sencilla: un
volcán.
Diversos gases salen del volcán a la superficie junto con
el magma en forma de lava originándose una erupción;
fenómeno natural en el cual no ha intervenido la mano del
ser humano.
Página 61
Pequeños o grandes sismos, erupciones y deslizamientos
de tierra suceden a diario en diversos lugares como
producto de la actividad de las placas tectónicas.
Figura 3. Erupción volcánica. Fuente: http://goo.gl/gUFqBX
El Salvador se encuentra en una región de intensa actividad
sísmica, generada por el proceso de subducción de la
placa de Cocos bajo la del Caribe.
Cuando suceden terremotos se pueden producir
deslizamientos que son desplazamientos de masas de
tierra o rocas en pendientes pronunciadas.
Entre los desastres naturales que más daños provocan,
están los terremotos ya que además de destruir infraes-
tructuras, pueden provocar maremotos.
Para realizar las mediciones de los sismos, se utilizan los
sismógrafos, instrumento creado por James David Forbes
en 1842 y mejorado en 1880 por Jhon Milne a quien se le
acredita el sismógrafo de péndulo horizontal.
Figura 4 Sismógrafo de péndulo. Fuente: http://goo.gl/fMLWTs
Los sismógrafos antiguos fueron sufriendo modificaciones
y en la actualidad existen diversidad de ellos tales como los
sismógrafos verticales, mecánicos y electromagnéticos,
entre otros.
Figura 5. Sismógrafo actual. Fuente: http://goo.gl/i9Ters
Desarrolle su creatividad elaborando su propio
sismógrafo
Un sismógrafo registra la intensidad y la duración de un
terremoto. Incluso aunque es posible que no experimente
un terremoto real, las actividades siguientes le darán una
idea de cómo funciona un sismógrafo.
Materiales
• Un libro relativamente grande
• Unpedazodecuerdaresistentedeaproximadamente
2 m de largo
• Un lápiz afilado
• Cinta (cinta adhesiva, si es posible)
• Varias hojas de papel
• Tabla portapapeles, opcional
• Banda elástica grande, opcional
• Una mesa pequeña o un escritorio que se pueda
mover
Página 62
Procedimiento:
• Colocar el papel sobre la tabla portapapeles y
pegar la tabla con cinta en la superficie de un
escritorio o una mesa. En caso de no tener una tabla
portapapeles, pegar el papel con cinta directamente
en el escritorio o mesa.
• Pegar el lápiz con cinta a la tapa del libro, de forma
que la punta del lápiz sobresalga del lado opuesto
al lomo.
• Pasar un lazo de cuerda a través del centro de las
páginas y atar los extremos. Ahora puede sostener
la cuerda y suspender el libro de modo que éste
cuelgue sobre el papel en la mesa.
• Es recomendable cerrar el libro con cinta o
asegurarlo con una banda elástica para evitar que
se abra.
• Colocar el libro de forma que el lápiz toque el borde
superior del papel.
Con un movimiento estable, halar el libro/lápiz a lo largo de
la longitud del papel de forma que dibuje una línea. Ésta
es su línea de control. Si fuera necesario, dibujar varias
líneas de control hasta que se acostumbre al movimiento
necesario para dibujar una línea estable y continua. Ahora
está listo para un terremoto simulado.
• Dibujar una línea desde la parte superior del papel
hasta la inferior como lo hizo antes, pero esta
vez pídale a un ayudante que sacuda la mesa
perpendicularmente a la dirección en la que viaja el
lápiz.
• Repetir el procedimiento usando movimientos de
sacudida más fuertes y más débiles.
• Repetir el procedimiento, esta vez sacudiendo la
mesa en la dirección en la que viaja el lápiz.
• Comparar los resultados con los de otros partici-
pantes, comentarlos y discutirlos.
Para medir la intensidad de un terremoto, se usan en la
actualidad dos escalas, la de Mercalli y la de Richter.
Página 63
La escala de Mercalli mide solamente los efectos que el
sismo tiene en los seres humanos y en la infraestructura y
oscila entre 1 y 12 grados dependiendo de la destrucción
causada.
La escala de Richter se basa en la cantidad de energía
liberada durante el sismo y consta de 9 grados viniendo de
menor a mayor intensidad.
Además de las escalas en que se miden los sismos,
estos también se pueden clasificar según su origen como
tectónico, volcánico y local.
Los sismos tectónicos son aquellos que producen el 90%
de los terremotos y dejan sentir sus efectos en zonas
extensas.
Figura 6. Movimiento de placas. Fuente: http://goo.gl/0i3PhC
Los sismos volcánicos se producen como consecuencia
de la actividad propia de los volcanes y por lo general
son de pequeña o baja magnitud y se limitan al aparato
volcánico.
Figura 7. Erupción volcánica. Fuente: http://goo.gl/UWf7JD
También existen los sismos locales que afectan a una re-
gión muy pequeña y se deben a hundimientos de caver-
nas y cavidades subterráneas; trastornos causados por
disoluciones de estratos de yeso, sal u otras sustancias,
o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas
arcillosas.
Figura 8. Hundimiento de suelo. Fuente: http://goo.gl/WQI8Xq
Las personas que habitan en lugares donde convergen
dos o más placas tectónicas se encuentran en constante
riesgo, por ejemplo, una obra de infraestructura construida
en la cercanía de fallas geológicas está expuesta constan-
temente a derrumbarse; los volcanes activos pueden oca-
sionar pérdida considerable de los habitantes al momento
de una erupción. Así mismo, un terremoto puede ocasio-
nar desprendimientos de tierra soterrando a los habitan-
tes; por lo cual es importante tomar en cuenta medidas
de seguridad para salvaguardar la integridad de los seres
humanos.
Elaborar un mapa conceptual en equipo sobre los riesgos
de las personas que viven cerca de una placa tectónica y
las medidas de seguridad que se deben tomar en cuenta
en la comunidad. Discutirlo con los participantes.
Analizar las placas tectónicas de Cocos, de Nazca y
Sudamericana y ubicar en un mapa los epicentros de los
terremotos más importantes ocurridos en El Salvador.
Observar el mapa y debatir con otros la relación entre las
placas y la ocurrencia de terremotos. Discutir qué pueden
hacer en las comunidades para evitar un desastre ante la
ocurrencia de un terremoto. Puede encontrar información
en http://goo.gl/L6DiF0
Causa: Fuerzas tectónicas
Deformación elástica
rotura
chimenea principal
capas piroclásticas
capas de lava
lava
nube de cenizas
chimenea lateral
cámara de magma
Página 64
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para discutir
los resultados de sus
actividades.
Lingüística, cuando
exponen sus puntos de
vista a los participantes.
Naturalista, al analizar los
fenómenos y desastres
planteados y escribir sus
conclusiones al respecto.
Inteligencias
múltiples
Los estudiantes basados
en conocimientos
previos, dibujan, pintan
y rotulan en un mapa
del mundo, las placas
tectónicas de Nazca y
Sudamericana. Luego
marcan los epicentros
de los terremotos más
importantes ocurridos
en El Salvador.
Puede enriquecer el
aprendizaje de los
estudiantes pidiéndoles
que observen el
mapa y debatan la
relación entre las
placas y la ocurrencia
de terremotos en el
planeta. Así mismo, que
se planteen estrategias
para evitar un desastre
ante la ocurrencia de
un terremoto en la
comunidad.
Ideas didácticas
Planificar en equipo una actividad en la que se permita a los estudiantes:
• Observar un mapa y establecer la relación entre las placas tectónicas y los
terremotos.
• Identificar la Placa de Cocos y determinar a cuáles países afecta y de qué manera.
Puede auxiliarse del esquema propuesto o buscar otras fuentes.
• Mencionar algunas causas del movimiento de las placas tectónicas.
• Elaborar un listado de las 15 placas mayores que afectan al planeta Tierra.
Figura 9. Mapa de placas tectónicas. Fuente: http://goo.gl/f0EKwn
• Elaborar un resumen sobre las medidas a tomar para reducir los riesgos de las
erupciones volcánicas y de los terremotos.
Sitio de internet para enriquecer sus saberes http://goo.gl/NZn04
Página 65
Exploración de conocimientos previos
Responder de forma individual, escriba algunas características generales que conoce
respecto a la Tierra. Puede auxiliarse del esquema.
Figura 1. Los movimientos de la Tierra. Fuente: http://goo.gl/qv7i6B
Situación problema
La Tierra no se encuentra inmóvil, sino que está sometida a movimientos de diversa
índole. Los principales movimientos de la Tierra se definen con referencia al Sol y son los
siguientes: rotación, traslación, precesión y nutación. Dialogar con un colega sobre cómo
orientaría el aprendizaje de sus estudiantes relacionado con los movimientos de la Tierra.
Comentar sus respuestas con el pleno.
Desarrollo
Movimientos de la Tierra
Conociendo los movimientos que tiene el planeta Tierra, se puede determinar la sucesión
del día y la noche así como su viaje alrededor del Sol durante un año completo.
¿Qué más
debo saber?
Ideas didácticas
Los años bisiestos
existen porque en
realidad la Tierra tarda
365 días y 6 hrs en dar
la vuelta alrededor del
Sol. Como un año no
puede tener seis horas,
esas horas se acumulan
(6+6+6+6=24) y cada
cuatro años se agrega
un día, el 29 de febrero
por las seis horas que
no son tomadas en
cuenta.
http://goo.gl/ijLgDc
Hacer uso de los
recursos tecnológicos
disponibles para
observar el movimiento
de la Tierra es una
idea extraordinaria,
por lo cual se sugieren
los siguientes enlaces:
http://goo.gl/RIt33Q
Indicador de logro
• Explica y representa los movimientos de la Tierra, su relación con las estaciones y estimación del tiempo.
Movimientos de la Tierra
3
Polo Norte
Polo Sur
Página 66
Experiencia sensorial
Para entender mejor los movimientos de rotación, trasla-
ción, precesión y nutación de la Tierra es importante hacer
algunas demostraciones que permitan despertar curiosi-
dad al respecto. Hacerlo mediante ejemplos prácticos y
sencillos permitirá, además, comprender el impacto que
tienen estos en la vida. Trabajar en equipo y realizar la si-
guiente experiencia.
Materiales
• Un trompo
• Cordel
• Aparato para grabación (opcional) puede ser un
teléfono celular
Procedimiento
• Tomar en cuenta que el trompo representará a la
Tierra; luego lanzar el trompo y apreciar la velocidad
de rotación que tiene. Recordar que la inclinación de
la Tierra es de 23° respecto a su eje. Esta inclinación
no puede observarse en primer momento pero debe
asumirse.
• Asociar la parte de arriba del trompo, como si fuera
el polo achatado de la Tierra que se produce por el
movimiento de rotación y su velocidad.
• Al cabo de un momento, el trompo, desacelera y
empieza el vaivén que muy pronto dará origen a los
movimientos de nutación y precesión; además de la
aparición del eje terrestre.
• A continuación, el trompo comenzará a mostrar el
eje de la Tierra y la aparición del movimiento de
precesión haciendo círculos; después de esperar
un poco más, también se apreciará que al tener
muy poca velocidad empieza a crear el movimiento
de nutación, que es producido por la fuerza que
impone la Luna al planeta.
Con esta actividad se puede hacer una semejanza entre
el trompo y los movimientos de la Tierra. De manera
opcional, si es posible, se puede hacer una grabación de
video sobre el movimiento del trompo y detener el video
en cada momento que el participante considere oportuno
discutir los movimientos relacionados con la Tierra.
Página 67
La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar en cuanto
a su posición y la quinta en cuanto a su tamaño. Describe
una órbita elíptica alrededor del Sol, a unos 150 millones de
km aproximadamente durante un año. Aunque algunos de
los otros planetas también poseen atmósferas y contienen
agua, es el único planeta que se conoce que tenga vida,
posee una atmósfera rica en oxígeno, temperaturas
moderadas, abundancia de agua y una composición
química variada; se compone de una variedad de rocas y
metales que son sólidos en el exterior, pero en su interior
los metales están fundidos debido a las grandes presiones
a que están sometidos.
Movimiento de rotación
La Tierra posee movimientos, uno de ellos es la rotación, la
Tierra provoca que las diferentes regiones entren y salgan
del círculo de iluminación produciéndose las diferencias
de temperatura en la superficie de ella puesto que los
rayos del Sol inciden con diferentes grados de inclinación,
gira 360°sobre su propio eje, y tarda en completar un giro
23 horas y 56 minutos y 4.09 segundos. La rotación de la
Tierra trae como consecuencia el día y la noche, ya que
mientras un hemisferio se mantiene iluminado por los rayos
del Sol, el otro hemisferio se encuentra en oscuridad. La
fuerza centrífuga ocasionada por la rotación de la Tierra
provoca el ensanchamiento del Ecuador y el achatamiento
de los polos.
Figura 2. Rotación de la Tierra: el día y la noche.
Fuente: http://goo.gl/nTZWA0
Movimiento de traslación
La traslación es otro movimiento de la Tierra, el tiempo que
ésta tarda en dar una vuelta al Sol es de 365 días, 5 horas
y 48 minutos. Llamándose a este periodo año trópico o
año solar y se inicia el 21 de marzo, comienza a partir del
primer paso del Sol por el Ecuador.
Se llama año sideral, al hecho de medir a la Tierra cuando
ésta da una vuelta completa al Sol, como referencia se
utiliza una estrella lejana y tiene una duración de 365 días,
6 horas, 9 minutos y 10 segundos.
El año bisiesto sucede cada cuatro años y consiste
en agregar un día al mes de febrero con el objeto de
compensar las seis horas faltantes, de esta manera cada
cuatro años febrero no tendrá 28 días como de costumbre
sino, 29 esta es la manera, en que pueden coincidir el año
sideral con el año civil.
El movimiento de traslación también tiene sus consecuen-
cias, entre ellas se pueden mencionar, la sucesión de las
estaciones anuales que se distinguen una de otra con los
cambios de temperatura.
El inicio y el fin de las estaciones están marcados por los
equinoccios y los solsticios. Durante el transcurso del año
ocurren dos equinoccios; uno de primavera y uno de otoño
y dos solsticios; uno de verano y otro de invierno.
- Comentar con un colega qué otros acontecimientos
conoce que están relacionados con el movimiento de
rotación de La Tierra y con las actividades humanas.
Puede consultar el siguiente sitio http://goo.gl/YZlHsG
Cuando los rayos del Sol caen perpendicularmente en el
Ecuador marcan el inicio de la primavera en el Hemisferio
Norte; este es el equinoccio y ocurre en dos fechas en que
los días y noches duran 12 horas.
Por otra parte, el solsticio sucede cuando los rayos
del Sol caen verticalmente sobre uno de los trópicos
correspondiendo a dos fechas en las que la duración del
día y de la noche es desigual.
Eje Terrestre
Rayossolares
Circulo Polar Ártico
Trópico de Cáncer
Ecuador
Trópico de Capricornio
Círculo Polar Antártico
Noche
Día
Página 68
Si los rayos del sol caen en el Trópico de Cáncer, ocurre el
solsticio de verano para el hemisferio norte y el de invierno
para el sur, y si los rayos caen en el Trópico de Capricornio
se inicia el solsticio de invierno para el hemisferio norte y
de verano para el hemisferio sur. Es de esta manera como
se da paso a las cuatro estaciones del año: primavera,
verano, otoño e invierno. En El Salvador por su ubicación
geográfica sólo ocurren dos estaciones bien marcadas
en el año; el verano que es una época de intenso calor
y el invierno que corresponde a abundante lluvia. Estas
también se reconocen como época seca y época lluviosa.
Figura 3. Las estaciones del año. Fuente: http://goo.gl/28kkTN
¿Considera que el Sol sale siempre en el mismo lugar? ¿Qué
nombre recibe la órbita que recorre la Tierra alrededor del
Sol?¿Por qué los rayos solares caen perpendicularmente
al trópico de capricornio? Discutir con un colega sus
respuestas.
Movimiento de precesión
La precesión es otro movimiento natural de la Tierra que
se debe a la inclinación de su eje, es un movimiento muy
lento y como su eje no es recto, el extremo de este va
recorriendo un círculo que va hacia un punto del Universo
que es diferente cada vez, hasta que vuelve al mismo punto
de nuevo tardando unos 26 000 años en volver al punto de
partida; he aquí la semejanza que tiene este movimiento
con el de un trompo que está girando y en el cual se observa
una cierta inclinación y al estar inclinado el extremo
superior del trompo se mueve haciendo círculos.
Figura 4. Movimiento de precesión de la Tierra. Fuente: http://goo.gl/uyXWZT
Movimiento de nutación
La nutación se debe a la atracción gravitatoria de la Luna
y es un cabeceo o vaivén del extremo del eje terrestre a
medida que describe el círculo originado por la precesión;
es como si el extremo del eje terrestre describiera un
“círculo ondulado”.
Todos los movimientos ejercidos por la Tierra influyen en
distintas formas, como ya se describió anteriormente, en
la vida de los seres humanos.
Figura 5. Movimientos de rotación, precesión y nutación de la Tierra.
Fuente: http://goo.gl/AdctMP
RAYOS
SOLARES
EQUINOCCIO
DE PRIMAVERA
OTOÑO
EQUINOCCIO
DE OTOÑO
SOLSTICIO DE
VERANO
VERANO
OTOÑO
OTOÑO
INVIERNO
SOLSTICIO DE
INVIERNO PRIMAVERA
SOL
Precesión del eje
Rotación Rotación
a Vega a Polaris
Precesión del eje
Rotación Rotación
a Vega
Página 69
Responder si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Y si son falsas comente
con un colega por qué.
A. La Tierra realiza sólo dos movimientos.
B. La sucesión de estaciones es una consecuencia del movimiento de rotación.
C. El día y la noche se dan como consecuencia del movimiento de traslación.
D. Un año bisiesto ocurre cada cuatro años porque la Tierra tarda 365 días y 4 horas en
realizar el movimiento de traslación.
En verano, los rayos del sol caen a la Tierra perpendicularmente y en invierno caen en
forma oblicua, como se muestra en la figura. Elabore un listado de las características de
las estaciones del año en El Salvador.
Para reforzar sus saberes se sugiere visitar el siguiente enlace:
http://goo.gl/icLyxY
En equipo, diseñar un plan didáctico en el que incluya algunas actividades para la
representación de los movimientos de la Tierra, retomando ideas del desarrollo de este
tema. Además, agregar preguntas de análisis y reflexión sobre cómo estos movimientos
tienen relación con algunas actividades de los seres humanos.
Organizar a los
estudiantes en equipos
para que elaboren
maquetas basándose en
los siguientes temas:
1. Movimiento de
rotación de la Tierra.
2. Movimiento de
traslación.
3. Estaciones del año.
- Organizar un
concurso entre los
equipos proponiendo la
presentación de videos
y facilitar una mejor
comprensión de la
temática.
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para discutir
resultados.
Lingüística, cuando
exponen sus ideas en
clase. Asimismo, al realizar
las actividades planteadas
y hacer conclusiones
científicas al respecto.
Lógica-matemática,
cuando analizan datos y
mediciones de los tiempos
de realización de los
movimientos de la Tierra.
Ideas didácticas
Página 70
¿Qué más
debo saber?
Exploración de conocimientos previos
Responda de forma individual la siguiente pregunta:
¿Qué desastres han ocurrido en su comunidad? ¿Cómo elaboraría un mapa de riesgo de
su escuela? Auxíliese del siguiente esquema.
Figura 1. Mapa de riesgos. Fuente: http://goo.gl/r6fo5M
Situación problema
Los mapas de riesgos ayudan a entender las amenazas y peligros en su comunidad y
motivan a todos a tomar acciones para prevenir o reducir los efectos de un posible evento.
Si su institución educativa estuviese cercana a un río. ¿Qué harían ante tal situación?
Comentar con sus compañeros y establecer un consenso de grupo.
Ideas didácticas
Para la elaboración
de un Mapa de riesgos
se exige cumplir con los
siguientes pasos:
• Formación del equipo
de trabajo.
• Determinación del
ámbito a priorizar.
• Recopilación de la
Información.
• Identificación de los
riesgos.
Puede consultar
información en:
http://goo.gl/vRlzbZ
Elaborar un dibujo
ampliado de su
comunidad que
muestre todos los
elementos que, en
caso de producirse un
desastre podrían resultar
afectados.
Indicadores de logro
• Realiza un análisis de riesgo, identificando amenazas y vulnerabilidades en la localidad.
• Identifica e interpreta con interés los componentes básicos de un mapa de riesgo ante amenazas naturales y
antrópicas.
• Elabora, discute y divulga un mapa de riesgo escolar.
• Vincula y fundamenta la aplicación de los planes de acción de emergencia con los mapas de riesgo escolar.
Mapas de riesgo, su interpretación y utilidad
durante una emergencia4
Página 71
Se entenderá como riesgo a la probabilidad de exceder
un valor específico de daños sociales, ambientales y
económicos, en un lugar específico y durante un tiempo
de exposición determinado (USAID/OFDA-LAC).
Se puede elaborar un Mapa de riesgos utilizando una
variedad de símbolos que son representaciones gráficas,
con lo cual se facilita el control y seguimiento de los
mismos, mediante la implementación de programas
efectivos de prevención.
El hacer uso de simbología permite representar los agentes
generadores de riesgos tales como: ruido, iluminación,
calor, peligro de electrocución, sustancias químicas, entre
otros, para los cuales existen diversidad de esquemas. A
continuación se realizará un modelo de mapa de riesgos,
para trabajarlo en equipo.
Materiales
• Cartulina
• Plumones o colores
• Tijeras
Procedimiento
Tomando en cuenta las zonas de riesgo que existen en su
escuela elaborar un croquis y símbolos para:
• Iluminación
• Ruido
• Sustancias tóxicas
• Vibración
• Calor
• Sustancias inflamables
Al finalizar el mapa, debe darlo a conocer a todos y ubicarlo
en el lugar más visible de la escuela.
De una forma sencilla se puede definir un Mapa de riesgo
como un instrumento dinámico que muestra los factores de
riesgo y los probables daños en un determinado ambiente.
Es necesario identificar los riesgos y las consecuencias
que estos implican, para dar prioridad a las situaciones
de mayor riesgo y poder elegir de forma adecuada las
medidas preventivas que se podrían implementar.
El análisis de riesgo es el estudio de las causas de las
posibles amenazas, que pueden ser naturales, por ejemplo
erupciones volcánicas, huracanes; o también de origen
antrópico, es decir, provocadas por acciones humanas
tales como riego de insecticidas, predios deforestados,
contaminación ambiental, entre otros. El riesgo está
compuesto de dos factores: amenaza y vulnerabilidad
Se considera una amenaza como el factor externo al sujeto,
objeto o sistema expuesto, representado por la potencial
ocurrencia de un suceso de origen natural o generado por
la actividad humana, que puede manifestarse en un lugar
específico, con una intensidad y duración determinadas.
Otro término importante es la vulnerabilidad considerado
como factor interno de un sujeto, objeto o sistema expuesto
a una amenaza, que corresponde a su disposición
intrínseca a ser dañado. Por ejemplo: Edificios ubicados
en áreas bajas, susceptibles a inundaciones; edificios
localizados en pendientes pronunciadas; ciudades a orillas
de ríos caudalosos rodeados de pendientes pronunciadas,
torres de energía eléctrica en áreas sísmicas, entre otros.
El Ministerio de Educación, propone cómo elaborar un
Plan de Protección Escolar siguiendo estos cinco pasos:
• Informar y sensibilizar a la comunidad educativa.
• Se debe sensibilizar a la comunidad educativa y
animarla a formar parte en la ejecución del Plan de
Protección Escolar.
Página 72
• Organizar la comisión de Protección Escolar.
Se deben conformar diversos comités de Comisión de
Protección escolar seleccionando personas idóneas, para
que estructuren dicho plan y lo dirijan, lo ejecuten y lo
evalúen. El director o directora del centro escolar deberá
ser el coordinador o coordinadora general.
• Elaborar el Mapa de riesgos y recursos.
En dicho mapa deberán de tomarse en cuenta las
amenazas, los riesgos y los recursos tanto internos como
los externos (del entorno) al centro escolar.
• Preparar respuestas ante emergencias y desastres.
Coordinar capacitaciones con instituciones especializadas
a fin de que la comunidad educativa sepa cómo responder
al momento de presentarse una emergencia o desastre.
• Evaluar el Plan de Protección Escolar.
Este paso permite verificar las fortalezas y debilidades
del Plan para hacer las adecuaciones necesarias en el
momento oportuno. Se debe evaluar cada tres meses y
actualizar cada año.
Para más información se recomiendan los siguientes sitios:
http://goo.gl/H8P7ar
http://goo.gl/QR12t4
http://goo.gl/hBiKlp
Página 73
La escuela debe ser el espacio más seguro para la infancia,
después del hogar; sin embargo, debido a los sucesos
de violencia que se viven en ciertas regiones del país, en
algunas familias crece la preocupación por la seguridad de
sus hijos cuando se encuentran fuera de casa.
Para diagnosticar la situación en la que viven sus estu-
diantes, se recomiendan algunas actividades:
- Utilizando la técnica de lluvia de ideas obtenga informa-
ción sobre acontecimientos adversos que ha vivido la co-
munidad o comunidades vecinas.
- Explicar la estructura organizativa del comité escolar
con el apoyo de papelógrafos, marcadores, carteles, entre
otros.
- Organizar en su centro educativo una jornada en la cual
invite a distintas personas de la comunidad tales como
el alcalde, bomberos, policías, dirigente del comité local
de emergencias, periodistas, médicos, meteorólogos y
trabajadores sociales, entre otros.
Hablar con ellos sobre los riesgos que ha observado tanto
dentro del centro escolar como en su entorno y comparta
sus ideas sobre lo que podría hacerse al respecto.
Puede ayudarse de estudiantes líderes de la comisión de
protección escolar.
Se recomienda hacer a cada especialista preguntas como
estas:
• ¿Cuáles son las amenazas a las que está expuesta
la comunidad?
• ¿Cuál es la amenaza más significativa que se debe
tener en cuenta?
• ¿Qué medidas de prevención se deben adoptar?
• ¿Qué motivos originan ciertas amenazas?
• ¿Quiénes deben resolver los riesgos que se
detectan?
• ¿Cómo se debe proceder en caso de incendios o
terremotos?
• ¿Qué otras amenazas naturales pueden poner en
riesgo a los habitantes de la comunidad y a los
estudiantes de dicho centro escolar?
• ¿Con qué actitud se deben enfrentar los riesgos
que se presenten?
Cuando se hayan identificado las principales amenazas o
riesgos que cada uno de los especialistas ha mencionado,
se elabora una guía para la búsqueda de información.
Página 74
Planificar cómo preparar con otros docentes un mapa general de riesgos en la escuela o
con docentes de otras instituciones educativas del entorno con las que comparta ciertas
amenazas.
Puede utilizar materiales como cartulina, plumones, entre otros.
Procedimiento
•	 Organizar equipos de trabajo.
•	 Asignar a los participantes un sector o área dentro de la institución o en el entorno
de la comunidad.
•	 Dibujar en una cartulina o papel de trabajo, la zona que le corresponde observar
e identifiquen los riesgos más significativos que encuentren relacionando con el
impacto que pueden generar los fenómenos naturales.
•	 Preparar un Mapa de riesgos integrado con los dibujos preliminares de cada equipo,
los organizadores consolidan toda la información y se prepara un Mapa general, en
el cual se identifican y ubican las observaciones de todos.
•	 Dar a conocer las zonas de riesgo y las zonas seguras a las cuales se deben acudir
en caso de presentarse un evento determinado como por ejemplo, un terremoto o
un derrumbe.
Cuando se implementen este tipo de acciones en los centros escolares deberán realizarse
simulacros, con el fin de sensibilizar a la comunidad sobre la importancia de atender las
indicaciones sugeridas y para familiarizarse con los procedimientos que se han planteado
para tal fin.
- Cada estudiante
deberá elaborar un
mapa de riesgos de
su casa siguiendo los
pasos necesarios para
tal fin, con la orientación
del maestro o maestra
y presentarlo en un
cartel para exponerlo
posteriormente en clase.
- Elaborar un
glosario con términos
básicos, como riesgo,
vulnerabilidad, desastre,
peligro, entre otros.
Interpersonal, cuando
organizan equipos de
trabajo para determinar
las zonas de riesgo.
Lingüística, cuando
comunican sus
ideas en cuanto a la
elaboración del mapa y su
importancia.
Naturalista, al comentar
el impacto que puede
ejercer un fenómeno
natural en una zona
de riesgo y al valorar
la importancia de la
gestión del riesgo en las
diferentes comunidades.
Lógica-matemática,
cuando analizan su
entorno y elaboran los
mapas de riesgos.
Ideas didácticas
Página 75
Proyecto: Modelando la Luna
Este proyecto tiene como objetivo representar las fases de la luna de una manera sencilla, se pueden desarrollar actividades
prácticas para entender mejor cada una de sus fases.
La Luna presenta varias fases durante todo su ciclo. Cada fase nueva relata una historia acerca de la relación de la Luna
con el Sol cuando esta rota alrededor de la Tierra.
Durante su recorrido alrededor de la Tierra, el Sol alumbra a la Luna y se muestra a los habitantes en cuatro fases
principales durante el mes: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante. Es importante explicar que la Luna
no posee luz propia sino que solo refleja la luz que proviene del Sol. Las fases de la luna han sido objeto de estudio desde
tiempos antiguos y se han relacionado incluso con la marea terrestre. Para profundizar sobre este tema se recomienda
visitar el sitio: http://goo.gl/wddJLJ
Materiales
• ¼ de cartulina negra
• ¼ de cartulina blanca
• Tijeras
• Compás
• Cola blanca
Procedimiento. Trabajar en equipo
1. Con la cartulina negra cortar cuatro círculos de 15 cm de diámetro, utilizando el compás.
2. Cortar la cartulina blanca según la forma que adquiere la Luna en cuarto creciente, Luna llena y cuarto menguante
tomando como base el tamaño anterior
3. Pegar las tres cartulinas blancas sobre tres círculos negros. Quedará una cartulina totalmente negra que representará
a la luna nueva.
4. Escribir los nombres de las fases lunares en la parte de atrás de cada una de las fases
5. Colocar las cuatro Lunas sobre una superficie plana en el orden siguiente: Luna nueva, cuarto creciente, Luna llena
y cuarto menguante.
Comentar y responder:
¿Cuándo ocurre un ciclo lunar? ¿Por qué luce distinta la Luna en el transcurso del mes? ¿De qué manera influyen las fases
lunares en la marea terrestre? ¿Qué prácticas conviene realizar en los cultivos en cada ciclo lunar?
¼ de cartulina blanca
Cuarto MenguanteLuna LlenaCuarto CrecienteLuna Nueva
Germinación
Germinación
Manejo de ornamentales y
hortalizas para la producción de
hojas para el consumo
Manejo de ornamentales y
hortalizas para la producción de
frutos para el consumo
Periodo Extensivo Aguas AbajoPeriodo Extensivo Aguas ArribaPeriodo Extensivo Aguas Abajo
Página 76
AUTOEVALUACIÓN
1. Seleccionar el movimiento de la Tierra responsable de producir el día y la noche y explícarlo en un mapa conceptual:
a) Traslación
b) Precesión
c) Rotación
d) Nutación
2. En el siguiente esquema se muestran las cuatro fases principales de la Luna, nomínelas señalándolas con una
flecha. Y explicar los fenómenos que ocurren en cada una de ellas.
3. Ante una situación de riesgo, como un terremoto y una inundación, escribir los planes de acción que tomaría en
cuenta, integrando a sus estudiantes, el equipo docente y la comunidad, si tiene otros centros educativos cercanos,
puede incorporarlos.
4. Explicar cuál sería la gestión del riesgo para la reducción de desastres en una población que habite cercana a una
placa tectónica o a un volcán activo.
5. Representar en un esquema los movimientos de la Tierra.
Página 77
Biggs, Alton & col; Biología, la dinámica de la vida, 2000,
1ª. Edic. Ed. Mc Graw Hill, México
Gerald Audesirk, Bruce E. Byers. Biología, la vida en la
tierra. 2003. Sexta edición, Person educación. México
Claude A. Villee, Roberto Espinosa Zarza. Biología. 1988
Séptima edición, McGraw-Hill, México
Máximo, Antonio & Alvarenga Beatriz, Física general con
experimentos sencillos, 1998, 4ª. Edic., Oxford University
Press-Harla , México.
Wilson, R. y Jerry D.; Física, 1996. 2ª. Edic., Edit Prentice
Hall Hispanoamericana, México.
Tippens, Paul. Física. 2009. Octava edición,Mc Gram-
Hill,México
http://goo.gl/GUhEJF
http://goo.gl/eMZLr5
Bibliografía

Segundo ciclo -ciencias_naturales

  • 1.
    La Vidaes CienciaII Materiales de apoyo para docentes de Ciencias Naturales Segundo ciclo
  • 2.
    Especialidad: Ciencias René Campos DanielCruz Ochoa Leyda Iris Flores de Chámul Segundo ciclo Coordinadores UDB Fabián Antonio Bruno Funes Miriam Misaela Molina Ardón Ingris Yessenia Hernández Diseño y diagramación María José Ulin William Antonio López Iraheta Técnicos MINED Nelson Antonio Blanco Cristabel Dinorah Martínez Peña Ana Esperanza Elías de Méndez Autores
  • 3.
    Página 1 Carlos MauricioCanjura Linares Ministro de Educación Francisco Humberto Castaneda Monterrosa Viceministro de Educación Erlinda Handal Vega Viceministra de Ciencia y Tecnología Rolando Ernesto Marín Coto Director Adjunto de SI EITP Luis Armando González Director Nacional de Formación Continua Sandra Patricia Rodríguez Gerente de Procesos Pedagógicos Créditos
  • 4.
    Página 2 Carta alos docentes Estimados docentes: El Ministerio de Educación, les ofrece este documento, como un valioso recurso para su formación especializada, con el propósito de continuar fortaleciendo sus competencias docentes, que contribuyan a la transformación educativa que impulsa este Ministerio, sustentada en el Plan Social Educativo “Vamos a la Escuela”, para una práctica efectiva y de calidad en el aula y la escuela, que incida en aprendizajes significativos para el estudiantado, que les sirva a lo largo de toda la vida. Los contenidos desarrollados en este documento, se fundamentan en el currículo nacional, con un enfoque científico y una marcada orientación metodológica y didáctica, promoviendo la reflexión crítica, que permita innovar la práctica en el aula y su desempeño profesional, para enfrentar los retos y desafíos de un mundo cada vez más globalizado, en el contexto del nuevo modelo pedagógico de escuela inclusiva de tiempo pleno. El presente documento está estructurado en unidades de aprendizaje, con contenidos y actividades a desarrollarse en las sesiones presenciales y en horas no presenciales, que les permitirá la apropiación, aplicación y construcción de nuevos saberes que trasciendan de lo teórico a lo práctico, con distintas formas de abordaje metodológico y didáctico, desarrollando procesos metacognitivos, de aplicación y transferencia a nuevas situaciones, con el uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC). Con esta formación se espera que inicie un proceso de especialización basada en el funcionamiento de las redes de docentes en el Sistema Integrado de EITP, a fin de interactuar y conformar verdaderas comunidades de aprendizaje; asimismo, es importante dimensionar que el enfoque de una escuela inclusiva, requiere dejar atrás las clases frontales y descontextualizadas, para dar paso a un proceso a través del cual los estudiantes puedan compartir situaciones de aprendizaje, relacionadas con sus propias experiencias, en contextos donde se valoran, toman en cuenta y respetan sus diferencias individuales y a la vez son estimulados para continuar aprendiendo. Esperamos que esta estrategia de formación, contribuya a una mejor educación y coadyuve a consolidar una escuela más efectiva, participativa, incluyente y democrática, con un alto compromiso de los equipos docentes y sus directivos. Ministro de Educación Viceministro de Educación Viceministra de Ciencia y Tecnología
  • 5.
    Página 3 Índice Pág. 04 Pág.06 Pág. 42 Pág. 20 Pág. 26 Pág. 05 Pág. 13 Pág. 53 Pág. 59 Pág. 35 Presentación y objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metodología de la formación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UNIDAD 1 Introducción a la biología celular La célula: Membranas, núcleo, cloroplasto, mitocondria, pared celular y citoplasma . . . . . . . . . . . . Noción de metabolismo celular: Fotosíntesis y respiración celular. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Taxismos en animales y tropismos en plantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UNIDAD 2 Experimentando con fenómenos físicos Medición de algunos fenómenos atmosféricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Electricidad y magnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Noción de densidad y flotación de los cuerpos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UNIDAD 3 Ciencias de la Tierra Fases de la luna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tectónica de placas e intensidad de los sismos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Movimientos de la Tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mapas de riesgo, su interpretación y utilidad durante una emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pág. 65 Pág. 70
  • 6.
    Página 4 Presentación yObjetivos Este documento es producto del esfuerzo conjunto realizado por un equipo de especialistas en el área de Ciencias Naturales. Su finalidad es fortalecer las competencias disciplinares y pedagógicas de los docentes en servicio del sistema educativo y, con ello, apoyar el desarrollo del nuevo modelo educativo, cuyo propósito es aumentar las oportunidades de educación mediante el Sistema Integrado de Escuela Inclusiva de Tiempo Pleno (SI EITP), con un enfoque innovador que garantice aprendizajes de calidad para los estudiantes salvadoreños. Las estrategias metodológicas presentadas en los módulos, se adecuan contextualmente con flexibilidad, atendiendo las necesidades de los estudiantes y constituyen un recurso que, posteriormente, puede ser modificado y enriquecido por los docentes, a partir de sus experiencias y particular creatividad. Se han tomado contenidos significativos de los programas de estudio, sin llegar a ser exhaustivos, ya que no se pretende elaborar un libro de texto que contenga de manera totalizadora la temática por desarrollar en cada grado o en cada nivel. Al retomar las temáticas seleccionadas, se amplían, se profundiza y se procura su actualización. La pretensión mayor es presentar enfoques y planteamientos metodológicos que enriquezcan y coadyuven el quehacer en el aula. El material está organizado en módulos, uno por cada ciclo del sistema educativo y bachillerato. Los de primero y segundo ciclos, contienen 3 unidades y los de tercer ciclo y bachillerato, 9 unidades. El desarrollo de cada uno de los temas se organiza, en diferentes apartados, que contienen aspectos conceptuales, metodológicos, procedimentales y de aplicación para llevar a la práctica en el salón de clase. OBJETIVO GENERAL Actualizar las competencias disciplinares y pedagógicas de los docentes de Ciencias Naturales de segundo ciclo, a través de la reflexión de sus prácticas y la aplicación de estrategias innovadoras que generen construcción de conocimientos, el fomento del trabajo colaborativo entre docentes-estudiantes, docentes-docentes y estudiantes- estudiantes. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Proporcionar las herramientas metodológicas y disciplinares en el campo de las Ciencias Naturales: Biología, Física y Química, a los docentes en servicio, en el marco del proyecto de mejoramiento de la calidad de la educación en el país. • Enriquecer las competencias en la reflexión didáctica, que propicien mejores propuestas didácticas, haciendo énfasis en la aplicación de metodologías que in- tegren contenidos de manera teórico-práctica, experimental y multidiscplinaria; a fin de obtener una visión clara de los fenómenos físicos, químicos y biológicos que se dan en la vida y su entorno. • Facilitar el abordaje de las Ciencias, tomando en cuenta elementos de inclusión, atención a la diversidad, alternativas y modalidades de enseñanza.
  • 7.
    Página 5 Metodología dela formación El proceso “Desarrollo de competencias disciplinares y didácticas”, al que corresponde el presente material, considera una fase presencial y otra no presencial, orientadas al dominio científico de los contenidos y al desarrollo de competencias didácticas; utilizando secuencias que activen el pensamiento y la comunicación de ideas en función del aprendizaje. La fase presencial de los módulos para primero y segundo ciclo, se desarrollará en 24 horas y para tercer ciclo y bachillerato en 72 horas; distribuidas en jornadas de 8 horas cada una. El énfasis será en el dominio científico de los contenidos de la asignatura y las estrategias metodológicas que orienten el aprendizaje de los estudiantes, se desarrollarán además actividades de aplicación de acuerdo al grado que atiende considerando el material de autoformación CTI, diseñado para cada grado, cada docente planificará la ruta de aprendizaje que sus estudiantes pueden seguir utilizando diferentes recursos, espacios educativos y con la intervención de diferentes actores, dando lugar a la diversificación metodológica puesta en una secuencia didáctica que cierre el círculo del aprendizaje, logrando que los estudiantes apliquen lo aprendido y puedan transferirlo en situaciones nuevas para demostrar las capacidades logradas. La fase no presencial considera la aplicación de lo planificado por los docentes en los procesos de aprendizaje con su grupo de estudiantes, ello implica la recolección de evidencias del trabajo realizado y la reflexión en círculos de inter aprendizaje. En ambas fases se promoverá el establecimiento de las redes de docentes y la identificación de docentes formadores que den sostenibilidad a los círculos de inter aprendizaje y puedan apoyar a sus compañeros de red en el desarrollo de sus competencias. Esta metodología será desarrollada de manera cíclica, a lo largo de toda la formación, esto permitirá el afianzamiento de contenidos, procedimientos y actitudes positivas hacia la mejora continua. En función de lo anterior, se seleccionó para la elaboración del material, una metodología orientada a las secuencias didácticas propuestas en los programas de estudio y al desarrollo de competencias; considerando 3 etapas, que en el material se representan con un ícono y se describen a continuación: A partir de procesos metodológicos vivenciales o experimentales se construyen conceptos, propiedades, algoritmos o conclusiones; utilizando la secuencia didáctica de la asignatura, que parte de la exploración de saberes previos. El docente reflexiona, en situaciones diferentes, sobre los aprendizajes construidos y propone otras estrategias para el abordaje del contenido. Implica dialogar, discutir, rectificar y conciliar. Incorporación de actividades de la escuela, familia y comunidad. El docente demuestra cómo puede utilizar lo aprendido, en contextos diferentes. En este apartado se proporcionan ejemplos de guías de aprendizaje, proyectos de aula, laboratorios, entre otros.
  • 8.
    Página 6 ¿Qué más debosaber? Exploración de conocimientos previos Responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Cómo define a una célula? Compartir sus ideas en equipo. Figura 1. Célula animal. Fuente: http://goo.gl/FnimYC Los animales y las plantas están formados por células, miles de ellas están agrupadas para formar tejidos y órganos. Las células, a pesar de ser muy pequeñas, tienen una compleja organización estructural. Situación problema ¿Qué diferencias y semejanzas encuentra entre los órganos de los seres vivos superiores y los que hay en el interior de una célula? Dialogar en equipo y escribir sus conclusiones. Desarrollo Ideas didácticas La celulosa es una sustancia abundante en las paredes de las células vegetales. Fue descubierta en 1838 por el químico francés Anselme Payen, que la aisló de materia vegetal, determinando además su fórmula química. Para profundizar sobre este contenido: http://goo.gl/8ogvF7 Pedir a sus estudiantes que elaboren modelos de células animales y vegetales utilizando diversos materiales de su entorno, los cuales pueden ser tridimensionales. Así como todos los seres vivos, las células tienen órganos internos para cumplir con todas las funciones que exige la vida. Este sitio le ayudará con más información: http://goo.gl/kBb0z3 Para comprender mejor la analogía anterior se le recomienda que trabaje en equipo y utilice estos materiales:Figura 2. Célula vegetal. Fuente: http://goo.gl/HeThH5 Indicador de logro • Explica y representa la célula, sus partes y su función en los seres vivos. Unidad 1: Introducción a la biología celular La célula: Membranas, núcleo, cloroplasto, mitocondria, pared celular y citoplasma 1 Citoplasma Orgánulos Membrana celular Núcleo Pared celular Membrana Núcleo Orgánulus Cloroplastos Citoplasma
  • 9.
    Página 7 • unpliego de papel bond • pegamento • rompecabezas con la figura de animales, plantas u hongos Elaborar rompecabezas utilizando imágenes de seres vivos, tomadas de revistas o periódicos, de preferencia que sean a color y de tamaño regular. Cuando trabaje con sus estudiantes puede realizar esta actividad, entrégueles un rompecabezas por equipo, habiendo quitado una pieza previamente, la cual puede guardar en un sobre aparte. Motívelos para el armado de su rompecabezas, procurando la participación de todos los miembros del equipo. Pedir a los grupos que expongan sus rompecabezas colocándolos en el pliego de papel bond y ubicándolos en la pared del salón y que hablen un poco acerca del organismo que han armado. Para finalizar, dígales que busquen la pieza que les faltaba entre las que están en el sobre, y que la peguen en su rompecabezas para que esté completo. La célula Después de las presentaciones, reflexionar acerca de cómo los seres vivos estamos formados, como en un rompecabezas, por muchísimas piezas microscópicas llamadas células. Las células son la materia viva más pequeña que existe y de ellas están hechos los seres vivos que nos rodean. Es la unidad básica de la vida. Por su tamaño, solo se pueden ver con un aparato especial llamado microscopio. Después de analizar lo anterior, se recomienda mostrar una imagen con las partes de una célula animal y una célula vegetal, a fin de identificar dónde está la membrana celular, el citoplasma y el núcleo en ambas, así como la pared celular en la de los vegetales. La membrana celular Una función importante de la membrana celular es regular el paso de sustancias que van del exterior al interior de la célula y viceversa. El proceso que regula las entradas y salidas de sustancias se llama ósmosis. Experimentación: ¿Cómo se efectúa la ósmosis celular? Materiales • 10 uvas pasas • 1 frasco transparente • 50 ml de agua purificada Procedimiento • Observar y dibujar el aspecto de las uvas pasas. • Colocar las uvas pasas en el frasco y luego poner agua hasta que estén cubiertas. • Dejar en reposo durante tres horas, y observarlas. Discusión Responder en equipo las siguientes preguntas: • ¿Qué sucedió con las pasas? • ¿Cómo define el proceso de ósmosis? Cuando realice esta práctica con sus estudiantes, oriénte- les para que concluyan que el agua se desplazó del lugar de mayor concentración, el exterior, al de menor concen- tración, el interior de la pasa. Esto es la ósmosis. La membrana celular está formada por una doble capa de lípidos por lo que no se disuelve con el agua. Su grosor es atravesado por proteínas que funcionan como canales por los que entran y salen sustancias. Figura 3. Célula vista con un microscopio. Fuente: http://goo.gl/rttUUP
  • 10.
    Página 8 Las funcionesde la membrana celular son: • Separar su medio interno con el ambiente externo en el que vive. • Regular el contenido de las sustancias que pueden entrar y salir de la célula. En general, se puede decir que la membrana plasmática es semipermeable pues regula la entrada y salida de sustancias. Para consultar más al respecto: http://goo.gl/sNtIkE Figura 4. Estructura de la membrana celular. Fuente: http://goo.gl/2qnbbo Una de las funciones que lleva a cabo la membrana celular es el transporte de sustancias. Este transporte puede ser de dos tipos: pasivo o activo. El transporte pasivo no requiere mayor gasto de energía por parte de la célula, este es el caso de la ósmosis y la simple difusión de gases. El transporte activo es el que consume la energía celular para llevarse a cabo, las sustancias son transportadas de una zona de menor concentración a otra de mayor concentración. Para enriquecer sus aprendizajes se recomienda el sitio: http://goo.gl/A8GjHl El núcleo celular Figura 5. Núcleo celular. Fuente: http://goo.gl/R9nY0g Todos los órganos de una célula son importantes, pero el más importante de todos, es el núcleo. Es la estructura más grande dentro de una célula. Su forma es redonda u ovalada y tiene una membrana doble, llamada cubierta nuclear, que es como una envoltura. Esta membrana tiene gran cantidad de pequeños poros por los que pueden pasar ciertas sustancias, tales como proteínas y moléculas de ácidos nucléicos, por esta razón los poros no son simples orificios sino estructuras muy complejas que comunican el citoplasma con el interior del núcleo. En términos comparativos, se puede afirmar que el núcleo es el cerebro de la célula, por la función que realiza de coordinar todas las funciones vitales de la célula y de conservar la integridad de las partículas genéticas, fundamentales en la reproducción de la célula misma. Para profundizar en esta temática se recomienda consultar: http://goo.gl/1FcVwv Cuando trabaje con sus estudiantes, organícelos en equipos de trabajo para analizar y responder las siguientes preguntas: • ¿Cómo es el núcleo por dentro? • ¿Para qué le sirve el núcleo a la célula? Permitir que sus estudiantes propongan sus ideas al respecto, y que las escriban en piezas rectangulares de papel. Reforzar o corregir lo argumentado, colocando un peque- ño cartel, con la leyenda: “El núcleo dirige todas las fun- ciones que realiza la célula.” Discuta con los estudiantes lo afirmado. Por dentro un núcleo tiene dos componentes importantes: la cromatina y el nucléolo. El nucléolo es un cuerpo esférico de aspecto similar a una esponja. La cromatina es el material que conforma a los cromosomas. Contiene las moléculas portadoras de la herencia, llamadas ADN (ácido desoxirribonucleico), en
  • 11.
    Página 9 ellas cabetoda la información genética de un organismo. Figura 6. El nucléolo. Fuente: http://goo.gl/gpqKua Los cloroplastos Experimentación Las hojas de las plantas son verdes debido a la presencia de la clorofila en los cloroplastos. ¿Cómo se puede ex- traer la clorofila de las hojas de espinaca? Materiales • Guantes desechables y una mascarilla • 10 ml de acetona o quita esmalte de uñas • Papel filtro de cafetera • Un azafate cubierto con papel de aluminio • Servilletas • 2 frascos de vidrio (no usar de plástico) Procedimiento • Utilizar los guantes y la mascarilla. • Rasgar las hojas en pequeños pedazos y ponerlos en el frasco de vidrio. • Verter acetona en el frasco hasta cubrir las hojas. Macerar las hojas con una cuchara hasta tener el líquido de color verde oscuro. • Filtrar el contenido y viértalo sobre otro frasco de vidrio. • Colocar las servilletas en la bandeja y aplíqueles dos cucharadas de líquido verde. Secar al sol. Discusión en equipo • ¿Qué es el residuo verde observado en las servilletas? • ¿Cuál es la función de los cloroplastos? La acetona rompió las membranas de la célula y el cloroplasto y liberó la clorofila. Esto ocurre porque la celulosa de la pared celular es soluble en la acetona, por lo que al disolverse la pared y la membrana celular, la clorofila sale de la célula hacia la acetona en la cual solo de disuelve ligeramente. Figura 7. Cloroplasto. Fuente: http://goo.gl/kTv5kb Las funciones vitales que realiza la planta dependen de una pequeña estructura que contiene clorofila. En las células vegetales se encuentran los cloroplastos, responsables de procesos vitales para sostener la vida en el planeta. El interior de los cloroplastos contiene un espacio llama- do estroma, y allí se encuentran pequeños sacos llenos de clorofila llamados tilacoides, apilados formando es- tructuras llamadas grana. En los cloroplastos ocurre la fotosíntesis: la planta fabrica sustancias nutritivas me- diante las dos fases de la fotosíntesis. Una fase se realiza solo en presencia de la luz, por lo que se denomina fase lumínica. En ella se separan las moléculas de agua y el oxígeno sale libre hacia la atmósfera, así las plantas contribuyen con el planeta para que haya oxígeno disponible para todos los seres vivos. La otra fase se denomina fase oscura, porque no depende de la luz solar para que suceda, por lo que ocurre las veinticuatro horas del día. Durante esta fase, la planta produce sustancias ricas en energía que son aprovechadas por ella misma y los demás organismos. Gracias a los cloroplastos, la vida en la Tierra dispone de oxígeno y comida.
  • 12.
    Página 10 Las mitocondrias Figura8. Mitocondria. Fuente: http://goo.gl/FXqBH7 Así como las centrales de energía eléctrica producen la electricidad que se necesita en los hogares, así, las mitocondrias son los sitios donde las células producen la energía que un ser vivo necesita para realizar todas sus actividades. Entre la membrana externa y la interna de las mitocondrias existe un espacio intermembranal que contiene una sustancia líquida. La membrana interna forma una serie de pliegues deno- minados crestas mitocondriales. En el interior de la mito- condria se llevan a cabo importantes reacciones quími- cas que producen la energía biológica. Una forma de abordar pedagógicamente esta temática puede ser elaborando preguntas y repartirlas anotadas en trozos de papel, al azar entre los estudiantes, a fin de generar la participación, para ello previamente habrán recibido un soporte teórico. ¿Qué es la mitocondria? ¿Cómo es su estructura interna? ¿Qué procesos vitales realiza este organelo? ¿Por qué es tan importante este organelo celular? Dialogar con sus estudiantes que, así como los cloroplas- tos, las mitocondrias también son estructuras de doble membrana. La energía que producen estos organelos está almacenada en una sustancia llamada trifosfato de adenosina y generalmente se le nombra por las siglas ATP. Esta molécula contiene la energía que los seres vivos necesitan para realizar todas sus funciones vitales. Está constituida por una base nitrogenada llamada adenina, unida a un átomo de carbono de una molécula de azúcar llamada ribosa que a su vez está unida a tres grupos de moléculas de fosfatos. Puede elaborar modelos creativos de cloroplastos y mitocondrias, utilizando materiales sencillos y reciclables de su entorno. Una vez diseñados los modelos, comenten acerca de la estructura y función de ambos organelos. Redactar un pequeño argumento acerca de la importancia de dichas estructuras para la célula, las plantas y los animales; así como para la vida en el planeta. Para profundizar en este contenido, se recomienda consultar: http://goo.gl/0YCCO La pared celular En las células vegetales existe una estructura llamada pared celular, que es una capa rígida que está sobre la membrana celular, y está constituida por celulosa. La fabricación de papel implica la tala de muchos árboles para obtener celulosa, por lo tanto se vuelve una necesidad para la supervivencia del planeta cuidar los árboles, por ello se recomienda el reciclaje. Experimentación: ¿Cómo se puede reciclar el papel? Materiales • Licuadora, huacal y franela • Papel para reciclar, pueden ser tareas viejas ya califi- cadas La planta toma energía de la luz solar para realizar sus funciones, pero como esta no le alcanza, sobre todo cuando no dispone de ella, entonces aprovecha las sustancias que produce por sí misma para obtener más energía, entre ellas, la primera a la que recurre es al ATP.
  • 13.
    Página 11 • Unapequeña zaranda de malla fina Procedimiento • Cortar el papel en trozos y colocarlos en la licuadora. Cubrir completamente de agua el papel y licuar. • Colocar la pulpa obtenida en la zaranda, darle la forma aplanada que quiera, y presionar poco a poco para eliminar el agua. Luego cubrir la pulpa húmeda con una franela, y retirarla despacio de la zaranda. • Cubrir el otro lado con la misma franela, de modo que la pulpa quede enmedio, y tenderlo al sol como si fuera ropa. Para ver una ilustración: http://goo.gl/DmoGCh Si la materia prima del papel es la celulosa, ¿Cuál es la importancia de reciclar el papel? • Reflexionar en equipo sus respuestas, compartirlas en una plenaria y escriban sus conclusiones. Figura 9. Esquema de una pared celular. Fuente: http://goo.gl/QDL8HH Algunas características son las siguientes: • La pared celular se encuentra recubriendo externamente la membrana citoplasmática. • Está formada por numerosas fibras de celulosa unidas. • La molécula de celulosa es un carbohidrato producido por la misma planta y sirve para proteger la célula. • En el tronco de los árboles las células están recubiertas por una segunda pared externa, capaz de soportar grandes peso Con sus estudiantes, usar el esquema y explicar las partes de la pared celular. Para profundizar en el tema, se recomienda: http://goo.gl/xYYo6p El citoplasma Figura 10. Citoplasma. Fuente: http://goo.gl/KrAAjD El citoplasma es una sustancia semilíquida de aspecto homogéneo que ocupa el espacio entre la membrana celular y el núcleo. Este organelo cumple tres funciones principales: • Nutritiva, porque recibe las sustancias que deja pasar la membrana para que sean digeridas. • Almacenamiento, allí se guardan reservas como proteínas, lípidos, carbohidratos, ARN, sales, minerales y otros productos del metabolismo. Los tallos leñosos son los que producen madera. Este material está compuesto esencialmente de capas de celulosa y de lignina, que año con año se va renovando en una nueva capa, formando la corteza de los troncos de los árboles. La diferencia con los tejidos herbáceos son los tejidos de sostén. En los herbáceos abunda el colénquima y en los leñosos es más abundante el esclerénquima. Pectina Lamela media Pared primaria Membrana plasmática Proteínas fibrilares Micro fibrillas de celulosa Proteínas solubles Citoplasma
  • 14.
    Página 12 • Estructural, porque da forma a la célula y soporte a los movimientos que ella realiza. En un 85% está constituido por agua. Dialogar con su colega sus conclusiones sobre el tema. Desarrollar la siguiente actividad en clase: Escribir diez preguntas numeradas en igual número de fichas, de modo que haya una pregunta por cada ficha. Redactar las respuestas a las preguntas en otras diez fichas, quedando también una respuesta por cada ficha. Organizar equipos de trabajo para que participen en la actividad. Un equipo tendrá las preguntas, y otro las respuestas. Pedir a un estudiante que sea moderador de la actividad, y este estimulará a los que tienen las preguntas para que las planteen al grupo. El compañero que tenga la respuesta en el otro grupo alzará su mano para contestar. Entre todos deberán ir construyendo un mural colocado en la pizarra, donde quedará finalmente cada pregunta junto a su respuesta. Estimular a sus estudiantes a trabajar en equipo para crear un álbum ecológico que contenga las definiciones estudiadas en este contenido. Dicho álbum debe nacer de su propia creatividad, utilizando tarjetas hechas del papel reciclado elaborado por ellos mismos en el experimento anterior. Al mismo tiempo pueden elaborarse ilustraciones siempre en papel reciclado y ordenarlas en la secuencia en la que se desarrollaron los contenidos. La actividad así planteada ofrece la posibilidad de aplicar los conocimientos adquiridos y asociarlos con otras habilidades de los estudiantes. La presentación del álbum está a libre creatividad de cada uno. Interpersonal, cuando se organizan equipos de trabajo para analizar los resultados de sus experimentos. Lingüística, cuando elaboran el álbum de conceptos y lo exponen en clase. Naturalista, al valorar la importancia de la célula y los procesos que se llevan a cabo en sus organelos. Lógica-matemática, cuando razonan que a pesar de su pequeñez, las células impactan en la vida de todos los ecosistemas. Inteligencias múltiples
  • 15.
    Página 13 Indicadores delogro • Describe la función de las hojas en el proceso de la fotosíntesis y su importancia para la vida del planeta. • Experimenta y verifica la presencia de la clorofila en las hojas verdes de las plantas. • Experimenta y explica acerca de la liberación de oxígeno y el bióxido de carbono durante la respiración vegetal. • Relaciona y discute en forma adecuada la importancia ecológica de los procesos metabólicos de los vegetales. ¿Qué más debo saber? Ideas didácticas Noción de metabolismo celular: Fotosíntesis y respiración celular2 Proponer a sus estudiantes respondan esta adivinanza: “Hace comida y no cocina, verde en el árbol todos la miran...” Los estudiantes deben responder qué es la hoja, con lo que le dará la pauta para concluir que es un órgano rico en clorofila. Los ancestros de las plantas actuales fueron las primeras algas que aparecieron en los océanos. Aquellas antiguas células desarrollaron la clorofila y con ello empezó a desarrollarse el proceso de la fotosíntesis. Con el correr del tiempo, dicho proceso sería fundamental para la vida en el planeta. Para profundizar en este contenido, se recomienda: http://goo.gl/Jb5Xgv Exploración de conocimientos previos Responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Cuál es la importancia de las hojas en las plantas? Compartir sus ideas en equipo. Figura 1. Hojas verdes. Fuente: http://goo.gl/MNPkso Las plantas son organismos vivos como los demás, y por lo tanto necesitan alimentarse para tener la energía necesaria y realizar todas sus funciones vitales. Situación problema ¿Cómo se nutren las plantas? Plantear sus hipótesis pensando en diferentes tipos de plantas terrestres, acuáticas, carnívoras. Compartir sus ideas con el pleno. Desarrollo Las plantas, como todos los seres vivos, necesitan sustancias nutritivas que no pueden obtener de otra forma que no sea elaborarlas por sí mismas. Por esta capacidad de nutrirse a sí mismas, las plantas son seres autótrofos.
  • 16.
    Página 14 Entre lashojas hay diferencias y semejanzas. Figura 2. Distintas formas de hojas. Fuente: http://goo.gl/xdtcE2 Esta actividad puede desarrollarla con sus estudiantes, pedirles que colecten algunas hojas de las que caen de los árboles cercanos a su casa o a su escuela y traten de clasificarlas. Preguntar ¿Cuáles son las semejanzas y diferencias que se observan entre las hojas colectadas? Pedirles que elaboren una lista de sus observaciones. Luego de oír las respuestas y de estimularlos por su participación, invitar a pensar que respondan la siguiente pregunta: ¿A qué se debe que la mayoría de las hojas son de color verde? Presentar la siguiente frase en un cuarto de pliego de papel bond: Explicarles que las hojas de las plantas son verdes por- que poseen una sustancia de ese color en el interior de sus células. Esta sustancia verde se denomina clorofila y está almacenada en los cloro- plastos. La experiencia finaliza con una puesta en común acerca de las observaciones y comparacio- nes realizadas. Repartir siluetas de hojas similares a la que se presenta, y en ella, solicíteles que respondan la pregunta planteada. Pedirles que escriban sus ideas en el dorso de la hoja. Organizar una plenaria con las respuestas obtenidas. Para ello solicitarles que peguen las hojas sobre un pliego de papel bond extendido sobre la pizarra. Finalmente, explicar que la clorofila es un pigmento espe- cializado que poseen las células de las plantas, que tiene la capacidad de realizar la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso por el cual las células captan la energía luminosa del sol y la transforman en energía química que se almacena en frutos, hojas, tallos, raíces y otros. En general, gracias a este proceso, las plantas disponen de sustancias nutritivas para ellas que a la vez también son necesarias en el resto de seres vivos de todo el planeta. Para ampliar las ideas, se recominda consultar: http://goo.gl/82y9DJ Experimentación El color verde de las hojas se debe a la presencia en sus cloroplastos de un pigmento verde llamado clorofila. ¿Es posible extraer la clorofila de las hojas? Materiales • 10 hojas frescas de espinaca • Dos frascos de vidrio con tapadera • Un tazón de plástico • 50 ml de agua • 50 ml de alcohol • Libreta de apuntes Procedimiento • Colocar las hojas frescas en el tazón y rasgarlas hasta hacerlas muchos pedacitos. • Colocar la mitad de las hojas en un frasco transparente y la otra mitad en el otro frasco. • Utilizando un marcador, identificar un frasco con la letra A y el otro con la letra B. • En el frasco A, cubrir las hojas con agua, y en el B con alcohol. • Tapar los frascos y observar los cambios durante un día entero. Discusión Formular preguntas a los participantes acerca de lo que observaron en ambos frascos. • ¿Qué ocurrió con las hojas del frasco A? Las hojas están formadas por miles de células. En el interior de cada célula hay una sustancia de color verde llamada clorofila. ¿Qué función realiza la clorofila en las hojas verdes?
  • 17.
    Página 15 • ¿Huboalgún cambio en la coloración del alcohol del frasco B? • ¿Considera que la clorofila es soluble en agua? Cuando trabaje con sus estudiantes, orientarlos acerca de la razón por qué cambió de color uno de los líquidos. La hoja Figura 3. Partes de una hoja. Fuente: http://goo.gl/Y2oCD7 Las hojas son órganos de gran importancia para las plantas. Cuando esté en el aula con sus estudiantes, pedirles que colecten hojas de las que suelen caerse de los árboles cercanos a su casa o a la escuela y que las observen. Mostrarles el esquema de las partes de la hoja y oriéntelos para que identifiquen esas partes en las muestras colectadas. Observar que las hojas tienen partes bien diferenciadas, entre ellas el limbo, que es la parte laminar, el pecíolo, que soporta el limbo y lo conecta con la base de la hoja, con el que a su vez se une al tallo. Para que se piense en dos funciones que realizan las hojas, luego de un debate al respecto, puntualizar lo siguiente: • Las hojas son órganos que capturan la energía del sol. • Son las proveedoras de la energía de la planta, mediante la fotosíntesis. Estas funciones vitales, las realizan las hojas sin importar su forma. Para ampliar más al respecto, se recomienda http://goo.gle/4Yu4Ap Las nervaduras y el limbo de la hoja Analizar que en la estructura de la hoja, la epidermis es un tejido que constituye el haz y el envés. Pero, entre ambos lados de la hoja en la parte interna hay capas de tejidos especializados como el colénquima, que es un tejido de sostén formado por células vivas con paredes ricas en celulosa. Así como el parénquima, otro tejido formado por células con abundantes cloroplastos. A simple vista, y principalmente a trasluz en una hoja se pueden ver las nervaduras. Figura 4. Nervaduras. Fuente: http://goo.gl/2XvogG En pareja responder: • ¿Cuál es la función que desempeñan las nervaduras? Esta pregunta también puede hacerla en el aula, estará dando lugar a que los niños planteen diversas hipótesis. Después de escuchar las respuestas, orientarlos para que comprendan que en las nervaduras hay un sistema de conducción de sustancias nutritivas que viajan por ellas como en un tubo. Las nervaduras forman el sistema conductor de las hojas. Responder de forma individual: • ¿Qué clase de materiales viajan por las nervaduras? Las plantas recogen materiales de la tierra a través de los pelos radicales o absorbentes y los transportan por medio de un sistema de tubos hacia toda la planta. Los tubos de este sistema también se llaman vasos leñosos y el tubo que transporta los materiales desde las raíces a las hojas se llama xilema, y los materiales que lleva son agua y minerales, entre otros. A la mezcla de materiales que viajan por este tubo se le llama savia bruta.
  • 18.
    Página 16 Figura 5.Xilema y floema. Fuente: http://goo.gl/YfiF1W Cuando la savia bruta llega a las hojas, experimenta una transformación y se enriquece con azúcar y sustancias vitales para la planta. A esta nueva sustancia se le llama savia elaborada. Las dos savias circulan por las nervaduras. La savia elaborada es transportada desde las hojas hacia las partes de la planta en las que se necesitan, por medio de un tejido conductor llamado floema. Para ampliar más las ideas se recomienda: http://goo.gl/VGr37I La función nutritiva de la hoja: Fotosíntesis Figura 6. La fotosíntesis. Fuente: http://goo.gl/NxQTcL Responder en pareja: ¿Qué necesita una planta para llevar a cabo la fotosíntesis? ¿De dónde obtiene la hoja los recursos para elaborar sus propias sustancias nutritivas? La planta toma los materiales que viajan desde las raíces por el xilema hasta las hojas, en esa mezcla llamada savia bruta. Con esos materiales, más el bióxido de carbono, el agua y la luz solar lleva a cabo la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso de reacciones químicas, mediante el cual las plantas fabrican sus propios alimentos. Ocurre en dos fases. Una requiere luz solar y la otra no. Fase luminosa o ciclo de Hill También se le denomina como fase clara, solo ocurre en horas del día, no durante la noche. Uno de los resultados más importantes de esta fase es la liberación de oxígeno al ambiente. Investigar y compartir sus ideas: • ¿En qué consiste la fase luminosa y por qué se llama así? • ¿En qué parte de las hojas se lleva a cabo el proceso? • ¿Cuál es la importancia del agua en la fase luminosa? La planta requiere ciertas sustancias para llevar a cabo la fotosíntesis: • Agua • Bióxido de carbono (CO2 ) • Luz • Minerales El agua y los minerales se obtienen por medio de las raíces, mientras que el bióxido de carbono se toma del aire que rodea su entorno. El proceso se realiza en el interior de los cloroplastos de la célula, en los pliegues internos llamados tilacoides. El agua es un recurso importante ya que durante la fase luminosa sufre un cambio en su composición dentro de las hojas. Este cambio consiste en separar sus elementos que son hidrógeno y oxígeno. Al quedar libre el oxígeno, sale de las hojas para enriquecer el aire de la atmósfera. bióxido de carbono luz solar oxígenovapor de agua savia elaborada savia bruta
  • 19.
    Página 17 En cambioel hidrógeno pasa a formar parte del siguiente proceso en el que la planta fabricará sustancias nutritivas para ella, tales como sacarosa, almidón, celulosa, lignina, y suberina, entre otras. Para profundizar en esta temática se recomienda consultar: http://goo.gl/z8IF9B, http://goo.gl/QbSHtg Experimentación En las hojas de las plantas se lleva a cabo la fotosíntesis. Si la planta no recibe luz, experimenta dificultades en su desarrollo. Materiales • 2 frascos de vidrio, pequeños • 10 semillas de frijol • Tierra negra y una cuchara desechable • Agua Procedimiento • Colocar dos cucharadas de tierra en cada frasco. • Colocar cinco semillas de frijol en cada uno. • Aplicar un poco de agua, que no se hagan charcos. • Colocar ambos frascos en un lugar fresco y que reciba luz. Esperar cinco días. • Cuando hayan brotado las plantas, colocar un frasco en un lugar oscuro. Pero no cambiar el otro de su lugar. Discusión ¿Qué observaron durante la experiencia? ¿Qué sucedió con las hojas? ¿Cómo explica lo sucedido? ¿Para qué necesitan luz las plantas? Establezcan sus conclusiones La planta que se expuso a mayor cantidad de luz se desarrolla de una manera diferente a la que se expuso a condiciones de poca luz. Fase oscura o ciclo de Calvin de la fotosíntesis Figura 7. Resultado de la fotosíntesis. Fuente: http://goo.gl/w45wYy Comentar: ¿Cuál es la diferencia entre la fase clara y la fase oscura? Es común que al abordar la temática de la fotosíntesis se le considere como un proceso que se realiza en dos fases: una fase que se lleva a cabo en presencian de luz y otra que no la necesita. Por ello, se les denomina como fase clara y fase oscura. Estas fases, ¿son procesos simultáneos o separados? El término “fase oscura” suele asociarse que es una fase que ocurre de noche mientras que la fase clara ocurre de día. No es así, porque ambas fases se dan de manera simultánea durante todo el día. La diferencia está en que las reacciones de la fase luminosa requieren luz solar y producen oxígeno; mientras que las de la fase oscura, no necesitan luz del sol, y ocurren siempre. Al final de esta fase, también llamada ciclo de Calvin, la planta ha elaborado sustancias nutritivas. A diferencia de la fase luminosa, este ciclo no produce oxígeno sino que bióxido de carbono. Para una mejor comprensión, se recomienda: http://goo.gl/1T8W9N
  • 20.
    Página 18 La respiraciónen las plantas Las plantas, al igual que los animales realizan un intercambio gaseoso con el entorno. El intercambio de gases entre un organismo y el ambiente es un proceso en el cual el ser vivo produce bióxido de carbono como uno de los desechos de su metabolismo cotidiano, y como esa sustancia es peligrosa para su vida, la expulsa hacia la atmósfera mediante la respiración. Al mismo tiempo, toma de la atmósfera el oxígeno que sus células necesitan para realizar de manera óptima todas sus funciones vitales. ¿Cómo se realiza el intercambio de gases en las plantas? • Las plantas utilizan bióxido de carbono (CO2) y agua, para producir oxígeno y elaborar sus propios nutrientes. • En ausencia de luz, las plantas también producen bióxido de carbono, debido a que no realizan la fotosíntesis si no hay luz. El intercambio de gases de las plantas se realiza a través de los estomas, que abundan en el envés de las hojas. Para profundizar en este contenido, se recomienda: http://goo.gl/xlqjcr Experimentación: ¿Cómo se puede comprobar que la planta respira? Los estudios acerca de la fotosíntesis han comprobado que las diferencias entre los productos de las fases de la fotosíntesis son muy marcadas. Se ha demostrado que en presencia de luz, las plantas aportan oxígeno al ambiente. En ausencia de luz, liberan CO2. Ideas didácticas El árbol del saber Pedir a los estudiantes que elaboren un glosario con los términos aprendidos en el desarrollo del contenido. Las palabras del glosario pueden estar escritas en figuras de cartulina en forma de hoja. En un lado debe colocarse la palabra y en el otro lado la definición. Elaborar, creativamente un árbol sin hojas. Recolectar las hojas elaboradas en esta actividad y pegarlas sobre el árbol, haciendo que todos los estudiantes participen en la construcción del árbol del saber. Figura 8. Los estomas o poros. Fuente: http://goo.gl/MzgvGx Materiales • Dos frascos transparentes y con tapa • Extracto de repollo morado • Plantas acuáticas y papel lustre negro Procedimiento • Partir el repollo en cuatro porciones y hervirlo. • Dejar enfriar el extracto obtenido. • Llenar los dos frascos con el extracto y poner en cada uno una pequeña planta acuática. • Cubrir un frasco con papel lustre negro y dejarlo reposar en un lugar oscuro. No cubrir el otro, y colocarlo en un lugar soleado. • Observar lo que sucede durante tres horas.
  • 21.
    Página 19 Discusión En equipo,responder: ¿Qué indica el cambio de color en cada caso? El extracto utilizado es un indicador. Si hay CO2 en él, se volverá rojizo. Si detecta oxígeno, se tornará azul. Con sus estudiantes, puede formular preguntas acerca de lo que observaron durante la experiencia y expliquen lo que han observado en la práctica. Importancia ecológica de la fotosíntesis Figura 9. Importancia de la fotosíntesis. Fuente: http://goo.gl/1iA3aL Explique los siguientes aspectos generales de la fotosíntesis: En cada caso citar al menos un ejemplo y establecer sus conclusiones con base a lo aprendido. Interpersonal, cuando organizan equipos de trabajo para planear el desarrollo de sus experiencias y al discutir los resultados de sus experimentos. Lingüística, cuando exponen sus ideas en clase y utilizan con seguridad los conceptos y definiciones que encierra cada temática. Naturalista, al valorar la importancia de las plantas en la vida del planeta. Lógica-matemática, cuando hacen cálculos y mediciones correctas durante los experimentos. Inteligencias múltiples Con esta actividad se podrá comprobar que las plantas utilizan el CO2 de su entorno y devuelven oxígeno al ambiente. Diseñar una guía de laboratorio para ser utilizada con sus estudiantes y compártala en equipo con sus colegas a fin de enriquecerla. En un frasco transparente colocar 50 ml de agua purificada. Agregar de 6 a 10 gotas de azul de bromotimol. Cuando ya toda esté azul por el oxígeno presente, soplar con una pajilla hasta lograr que el agua se vuelva de color amarillo. Entonces, colocar una Elodea (planta acuática) dentro del vaso y colocarlo a la luz solar. Medir el tiempo hasta que de nuevo se ponga el agua de color azul. El agua se volvió amarilla cuando el indicador de azul de bromotimol detectó que había CO2 disuelto en agua, cuando se sopló con la pajilla. Luego, la planta acuática hizo la fotosíntesis y consumió el bióxido de carbono en el proceso. En su fase clara, la fotosíntesis de la planta devolvió el oxígeno al agua. Analizar en conjunto lo importante que son las plantas en el ecosistema.
  • 22.
    Página 20 Indicador delogro • Describe, explica y ejemplifica los taxismos y los tropismos en los animales y en las plantas: hidrotaxismo, hidrotro- pismo, geotaxismo, geotropismo. ¿Qué más debo saber? Exploración de conocimientos previos Observar la imagen y responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Por qué un girasol gira en busca de la luz del sol? Compartir con sus colegas sus respuestas. Figura 1. Los girasoles se tornan en dirección al sol. Fuente: http://goo.gl/9UVZbj Las plantas y los animales son organismos que responden a estímulos del ambiente, un ejemplo claro es el girasol. Situación problema ¿Qué movimientos realizan las plantas? Dialogar en pareja y plantear sus hipótesis. Utilizar esta pregunta para orientar a los estudiantes sobre cómo elaborar sus propias hipótesis acerca de los fenómenos que observan en la naturaleza. Permitirles que planteen sus ideas y vayan desarrollando sus habilidades para analizar y contrastar con lo que se va aprendiendo durante el proceso, por lo que estas hipótesis son válidas. Permítales que las compartan al pleno. Idea didáctica Taxismos en animales y tropismos en plantas 3 El movimiento de los girasoles en dirección a la luz del sol, ha llamado siempre la atención del ser humano. Hoy en día este movimiento de los girasoles está siendo objeto de estudio para aplicarlo en las nuevas tecnologías de paneles solares inteligentes. Para profundizar este contenido se recomienda: http://goo.gl/nfVdWn Presentar a los niños la imagen de un grupo de hormigas subiendo a un tronco de un árbol. Preguntarles: ¿Qué clase de tropismos y taxismos se observan en la imagen?    
  • 23.
    Página 21 Desarrollo Los tropismos Lasplantas tienen ciertos movimientos hacia determinados estímulos. Por ejemplo: • Las raíces buscan la tierra. • El tallo y las hojas crecen en dirección de la luz. Estos movimientos los hacen en dirección a esos factores ambientales, porque son necesarios para la supervivencia de la planta. A los movimientos que realizan las plantas a favor o no de un cierto estímulo del ambiente se le llama tropismo. Cuando la respuesta es a favor del estímulo, el tropismo es positivo. Cuando la respuesta de la planta es en contra del estímulo, el tropismo es negativo. Los tropismos se nombran de acuerdo al tipo de estímulo. Se usan prefijos tales como: Para profundizar en el contenido se recomienda: http://www.escuelapedia.com/tropismo/ http://goo.gl/g67CR0 Hidrotropismos Cuando una planta o una parte de ella crece buscando una fuente que le abastezca de agua, se dice que existe un hidrotropismo positivo. Pero, si el movimiento o el crecimiento son en dirección contraria, se dice que hay hidrotropismo negativo. Un ejemplo de plantas que presentan un hidrotropismo positivo son las plantas acuáticas. Para demostrar el hidrotropismo de las raíces, puede hacer lo siguiente: Cortar una botella de modo que se forme un embudo y un vaso. Agregar 50 ml de agua en el vaso, y colocar el embudo. Dentro del embudo poner el bulbo de una cebolla con las raíces hacia adentro, como se muestra en la figura y espere una semana. Después de algunos días observará que las raíces crecen en dirección del agua. Geotropismos Responder de forma individual: ¿Qué estímulo siguen las raíces de las plantas en su crecimiento? ¿Siguen los tallos el mismo estímulo que las raíces? Los tallos y las raíces crecen en varias direcciones, siguiendo el estímulo de la gravedad. Solo que en sentidos opuestos. Figura 3. Tropismos diferentes en una planta. Fuente: http://goo.gl/IaV5Io Los geotropismos son la respuesta de las plantas al estímulo de la gravedad terrestre. Como las raíces crecen hacia el centro de la Tierra, tienen geotropismo positivo, y los tallos en la mayoría de las plantas crecen hacia el cielo, tienen geotropismo negativo. Para profundizar en el tema, se recomienda: http://goo.gl/59ZiRa Experimentación: ¿Cómo comprobar los geotropismos en una planta de frijol? Los tallos y las raíces de las plantas crecen y se desarrollan siempre en respuesta al geotropismo que poseen, aunque se cambien las condiciones. Figura 2. Hidrotropismo de una raíz. Fuente: http://goo.gl/gxM5Hq    
  • 24.
    Página 22 Materiales • 10semillas de frijol • 2 frascos de vidrio de boca ancha • 50 ml de agua • Algodón Procedimiento • Cubrir el fondo de cada frasco con algodón humedecido. • Colocar 5 semillas en cada frasco, deben quedar separadas. • Dejar que germinen en un lugar poco soleado. • Cuando las plantas ya sobresalgan de los botes, colocar horizontalmente un bote y observar lo que sucede en los siguientes dos días. Discutir acerca de lo que observaron en ambos frascos. ¿Qué clase de tropismo se comprueba que tienen las raíces y el tallo? Los taxismos Figura 4. Taxismos de insectos. Fuente: http://goo.gl/RM7hTP Tanto los tropismos como los taxismos implican movimiento. Al igual que las plantas, los animales también responden de manera favorable o contraria a ciertos estímulos que perciben en el ambiente. Si el estímulo es la luz, la respuesta del animal será un fototaxismo. Si el estímulo es el agua, la respuesta será un hidrotaxismo. Para ampliar estas ideas, se recomienda: http://goo.gl/WtlE1d Hidrotaxismo El hidrotaxismo es la respuesta positiva o negativa de un animal frente al agua como estímulo externo. Pedir a sus estudiantes que lleven a la clase diferentes imágenes de animales, vertebrados o invertebrados, y dos pliegos de papel bond. En el salón de clase, organícelos en equipos de trabajo, y que clasifiquen esos animales según su hidrotaxismo positivo o negativo. Se llama hidrotaxismo positivo a la respuesta del animal a favor del estímulo agua; pero si la respuesta es alejarse del agua, el hidrotaxismo es negativo. Los peces presentan hidrotaxismo positivo, mientras que los reptiles tienen hidrotaxismo negativo. Para exponer sus clasificaciones, pedirles que elaboren un cartel de animales con Los taxismos son las reacciones positivas o negativas que presenta un animal a través de estímulos frente a determinados factores externos o internos. Ideas didácticas Para que los niños y niñas puedan mejorar la comprensión de los temas estudiados, se sugiere que traigan al salón plastilina de diversos colores y 6 cuadrados de cartulina de 10 cm x 10 cm. Motívelos para que elaboren con plastilina y de forma creativa, tres figuras de animales que tengan geotaxismo positivo y tres que tengan geotaxismo negativo. Deben pegar cada figura en el rectángulo de cartulina y luego hacer una exposición en el aula acerca de los taxismos de los animales representados en los modelos.
  • 25.
    Página 23 Interpersonal, cuando organizanequipos de trabajo para trabajar en el aula. Lingüística, cuando expresan sus ideas y demuestran dominio de la terminología. Naturalista, por la valoración de las observaciones y los resultados de los experimentos. Lógica-matemática, cuando formulan sus hipótesis, diseñan los experimentos y los desarrollan a fin de comprobarlas. Inteligencias múltiples Organizar a sus estudiantes en equipos para que diseñen una caricatura ecológica. El tema de la caricatura debe tratar acerca del peligro que enfrentan los animales acuáticos que viven en un lago o un río, porque las aguas del río se están contaminando y ellos no pueden vivir en otro tipo de lugar porque su hidrotaxismo es positivo. Los niños deben inventar una historia en la que sobresalga un personaje acuático de su preferencia, y un personaje no acuático que quiere ayudarles a frenar la contaminación. Motívelos a crear, dibujar y exponer su caricatura con mucha creatividad. hidrotaxismo positivo y otro con los que tienen hidrotaxismo negativo. Solicíteles que expliquen cuáles son las características de esos animales por las cuales fueron clasificados así por el equipo de trabajo. Para profundizar en este contenido se recomienda consultar: http://goo.gl/XnPPKE Geotaxismo Figura 5. La lombriz de tierra tiene un geotaxismo positivo Fuente: http://goo.gl/9vNnna El prefijo geo significa tierra. Se sugiere llevar esta definición en un cartel y analizarla, permitiendo que los estudiantes den algunos ejemplos. Hay movimientos que hacen los animales buscando enterrarse cavando cuevas en el suelo. Por ejemplo las lombrices de tierra que viven en la tierra húmeda, las hormigas que excavan y hacen túneles, entre otros. Estos animales tienen geotaxismo positivo. Los animales que pueden trepar a los árboles o subir los riscos tienen geotaxismo negativo. Diseñar un mapa conceptual relacionado con los movimientos de los animales y las plantas. Compartir con un colega y escribir sus conclusiones. El geotaxismo es el movimiento de los animales según la acción de la gravedad.
  • 26.
    Página 24 Proyecto: Noes solo un pigmento verde La clorofila es una sustancia de origen vegetal con propiedades importantes que pueden ayudar a mejorar la salud de las personas. ¿Cómo se puede aprovechar la clorofila de una planta comestible? Desde hace algunos años se ha venido investigando sobre cómo puede beneficiarse la humanidad con el consumo de esta sustancia en sus alimentos. Se ha descubierto que la clorofila tiene propiedades estimulantes, depurativas y contra el cáncer. De allí, que se vende en suplementos alimenticios a fin de que actúe directamente sobre tejidos y órganos del cuerpo, esto indica que la clorofila no solo es importante para la vida de las plantas. Para profundizar en sus saberes se recomienda http://goo.gl/9091m Materiales • 50 hojas de berro, mora u otra planta verde comestible • Una licuadora • 100 ml de agua • Un colador • Una cuchara de madera • Una olla • Una cocina • Un frasco con tapadera Procedimiento • Cortar en trozos los tallos y hojas de berro, mora u otra planta comestible. Colocarlos en una licuadora. • Añadir el agua purificada y licuar hasta obtener una pasta. • Colar el licuado para separar las fibras. • Calentar el material colado en una olla, hasta una temperatura de 70°C aproximadamente, en todo caso, sin dejar que hierva. • Retirar del fuego cuando se observe que la clorofila se ha separado y flota sobre el líquido. Finalmente, observará que la clorofila flota. Recoléctela con una cuchara y guárdela en un frasco, ya se puede usar para colorear alimentos. Si no se usará pronto, debe almacenarse en un refrigerador. Se puede separar la clorofila de algunas plantas y usarse después como colorante natural para algunas comidas como el arroz, así se pueden enriquecer los alimentos con esta sustancia natural. Responder y compartir con el pleno su experiencia e investigación: ¿Cuál es la importancia de la clorofila para las plantas? ¿Cuál es la importancia de la clorofila en la nutrición y salud humana? ¿Qué otros usos le daría a la clorofila obtenida en esta experiencia? ¿Cómo planearía promover el consumo de la clorofila entre sus estudiantes y centros educativos?
  • 27.
    Página 25 AUTOEVALUACIÓN Leer yresponder. a) Explicar el proceso que les permite a las plantas sintetizar diferentes sustancias para nutrirse b) ¿Por qué las hojas tienen el color verde que las caracteriza? c) ¿Cómo ayudan las plantas a limpiar el aire de la atmósfera? Analizar y responder a) ¿Qué ventajas tiene el reciclaje de papel? b) ¿Considera que la fabricación de papel puede poner en peligro los bosques? ¿Por qué? c) ¿Qué acciones realizaría con sus colegas y estudiantes en el centro educativo para promover el cuido o siembra de plantas en su entorno? Las hojas son órganos vitales no solo para las plantas sino para todos los seres vivos en el planeta ya que son fábricas de sustancias nutritivas y de oxígeno, sin lo cual no sería posible que continúe la vida. Las células vegetales tienen una envoltura sobre la membrana nuclear que está hecha de una sus- tancia llamada celulosa. En la industria, la celulosa tiene gran importancia, ya que se utiliza para la fa- bricación del papel. Identificar los orgánulos de células vegetales y animales. Márquelos con X si están en una u otra, o ambas. Escribir una V a los enunciados que son verdaderos. • La fase clara de la fotosíntesis se realiza solo cuando hay luz. • La fase oscura de la fotosíntesis se lleva a cabo por las noches. • Las mitocondrias son órganos que realizan la foto- síntesis. • Las fases de las fotosíntesis ocurren simultánea- mente durante el día. • Las moléculas de agua se rompen durante la fotosíntesis, liberando oxígeno. • Las plantas respiran por estomas que están en sus raíces. Elaborar una lista de los tropismos o taxismos, según el caso, en las siguientes especies y explíquelos. • Iguana • Sapo • Árbol de mango • Murciélago Orgánulo Célula animal Célula vegetal Membrana Cloroplasto Citoplasma Pared celular Mitocondria Núcleo
  • 28.
    Página 26 ¿Qué más debosaber? Exploración de conocimientos previos En los noticieros informan sobre la cantidad de lluvia que ha caído o que caerá en la próxima tormenta. ¿Cuál es su interpretación? Responder de forma individual, luego, reunirse en equipos y compartir sus resultados. Figura 1. El estado del tiempo. Fuente: http://goo.gl/8Jbx0J Situación problema Los científicos han desarrollado métodos para calcular la cantidad de agua que se precipita durante una tormenta. ¿Por qué es importante medir la cantidad de lluvia que cae en el país? Plantear sus hipótesis en equipo y socializarlas. Idea didáctica Conocer la cantidad de agua que cae con la lluvia en un lugar es importante para hacer obras de prevención en la zona. En 1998, el huracán Mitch dejó caer tanta agua, que en El Salvador hubo graves inundaciones. Para ampliar consulte: http://goo.gl/AJdOpI Llevar a la clase un vaso y una canica. Ponga 10 ml de agua en el vaso y mida cuánto sube el nivel al colocar la canica. Indicadores de logro • Experimenta y describe las magnitudes físicas: de área, volumen y velocidad en objetos y materiales que le rodean utilizando de forma correcta las unidades de medida al resolver problemas. • Mide y describe fenómenos atmosféricos: cantidad de lluvia, dirección del viento, humedad y temperatura, diseñando y construyendo, algunos instrumentos como: pluviómetro, veleta, termómetro entre otros. Unidad 2 Experimentando con fenómenos físicos Medición de algunos fenómenos atmosféricos 1
  • 29.
    Página 27 Desarrollo Figuras, cuerposgeométricos ¿Cuál es la diferencia entre una figura geométrica y un cuerpo geométrico? Dialogar con un colega su respuesta. Los cuerpos geométricos son cuerpos que poseen tres dimensiones: largo, ancho y alto. La figura geométrica es una superficie que está formada por solo dos dimensio- nes: largo y ancho. Entre los cuerpos geométricos se pue- den mencionar las pirámides, los cubos, las esferas, los cilindros, prismas y conos. El área de una figura rectangular Debido a sus dos dimensiones, largo y ancho, una superficie se expresa en unidades al cuadrado. Ejemplo. Una cancha de fútbol tiene 120 metros de largo y 90 metros de ancho, ¿Cuál es la superficie del terreno de juego? Figura 2. Superficie geométrica. Fuente: http://goo.gl/GVkNti El terreno de juego es de forma rectangular, por lo tanto, su área será el producto de su longitud y su anchura. A = largo x ancho A = 120 m x 90m = 10 800 m2 El área del terreno de juego de una cancha de fútbol es de 10 800 metros cuadrados. Volumen de una esfera Debido a sus tres dimensiones, largo, ancho y alto, el espacio que ocupa un cuerpo se expresa en unidades cúbicas. ¿Cuál es el volumen de un balón de fútbol? Figura 3. Balón de fútbol. Fuente: http://goo.gl/Bf9zUy Un balón de fútbol es un objeto esférico. Su volumen se calcula por la fórmula: Tomando en cuenta que el radio de un balón de fútbol es de 0.22 metros, se puede calcular su volumen así: El volumen de una pelota de fútbol es de 0.045 metros cúbicos. Ejemplo. En una carpintería hay un cubo de madera de 5 cm de lado. Calcular su volumen. El volumen del cubo es V = L x L x L V = 5cm x 5cm x 5cm = 125 cm3 Para ampliar se recomienda http://goo.gl/KTLPCF
  • 30.
    Página 28 Velocidad La velocidadmide el espacio que recorre un cuerpo por unidad de tiempo, cuando se desplaza a lo largo de una trayectoria. Si la velocidad del móvil no cambia en el tiempo, se dice que es constante. En ese caso, la velocidad se calcula así: Velocidad = espacio / tiempo Ejemplo: Un estudiante camina sobre la línea de la cancha de la escuela durante la clase de educación física. Si recorre los 50 metros de la línea en 70 segundos, ¿con qué velocidad se desplaza? Dividiendo los 50 metros por los 36 segundos, se tiene: La velocidad es de 1.38 m/s. Esto significa que el estudiante recorre con velocidad constante de 1.38 metros por cada segundo. En la naturaleza, la luz y el sonido son dos fenómenos que viajan con velocidad constante. En el aire, el sonido viaja a unos 340 m/s, mientras que la luz lo hace a 300 000 km/s. Para profundizar en el tema, se recomienda: http://goo.gl/kqqugt El espacio recorrido o distancia La distancia es el espacio que recorre un móvil. Para calcular el espacio recorrido por un móvil que se desplaza con velocidad constante se multiplica la velocidad del móvil por el valor del tiempo. Así: d = v t Por ejemplo: Durante una tormenta, se ve un relámpago y 3 segundos después se escucha el trueno. ¿A qué distancia del oyente cayó el rayo? Solución. Se sabe que el sonido viaja en el aire a 340 m/s aproximadamente. d = 340 m/s x 3 s Multiplicando y eliminando los segundos, se tiene: d = 1 020 metros El rayo cayó a 1 020 metros, esto es un poco más de un kilómetro de distancia. El tiempo Paradeterminareltiempoquetardaunmóvilendesplazarse entre dos lugares moviéndose con velocidad constante, se aplica esta relación: Tiempo = espacio recorrido / velocidad Ejemplo: Una tortuga camina en tierra a una velocidad de 0.05 m/s ¿En cuánto tiempo habrá recorrido un espacio de 20 metros? Tarda unos 400 segundos, aproximadamente 6 minutos en recorrer los 20 metros. Para calcular la velocidad de un móvil que tiene velocidad constante, se divide el espacio recorrido entre el tiempo. La velocidad se expresa en metros/ segundo.
  • 31.
    Página 29 Figura 4.La atmósfera. Fuente: http://goo.gl/4QxDZv ¿Cómo se formó la atmósfera? Con un colega, plantear sus hipótesis acerca del origen de la atmósfera. Esa misma pregunta puede hacerla a sus estudiantes, después de escuchar las respuestas explicar que la atmósfera es una vieja capa de gases que se formó en los inicios del planeta, por las emanaciones volcánicas, es decir que era una mezcla de vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre y nitrógeno, pero sin oxígeno. Diversos procesos que siguieron, como la producción de oxígeno realizada por las plantas durante la fotosíntesis, la enriquecieron hasta ser como es ahora. ¿Qué funciones cumple la atmósfera? La capa de gases que rodea la Tierra cumple las siguientes funciones: • Almacenar oxígeno para los seres vivos. • Proteger la Tierra de la radiación ultravioleta. Gracias a la capa de ozono, los rayos ultravioleta no afectan de forma directa a los seres vivos, ya que absorbe cierta longitud de onda de los rayos UV. • Servir de barrera contra los meteoritos. Cuando entra un meteorito, inmediatamente se quema. • Regular el clima y el ciclo del agua. Para profundizar en el tema se recomienda: http://goo.gl/EYVWIC ¿Cómo es la atmósfera? La atmósfera se divide en capas y la mayor parte de gases que la forman se concentran muy cerca de la superficie del planeta, esto hace que exista una presión en el planeta denominada presión atmosférica. Las capas de la atmósfera son seis y se denominan: tro- pósfera, estratósfera, mesósfera, ionósfera, exósfera y magnetósfera. ¿Qué elementos químicos hay en la atmósfera? La atmósfera terrestre está compuesta de diferentes gases, así: 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 1% de argón, además de cantidades variables de otros gases que incluyen bióxido de carbono y neón. ¿Hay partículas en la atmósfera? Para comprobarlo, realizar la siguiente experiencia: • Utilizando una regla y un lápiz, trazar cuadrados de 1cm x 1 cm en una hoja de papel bond. • Trazar un círculo de unos 10 cm de diámetro y recor- tarlo. • Colocar el círculo con los cuadros hacia arriba sobre un plato desechable humedecido con glicerina. • Dejarlo cerca de una ventana y al cabo de dos horas contar las partículas que han quedado atrapadas por cada centímetro cuadrado. Reflexionar acerca de que muchas partículas que llegan a la atmósfera pueden contaminarla, causando su deterioro. Si este deterioro se extiende, la vida en todo el planeta se pone en riesgo ya que la atmósfera es la reserva mundial de oxígeno para la humanidad, y la vida sin este elemento en el aire no puede continuar. Atmósfera
  • 32.
    Página 30 Figura 5.Nubes tipo cúmulos. Fuente: http://goo.gl/MM94iR Las nubes son fenómenos cotidianos de los que general- mente se sabe muy poco. Responder con un colega ¿Cómo se forman las nubes? Mediante una plenaria, escuche cómo explican sus ideas en el pleno. Esta misma actividad puede realizarla con sus estudiantes. Para ampliar los conocimientos comentar que la atmósfera del planeta contiene diversos gases, entre ellos, el vapor de agua que es el que forma las nubes. ¿De dónde proviene ese vapor de agua? Explicar que este vapor proviene, sobre todo, de la evaporación de los océanos, ríos y lagos. Durante el día, la intensa luz del sol calienta la superficie de los océanos y lagos. Al calentarse las moléculas de agua de la superficie, empiezan a pasar del estado líquido al estado gaseoso, fenómeno llamado evaporación. Mientras está sucediendo esto, el aire de la superficie se va calentado y asciende a la atmósfera. Entonces, el aire frío de la atmósfera, que es más pesado empieza a descender y eso forma corrientes de aire que llamamos vientos. Así se forma la brisa del mar. Dialogar con un colega: ¿Por qué algunas nubes son blancas y otras son oscuras? Para ampliar este conocimiento se recomienda: http://goo.gl/OqHgNa Este fenómeno se debe a que la luz es dispersada cuando pasa por la nube a través de las miles de gotitas de agua y partículas de hielo. Cuando las nubes son muy espesas los rayos de luz tienen más dificultades para pasar, entonces se observa que las nubes tienen color gris oscuro. ¿Qué tipos de nubes existen? Buscar al menos cinco fotos de paisajes, de revistas o diarios, en los que se observen las nubes e identificar por lo menos cinco tipos de nubes diferentes. Argumentar porqué son distintas. Las nubes se clasifican en: • Cirros: formadas por cristales de hielo, son de aspecto alargado. • Cirrocúmulos. Son agrupaciones de cirros. Anuncian tormentas. • Estratos. Parecen un banco de neblina totalmente gris. Permanecen mucho tiempo, sin que llueva. • Cúmulos. Su base es horizontal y crecen muy altas. Son blancas con sombras grisáceas. • Cumulonimbus. Tienen el aspecto de un hongo gigantesco. Salir a observar el cielo y distinguir los tipos de nubes presentes. Figura. 6. Cumulonimbus. Causan precipitaciones. Fuente: http://goo.gl/VcAVWp Las nubes
  • 33.
    Página 31 Figura 7.Nubes y lluvia. Fuente: http://goo.gl/fnVJJb Responder en pareja ¿Cómo se forma la lluvia? Analizar sus respuestas considerando las hipótesis, y luego discutir acerca del fenómeno de la lluvia como un fenómeno atmosférico que depende principalmente de tres factores. • La temperatura atmosférica • La presión en la atmósfera • La radiación solar El fenómeno de la lluvia se inicia con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes. Su origen se debe a los cambios de presión o temperatura en la atmósfera y por la disponibilidad de agua en el medio. En la atmósfera siempre hay agua en estado gaseoso, cuando se encuentra con partículas como de polvo, estas actúan como núcleos de concentración y las moléculas de agua se condensan en ellos, formándose agua líquida que luego desciende en forma de lluvia. Incluso, en ocasiones la lluvia cae sucia debido a que la atmósfera estaba saturada de polvo, como ocurre en los desiertos o en zonas cercanas a estos, y entonces ese polvo cae con la lluvia. Por otra parte, cuando el vapor de agua de las nubes choca contra una montaña o cordillera, se favorece la condensación y también se forman abundantes lluvias. Así, las montañas actúan como núcleos de condensación para que se forme la lluvia. ¿Cómo se forma la lluvia ácida? Cuando en la atmósfera se encuentran sustancias químicas tales como óxido de nitrógeno y dióxido de azufre, la atmósfera en general se contamina y en consecuencia estas partículas se mezclan con el vapor de agua, mediante una reacción química que da lugar a la formación de la lluvia ácida. Esa es una consecuencia directa de la contaminación del aire causada por la actividad humana. La lluvia ácida puede contener ácidos nitrosos y ácido sulfúrico. ¿Cómo se puede medir la cantidad de lluvia que cae en un lugar? Escriba sus ideas y compártalas en el pleno. Para medir la cantidad de lluvia se usan los pluviómetros. Pasos para hacer un pluviómetro sencillo Debe tener un embudo colocado en la entrada de un frasco cilíndrico y una regla graduada en centímetros. Cuando llueva, colocarlo afuera en el patio y recolectar el agua que entre por el embudo. Al terminar de llover debe medirse con una regla la altura de la columna de agua. Cada milímetro de altura equivale a la caída de un litro de lluvia por metro cuadrado. Si no hay lluvia, se puede imitar el fenómeno utilizando una manguera conectada al grifo. Conocer el promedio de la cantidad de lluvia que cae en una región es importante para planear las obras de pre- vención y mitigación que se deben realizar en beneficio de los habitantes de la ciudad. Para saber más al respecto: http://goo.gl/1Ltf32 La lluvia
  • 34.
    Página 32 Experimentación El barómetroes un instrumento que mide la presión atmosférica y detecta cambios en ella. Discuta con un colega ¿Cómo funciona un barómetro? Materiales • Un frasco de boca ancha y de vidrio. • Un globo grande, previamente inflado y desinflado. • Una pajilla, una banda de hule y pegamento. Procedimiento • Cortar el globo en dos partes y colocarlo tapando la boca del frasco. Asegurarlo al frasco con la banda de hule. • Hacer un corte oblicuo en cada extremo de la pajilla. Pegar un extremo de la pajilla en el centro de la tapa de globo. • Fijar una hoja de papel en la pared y colocar el barómetro de manera que el extremo de la pajilla esté señalándola. • Marcar el nivel de la pajilla en la hoja, indicando el tiempo que hay existente. Discusión • ¿Qué indica si la pajilla señala hacia arriba o hacia abajo? • ¿Qué es la presión atmosférica? Figura 8. Modelo de barómetro. Fuente: http://goo.gl/1Ev7OE Figura 9. Cambios de presión. Fuente: http://goo.gl/9tMIBv Valorar las respuestas y reforzarlas con lo siguiente: La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire de la atmósfera sobre todo cuerpo en la Tierra. La presión atmosférica se mide en unidades llamadas atmósferas, a nivel del mar la presión atmosférica es de 760 mmHg, lo que equivale a 1.0 atm. La presión atmosférica no es constante y disminuye con la altura. También varía según el clima de una región. Antiguamente se negaba la existencia de la presión atmosférica pues se creía que el aire no pesa, pero esas ideas cambiaron radicalmente con el experimento de Torricelli, quien inventó el barómetro y cuantificó por primera vez dicha presión. En términos más sencillos, el peso del aire de la atmósfera a nivel del mar es de 1 kg/cm2 . Como la atmósfera es fácilmente compresible por ser gaseosa, el efecto de la fuerza gravitacional hace que su densidad (masa por unidad de volumen) disminuya con la altura, lo cual a su vez explica que la disminución de la presión con la altura no sea lineal. Para saber más al respecto, leer: http://goo.gl/qQFPZC Alta presión Baja presión
  • 35.
    Página 33 Figura 10.Corrientes de aire. Fuente: http://goo.gl/tzsk2o Dialogar con su colega ¿Cómo se genera el viento? Aprovechar las ideas planteadas, para explicarse lo siguiente: el viento es el movimiento del aire que está presente en la atmósfera, especialmente, en la tropósfera, producido por causas naturales. Una de las causas es la desigual temperatura que alcanzan las superficies oceánicas y terrestres ante la radiación solar. Durante el día, las aguas del océano se calientan más despacio que en las zonas terrestres, entonces el aire cálido del continente asciende por ser menos denso, a la vez, el aire de la atmósfera que está más frio y es más denso tiende a descender, y es en ese movimiento de masa de aire frío y cálido que se producen los vientos. La masa de aire cálido de las zonas terrestres, al subir, es sustituida por el aire fresco que viene del océano a ocupar ese lugar, lo que produce la brisa marina que se percibe en la costa. La dirección del viento depende de la distribución de las presiones en la atmósfera, ya que tiende a soplar desde la región donde las presiones son altas hacia las que tienen presiones más bajas. Para ampliar sus saberes consultar en: http://goo.gl/obbFZL Experimentación Una veleta es un dispositivo que se usa para saber en qué sentido y dirección viaja el viento. Preguntar a los participantes ¿Cómo se puede saber cuál es la dirección del viento? Materiales • Un lápiz con borrador nuevo y una pajilla • Tijeras de punta redonda, un cuarto de cartulina y un plato desechable • Un alfiler, una brújula y plastilina Procedimiento • Hacer una punta de flecha y una cola de flecha usando la cartulina. Ambos de unos 6 ó 7 cm de largo. • Realizar un corte en cada extremo de la pajilla, de modo que se puedan colocar, insertadas, la punta y la cola de flecha. • Atravesar con el alfiler la pajilla, que ahora tiene aspecto de flecha, y asegúrela en el borrador del lápiz. • Poner un poco de plastilina en el plato y úselo como base para colocar el lápiz que ya sostiene la pajilla. Marcar los puntos cardinales en el fondo del plato. Discusión ¿Por qué es importante medir la velocidad y la dirección del viento? ¿Qué información proporciona la brújula en esta práctica? Para saber más al respecto leer: http://goo.gl/k89QY5 El viento Brisa marina Alta presión El aire caliente se eleva Baja presión La tierra se calienta más rápido que el mar
  • 36.
    Página 34 El calory la temperatura Figura 11. La temperatura. Fuente: http://goo.gl/4x8mvY Interpersonal, al organizarse en equipos de trabajo para analizar los resultados de sus experimentos. Lingüística, al exponer sus ideas ante sus compañeros usando el lenguaje correcto y especializado. Naturalista, al valorar la importancia de los fenómenos atmosféricos y su incidencia sobre la vida. Lógica-matemática, cuando aplican las fórmulas correctas para resolver diversos problemas de aplicación. Inteligencias múltiples Para conocer cuáles son las ideas previas, responder ¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura? Con sus estudiantes puede hacer esta misma pregunta para explorar los conocimientos previos. El calor y la temperatura son fenómenos sumamente interesantes que se manifiestan de muchas maneras. El calor se define como la transferencia de energía de un cuerpo a otro, o dentro del mismo cuerpo, que se encuentran a una temperatura diferente. Este traspaso de energía pasa del cuerpo con mayor temperatura al cuerpo con menor, hasta que se alcanza un equilibrio térmico entre ambos. En cambio la temperatura es una medida del grado de calor que experimenta un cuerpo. Para medirla se usan los termómetros graduados en escalas Celsius o Fahrenheit. La temperatura del ambiente no es constante y experimenta cambios debido a la rotación del planeta y otros factores como la altitud y la latitud del lugar, la inclinación del planeta, entre otros. Organizarse en equipo para construir un termómetro sencillo. Se recomienda consultar el sitio http://goo.gl/AN7RRN http://goo.gl/0bvPNx http://goo.gl/407IF2 Diseñar para sus estudiantes una estrategia de actividades con las que pueda poner en práctica los conocimientos adquiridos en este tema. Se le sugieren las siguientes: • Usar una veleta para determinar la dirección del viento por la mañana y por la tarde durante una semana y obtener el promedio. • Usar el barómetro para determinar, por la mañana, si durante el día se espera una lluvia o si se espera que el día esté soleado. Motivar a los estudiantes para que hagan una tabla en la que se registre, durante una semana, el tipo de nubes observadas, la presión de la atmósfera si es alta o baja, la dirección del viento, y si llueve, la cantidad de agua llovida usando el pluviómetro elaborado, así estará aplicando todos los conocimientos adquiridos en estos contenidos.
  • 37.
    Página 35 Indicadores delogro • Identifica y explica la diferencia entre materiales conductores y aislantes. • Experimenta con circuitos para diferenciar entre los arreglos en serie y paralelo • Explica la relación entre la electricidad y el magnetismo, experimentando con algunos fenómenos relacionados. ¿Qué más debo saber? Idea didáctica Electricidad y magnetismo 2 Los átomos son partículas muy pequeñas en su tamaño pero muy complejas en su estructura. Poseen un núcleo en el cual se han encontrado diversas partículas, entre ellas los protones cuya carga es positiva y los neutrones, que no poseen carga. En el exterior del núcleo hay una especie de nube de cargas negativas llamadas electrones. Para profundizar en este contenido, se recomienda: http://goo.gl/hhI40R Presentar a los estudiantes dos imanes y pedirles que traten de identificar los lados en los que se atraen y los lados en los que se rechazan. Solicitar que analicen dicha situación y que redacten una posible explicación al respecto. Exploración de conocimientos previos Responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Por qué al hacer pasar una corriente eléctrica por un alambre enrollado a un clavo, lo hace comportarse como un imán? Figura 1. Electroimán. Fuente: http://goo.gl/30Hy9u Situación problema ¿En qué consiste la corriente eléctrica? Mediante una lluvia de ideas, formular algunas hipótesis acerca de la pregunta planteada. Desarrollo La corriente eléctrica transporta cargas eléctricas. Las cargas eléctricas tienen su origen en la estructura de los átomos y puede ser de dos tipos: positiva o negativa. La carga positiva es propia del núcleo y específicamente de los protones que se encuentran en él. En el exterior, los electrones giran haciendo órbitas alrededor del núcleo, de la misma manera que la Tierra gira alrededor del Sol. En los electrones reside la carga negativa, y son ellos los que pueden saltar del átomo y movilizarse dando origen a la corriente eléctrica. Cuando los extremos de un clavo son conectados a las terminales de una pila, una corriente de electrones se desplaza por los cables.
  • 38.
    Página 36 Materiales conductoresy aislantes Figura 2. Material conductor. Fuente: http://goo.gl/qy4BrV Los conductores son materiales que permiten fácilmente el paso de la corriente eléctrica debido a que su resistencia es muy baja. Entre los materiales que son los mejores conductores eléctricos se mencionan los metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma. Aislantes Un aislante es un material que opone mucha resistencia al paso de la corriente eléctrica y por lo tanto, al tener una baja conductividad, la cantidad de corriente que pasa por ellas es mínima. A esa pequeñísima cantidad de corriente que pasa por un aislante se le llama corriente en fuga. Son materiales que se usan para evitar cortocircuitos. El vacío es el único aislante perfecto. A nivel atómico, la principal característica de los conductores es que, en su última capa tienen menos de 4 electrones. Los aislantes poseen cuatro electrones o más. Realizar una experiencia sencilla para identificar algunos materiales aislantes y conductores del entorno. Para ello se necesita un peine, un tapón de corcho o un trocito de madera, un clip metálico, un alambre de cobre, una mina de un lápiz, una cuchara de plástico, un borrador de goma y un vaso de vidrio. Debe armar un circuito eléctrico sencillo con una pila, un foco pequeño de lámpara de mano y alambre de cobre. Utilizar como interruptor cada uno de estos materiales y notar cómo algunos sí dejan pasar la corriente y el foco se enciende, mientras que otros le impiden el paso y el foco no enciende. Construir una tabla comparativa y clasificar los materiales en conductores y aislantes. Semiconductores Son materiales cuya capacidad de conducir la corriente eléctrica se puede controlar, comportándose a veces como conductor, o como aislante. Son ampliamente usados en los aparatos electrónicos como computadoras. Entre los materiales semiconductores están el diamante, el silicio y el germanio. Efectos de la electricidad La energía eléctrica hace funcionar diversos aparatos cuando pasa por ellos. Produce diferentes efectos como luz e iluminación, calor, movimiento. Estos efectos son de gran importancia doméstica, industrial y hospitalaria. Efectos de la corriente eléctrica Luz Calor Movimiento Magnéticos Lámparas y bombillos Hornos y cocinas Motores y máquinas diversas Imanes artificiales Para profundizar en el tema se recomienda leer http://goo.gl/XFk4vl
  • 39.
    Página 37 Circuitos eléctricos Figura3. Circuito eléctrico simple. Fuente: http://goo.gl/NRELVI ¿Qué es un circuito eléctrico? Un circuito eléctrico es un trayecto por el cual pueden circular o fluir cargas eléctricas. Básicamente, un circuito eléctrico consta de cuatro elementos: generador, conductor, receptor e interruptor. El generador es un aparato que proporciona la energía eléctrica que se necesita para que las cargas circulen por todo el circuito. El generador pueden ser una bacteria, una pila, un dinamo, un enchufe y una celda solar, entre otros. Un conductor es el medio por el que se propagan las cargas; el cobre es el material más usado debido a su bajo precio y a su gran capacidad de facilitar el paso de la corriente. El receptor transforma la energía eléctrica en otras formas de energía por ejemplo luz, calor y movimiento. El interruptor es un control ubicado en medio del conductor y permite o evita el paso de carga eléctrica. Para ampliar se recomienda http://goo.gl/PHNLzS Las magnitudes físicas que se estudian de un circuito son: la intensidad de corriente, que se mide en amperios (A); la tensión, que se mide en voltios y la resistencia eléctrica que se mide en ohmios (Ω). El circuito en serie Es aquel en el que la corriente tiene un solo camino por el cual puede transitar. El voltaje se distribuye entre las resistencias conectadas. Una forma muy sencilla de saber si un circuito es una conexión en serie es interrumpir el paso de la corriente hacia una de las resistencias. Si al desconectarla se apaga todo el circuito, entonces la conexión es en serie. Algunas guías de navidad son un ejemplo de este tipo de conexión. Figura 4. Circuito en serie. Fuente: http://goo.gl/lZYCLZ Construir un circuito en serie como el que se muestra en la figura 4, necesitará dos focos de 1.5 voltios y dos pilas de 1.5v, alambre de cobre y una base o apoyo para el montaje. Cuando conecte las terminales del circuito a las pilas, verá cómo se encienden los focos. Notará también que si quita uno de los focos, el otro también se apaga. Una conexión en serie se comporta así porque solo hay un camino para la corriente y si se interrumpe ese paso, todo el circuito falla.
  • 40.
    Página 38 Circuito enparalelo Figura 5. Conexión en paralelo. Fuente: http://goo.gl/0z3TUw Cuando se observa la luz de un semáforo se aprecia el comportamiento de los circuitos en paralelo. La luz verde, la amarilla y la roja no se encienden al mismo tiempo, sino que se apaga una luz y se enciende otra. Mientras el circuito de una se abre para que se apague, los demás circuitos siguen funcionando para que se hagan los cambios de luces en el tiempo programado. Algo similar sucede en casa. usted apaga la luz del patio pero la luz de la sala y de otras áreas siguen funcionando correctamente. Las lámparas de la casa se conectan en paralelo. El mismo tipo de conexión puede observarse en los faroles de los automóviles. Por ello, si la luz de un farol falla y no enciende, la otra luz puede seguir encendida. Los circuitos conectados en paralelo se caracterizan por- que el voltaje es constante en cada punto, pero la corriente eléctrica es variable, tiene diferentes ramas por las cuales puede viajar. Una forma de saber si una conexión está hecha en paralelo, es desconectar una de las resistencias. Si al hacerlo, las demás conexiones continúan funcionando, entonces la conexión está en paralelo. Experimentación: ¿Cómo se hace la conexión de una casa? Los circuitos de resistencias conectadas en paralelo tienen un uso extendido en los hogares, la industria e incluso en los automóviles. Materiales • Tablero de madera rectangular, forrado con papel bond • 4 bombillos pequeños de 1.5 voltios • 4 portalámparas • Cable eléctrico forrado (1metro o más) • 4 pilas de 1.5 voltios • Cinta aislante o tirro • 5 interruptores pequeños Procedimiento • Dibujar en la base un croquis del interior de una casa: sala, cocina, comedor y dormitorio. • Colocar un bombillo en cada sitio y utilizando el alambre eléctrico, conectarlos en paralelo a las pilas. • Conectar los interruptores de tal forma que en cada rama haya uno y sirva para abrir y cerrar el circuito solo en su rama. Discusión Observar lo que sucede cuando se interrumpe el paso de corriente a una rama. Las otras deben de seguir funcionando. ¿Qué sucede con la corriente eléctrica en un circuito eléctrico? ¿Qué ventajas tiene que en una casa sus lámparas estén conectadas en paralelo? Para profundizar se recomienda http://goo.gl/niJe6k
  • 41.
    Página 39 La electricidady el magnetismo Figura 6. La fuerza magnética Fuente: http://goo.gl/VsaAQc El magnetismo o energía magnética es un fenómeno físico por el cual ciertos materiales como níquel, hierro y cobalto ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. A los materiales que presentan ese efecto se les llama imanes. Los primeros fenómenos magnéticos observados son aquellos relacionados con los imanes naturales. Se cuenta que cerca de una ciudad llamada Magnesia se encontraron unas piedras que tenían la propiedad de atraer al hierro. Este mineral recibió el nombre de magnetita y el fenómeno observado se llamó magnetismo. No todos los materiales se magnetizan, por ejemplo el cobre, estos se denominan diamagnéticos. Otros se magnetizan solo momentáneamente, como el aluminio que cuando es atraído por un imán se magnetiza, pero al alejarlo del imán deja de estar magnetizado. Otros materiales, como el hierro, tienen una estructura molecular organizada en dominios magnéticos y se comportan como verdaderos imanes. Los electrones en su movimiento se comportan como pequeños imanes formando los dominios magnéticos dentro de un material, y es la existencia de tales dominios la razón por la que existe el magnetismo. Para ampliar las ideas al respecto se recomienda http://goo.gl/laI3jx Hans Oersted, científico danés del siglo XIX, fue el primero en comprobar la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo cuando observó que un imán puesto cerca de una brújula hacía que esta girara. Cuando repitió el experimento reemplazando el imán por una corriente eléctrica, observó el mismo efecto. Este fue el comienzo del electromagnetismo. Luego de los experimentos de Oersted pronto se descubrió que se podían fabricar imanes haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una espiral hecha de alambre. El campo magnético, que es la región alrededor del alambre donde se siente el efecto del magnetismo, podía hacerse aparecer y desaparecer conectando y desconectando la electricidad. Para comprobar el experimento de Oersted en el aula se necesita una tabla de madera, una brújula, alambre eléctrico, una pila de 1.5 v, un interruptor, cinta aislante y dos pequeños cubos de madera que sirvan como soporte. Arme el dispositivo como se muestra en la figura 7. Asegúrese que el alambre que pasa entre un cubo de madera y otro sobre la brújula no esté forrado. Observar la posición de la aguja de la brújula antes de hacer pasar la corriente eléctrica. Si se hace pasar la corriente, la aguja se orienta diferente. ¿Por qué sucede esto? Cuando la corriente eléctrica pasa a través del alambre crea un campo magnético que a la vez afecta al campo magnético de la aguja de la brújula. Figura 7. Experimento de Oersted. Fuente: http://goo.gl/twiWe5
  • 42.
    Página 40 Los polosde un imán Todo imán tiene dos polos magnéticos: el polo norte y el polo sur, cuya interacción produce dos tipos de fuerza: fuerzas de repulsión y fuerzas de atracción. Las fuerzas de repulsión, se producen al interactuar polos del mismo tipo (sur y sur; norte y norte). Las fuerzas de atracción, se generan cuando interactúan polos de distinto tipo (sur y norte). Si un imán se rompe, cada una de las piezas tendrá sus propios polo norte y polo sur. Es imposible aislar un único polo con independencia de lo pequeños que sean los fragmentos. La posibilidad de la existencia de un único polo o monopolo está sin resolver y los experimentos en este sentido no han dado resultado. Imanes artificiales Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha conferido la propiedad del magnetismo, ya sea mediante frotamiento con un imán natural o por la acción de corrientes eléctricas aplicadas en forma conveniente. El electroimán Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente. Los electroimanes tienen diversos usos, por ejemplo en los timbres eléctricos, las cerraduras eléctricas, las máquinas de cirugía que extraen restos metálicos de órganos delicados durante operaciones. Líneas de campo magnético El campo magnético es un campo de fuerza creado como consecuencia del movimiento de cargas eléctricas. Está formado por líneas de fuerza que se pueden observar mediante un experimento sencillo. Para realizarlo se necesita una hoja de papel, un imán y limaduras de hierro. Colocar el imán en la mesa y cubrirlo con una hoja de papel, lentamente espolvorear las limaduras de hierro sobre el papel. Se observará cómo las limaduras de hierro se van orientando hasta que finalmente quedan dibujadas las líneas del campo magnético. Estas líneas de fuerza de un imán salen del polo norte en dirección al polo sur, sin cruzarse entre ellas. Las líneas del campo magnético son siempre cerradas, por supuesto, luego su divergencia es siempre nula, es decir no existe un polo norte separado de un polo sur. Indicar la importancia de los imanes en el diseño y fabrica- ción de motores eléctricos, muy populares e importantes en diversos dispositivos de uso doméstico y laboral, así como en el funcionamiento de distintos tipos de juguetes. Para ampliar al respecto: http://goo.gl/X3ycno Figura 9. Líneas de campo magnético. Fuente: http://goo.gl/YZEMXE Figura 8. Los polos magnéticos y sus interacciones. Fuente: http://goo.gl/hkYnLU
  • 43.
    Página 41 El magnetismoterrestre Figura 10. El campo magnético de la Tierra Fuente: http://goo.gl/2Gvlgr Polo Sur magnético Polo Norte magnético Interpersonal, cuando organizan equipos de trabajo para discutir los resultados de sus experimentos. Lingüística, cuando exponen sus ideas al pleno. Naturalista, al realizar los experimentos planteados y escribir sus conclusiones. Lógica-matemática, cuando distingue que los átomos pueden aumentar o disminuir sus electrones y de acuerdo con esto, se transforman en iones positivos o negativos. Diseñar para sus estudiantes un plan de actividades en los que ponga en práctica algunas ideas de estas temáticas. Puede, por ejemplo, planificar actividades como las siguientes: Diseño de un circuito en serie. Diseño de una maqueta en la que se exponga un aparato que funcione como circuito en paralelo. Diseño de un motor eléctrico sencillo. Realizar actividades utilizando imanes, como las que se muestran en la siguiente página http://goo.gl/b5cGJ8 El propósito de este plan es elevar la calidad de los aprendizajes de los estudiantes acerca de los diferentes contenidos que se han visto en el desarrollo de esta secuencia, mediante la práctica y potenciar las habilidades ya que aprender es hacer. ¿Por qué una brújula siempre señala hacia el norte? Comentar con sus colegas y exponer sus conclusiones. Desdesudescubrimientoyusocomosistemadenavegación primitivo, no se supo la razón de este fenómeno, hasta que William Gilbert en el año 1600 descubrió que la Tierra funciona como un gigantesco imán y por lo tanto, posee polos magnéticos que están invertidos con relación a los polos geográficos. Esto significa que lo que comúnmente se conoce como polo norte, el que la aguja magnética de la brújula señala, es en realidad el polo sur magnético de la Tierra, y cómo los polos magnéticos opuestos se atraen, es fácil comprender que el polo norte del imán de la brújula es atraído por el polo sur magnético del planeta. Para ampliar la información consultar: http://goo.gl/iJYIfx
  • 44.
    Página 42 Indicadores delogro • Indaga y explica el principio de flotación de Arquímedes y su aplicación. • Experimenta de forma objetiva con algunos líquidos para comprobar la fuerza de empuje. ¿Qué más debo saber? Ideas didácticas Noción de densidad y flotación de los cuerpos 3 El vuelo de las aves es un típico caso del principio de Arquímedes en la biología. Estos animales cuentan con órganos especiales que retienen oxígeno llamados sacos aéreos. La función de estos órganos es hacer más liviano el cuerpo del ave cuando vuela, pues se llenan de aire mientras ellas respiran. Así, variando la densidad, los animales hacen posible su vuelo. Para ampliar, consultar http://goo.gl/aIcMbm Lleve a la clase dos hojas de papel aluminio. Con una hacer una bola y con la otra haga un pequeño barco. Pedir a un estudiante que coloque la bola de papel en el agua y el barco del mismo material. Mediante una lluvia de ideas promover que el grupo trate de explicar el fenómeno. Figura 1 Los barcos a pesar de estar hechos de metales no se hunden Fuente: http://goo.gl/jK1ZZ0 Exploración de conocimientos previos Responder de forma individual la siguiente pregunta ¿Ha observado que los objetos cuando se colocan en el agua parece que pesan menos? ¿Por qué? Las grandes embarcaciones de transporte, ya sea que estén destinadas al turismo o para el uso militar, se construyen con gruesas capas de acero, que es capaz de resistir muchos factores adversos del clima y del océano. Pero lo que más sorprende a muchos es que no se hunden. Situación problema ¿Por qué los barcos logran flotar en el agua, si están hechos de materiales tan pesados que por sí solos se hundirían? Plantear sus hipótesis en equipo. Desarrollo Normalmente algunos materiales como el hierro y el acero al ser colocados en el agua se van hacia el fondo del recipiente. Sin embrago, bajo ciertas circunstancias, los objetos fabricados con ese tipo de materiales son capaces de flotar en el agua. Esas condiciones tienen que ver con la forma del objeto y su densidad.
  • 45.
    Página 43 Experimentación El aguadulce y el agua salada presentan condiciones diferentes para la flotación de los objetos. El agua salada es boyante, es decir que en ella es más fácil hacer que las cosas floten. Con esta experiencia puede introducir a los estudiantes la noción de densidad. Materiales Una libra de sal, una botella transparente, un recipiente hondo, una rebanada de papa de un centímetro de grosor, tijeras, colorante azul, 100 ml de agua del grifo, una cuchara desechable. Precaución: de preferencia, traer la rebanada de papa ya partida a la clase, protegida en una bolsa de cierre hermético. Procedimiento • Utilizar las tijeras para cortar el cuello a una botella. • Preparar un poco de agua salada. En un recipiente hondo colocar 50 ml de agua y agregar al menos 8 cucharadas colmadas de sal. Remover hasta que ya no se disuelva más. • En otro recipiente hondo, colocar 50 ml de agua y agregar el colorante azul. • Colocar el agua salada en la botella sin cuello. • Verter lentamente el agua coloreada, de modo que se observe que se queda sobre el nivel del agua salada. • Colocar la porción de papa en la superficie del agua coloreada. • Observar lo que sucede y tomar nota. Discusión De acuerdo a sus observaciones, explicar ¿Cuál es el motivo por el que la porción de papa no se fue hasta el fondo de la botella? Escribir sus conclusiones acerca de lo observado y compartirlas con sus compañeros. Noción de densidad ¿Por qué el agua y el aceite no se pueden mezclar? Dialogar con un colega y responder. Es un hecho comprobado muchas veces, el agua y el aceite no se mezclan. Si se colocan juntos en un recipiente, se observa que el aceite se posiciona sobre el agua. Esto hace concluir que el agua es más densa que el aceite. ¿Qué es la densidad? Desde el punto de vista de la física, los materiales tienen propiedades que se pueden clasificar como generales, particulares y específicas. Figuran 2. El agua es más densa que el aceite. Fuente: http://goo.gl/IgtwHq Las propiedades generales de la materia se presentan tanto en la materia como en los cuerpos que son porciones de la misma. Por ejemplo la extensión, impenetrabilidad, inercia, masa, peso, porosidad y elasticidad. Las propiedades específicas sirven para distinguir unas sustancias de otras. Propiedades específicas son el color, el brillo, el sabor, el olor, el punto de ebullición, la densidad y el peso específico. Las propiedades particulares de la materia son las que tienen determinadas clases de materia, entre ellas las siguientes: dureza, tenacidad, ductilidad y maleabilidad.
  • 46.
    Página 44 La masade un cuerpo Cuando una persona pesa un objeto, lo que realmente obtiene es la medida de su masa. Entonces ¿Qué es la masa de un cuerpo? Todosloscuerposenlanaturalezaestánhechosdemateria. Evidentemente unos tienen más que otros. Por ejemplo, una manzana tiene más materia que una pequeña uva; un frijol tiene más masa que un grano de arroz. En muchas ocasiones, los materiales tienen el mismo tamaño y aun así tienen diferente cantidad de materia. Así por ejemplo, un cubo de madera de 1 cm de lado y otro de igual tamaño pero hecho de acero, tienen la misma forma y tamaño, pero la cantidad de masa en cada uno es distinta. Otras unidades muy importantes al momento de calcular la masa son: • gramo, que es la milésima parte de un kilogramos, equivale a 0.001 kilogramo. • miligramo, que es la milésima parte de un gramo. Equivale a 0.001 gramos. El instrumento que se usa para medir la masa es la balanza y la báscula. La densidad: una relación masa-volumen La densidad es una propiedad específica de la materia que permite diferenciar unos materiales de otros. Mide, en cierto modo, lo concentrada que está la masa de un cuerpo. Por ejemplo, el plomo tiene mayor densidad que la madera. La densidad es la relación que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo. El símbolo de la densidad es la letra griega llamada rho ( ). La unidad de densidad es g/cm3 y kg/m3 . Analizar cómo la densidad permite distinguir unas sustancias de otras, según esta tabla. Sustancia Densidad en g/cm3 Sistema cgs Densidad en kg/m3 (SI) Aire 0.0013 1.3 Gasolina 0.68 680 Alcohol 0.78 780 Hielo 0.92 920 Acetona 0.79 790 Agua 1.0 1000 Agua de mar 1.03 1 030 Aluminio 2.7 2 700 Hierro 7.9 7 900 Cobre 8.4 8 400 Mercurio 13.6 13,600 Oro 19.3 19 300 La cantidad de materia que posee un cuerpo se denomina masa y su unidad en el sistema internacional es el kilogramo. Figura 3. Balanza. Fuente: http://goo.gl/sXQhJi densidad= masa volumen
  • 47.
    Página 45 Cálculo dela densidad Para calcular la densidad de una sustancia se necesita conocer tanto la masa como el volumen. Pero, si se conoce la densidad de un material, también es fácil conocer cuál es su masa o su volumen, realizando sencillas operaciones aritméticas. Analizar algunos ejemplos antes de desarrollar ejercicios de práctica usando materiales comunes. • Si se sabe que la densidad del aceite de cocina es de 0.92 g/cm3 , ¿Qué volumen ocupan 34 gramos de dicha sustancia? Solución: El volumen se obtiene dividiendo la masa entre la densidad de la sustancia. Realizando las operaciones, se obtiene que el volumen es • Se tiene en un depósito 150 cm3 de leche entera de vaca, cuya densidad es de 1.03 g/cm3 ¿Cuál es la masa en gramos de la leche almacenada? Solución. Para el cálculo de la masa, se tiene que multiplicar la densidad por el volumen de la sustancia. Algunas veces se quiere conocer la densidad de una sustancia a partir del conocimiento de su masa y su volumen. Actividad práctica Este procedimiento se puede aplicar a cuerpos de forma irregular. Se necesita una pequeña báscula, una taza medidora u otro recipiente que ayude a medir el volumen de un líquido en su interior, 5 canicas iguales, una bolsa plástica pequeña. Pedir a un participante que coloque las canicas dentro de la bolsa. Luego, determinar en la báscula la masa de las cinco canicas. Con ese dato, se divide entre cinco y se tendrá la masa de una sola canica. Colocar 20 ml de agua en el recipiente medidor. Marcar el nivel de la superficie en el recipiente con un plumón. Depositar la canica y medir el cambio de nivel en la superficie del líquido. La diferencia de niveles es el volumen de la canica. Con este dato del volumen de la canica y su masa, ya se puede calcular la densidad de la canica mediante la fórmula que se ha planteado. Una situación parecida se muestra a continuación. Se coloca agua en una probeta hasta una marca de 20 ml. Luego se coloca en el interior una pequeña roca cuya masa es de 6 gramos. El nuevo volumen que se marca en la probeta es de 23 ml, es decir que el volumen de la roca es de 3 cm3 . La densidad es la relación masa-volumen, así que: La densidad de la roca es de 2 g/cm3 Figura 4. Cálculo de volumen por diferencia Fuente: http://goo.gl/ZqRv8J volumen = masa densidad 34 g 0.92 = 36.95 cm3 masa = densidad x volumen m = 1.03 g x 150 cm3 = 154.05 gramos cm3 d= 6g = 2 g 3cm3 cm3 g cm3
  • 48.
    Página 46 Para resumirlos pasos para el cálculo de la densidad de una sustancia, se presenta la siguiente ilustración. La densidad de un material es una propiedad independiente de la forma o el tamaño de la muestra del material. Es una propiedad específica de manera que la densidad de una muestra de 50 ml de agua, será la misma que la de otra muestra de 70 ml o 250 ml, ya que en todo caso se trata siempre de la misma sustancia. Factores que afectan la densidad Dependiendo del tipo de material del que se trate o su estado de agregación como sólido, líquido o gas, la densidad de un material puede ser alterada por ciertos factores: • La densidad de un gas se ve afectada cuando se le cambia la temperatura o se le aplica una presión. Por esa razón al mover el cilindro de gas doméstico se percibe que contiene un líquido, y en realidad lo que contiene es un gas, que sometido bajo una gran presión ha pasado al estado líquido. Se le denomina gas licuado. • La densidad de un líquido puede ser afectada por los cambios de temperatura. Un ejemplo claro es el agua y el hielo. En ambos casos se trata de una misma sustancia, agua; pero por el estado de agregación, la densidad es diferente. El hielo es menos denso que el agua, por eso flota en ella. En los polos, los icebergs son masas de agua dulce sobre agua salada. Relación entre densidad y flotación Observar la siguiente imagen y responder. ¿Por qué flota una masa de hielo en el océano? Los icebergs son masas de agua dulce flotando sobre agua de mar, que es salada. Los inmensos bloques de hielo flotan debido a que su densidad es menor que la del agua del mar. La densidad del agua de mar es de aproximadamente de 1030 kg/m3 , mientras que la del agua es de 1000 kg/m3 . Experimentación Materiales • Un frasco hondo y transparente, 15 ml de miel de abeja, 15 ml de agua y 15 ml de aceite de cocina, un pequeño trozo de corcho, una moneda, una uva. Procedimiento • Verter poco a poco los líquidos en el frasco transparente. • Dejar reposar los fluidos en el frasco por unos tres minutos y observar que se forman capas, no se mezclan. Luego colocar la moneda, el corcho y la uva. • Escribir sus conclusiones acerca de lo observado y compartirlas con sus compañeros. Figura 5. Iceberg con una vista completa. Fuente: http://goo.gl/2bzlTA 1o 2o 3o Se calcula la masa Se calcula el volumen Se divide la masa entre el volumen d= m v DENSIDAD: Es la masa de un cuerpo por unidad de volumen 400 g 40 g 5 g 220cm3 270cm3
  • 49.
    Página 47 El principiode Arquímedes Figura 6. Arquímedes de Siracusa. Fuente: http://goo.gl/HQgl3G Cuenta una anécdota que este gran genio de la antigua Grecia descubrió la razón por la que flotan los cuerpos, cuando meditaba sobre cómo encontrar una forma de demostrar si la corona del rey de su ciudad era de oro puro, o si el fabricante había hecho fraude con el oro del rey. La idea le llegó cuando se disponía a tomar un baño en su tina. Al entrar lentamente en el agua notó que una parte del agua se derramaba. Esta observación le inspiró la idea que le permitió resolver la cuestión que le planteó el rey. Se cuenta que, impulsado por la alegría, corrió desnudo por las calles de Siracusa hacia su casa gritando “¡Eureka! Eureka!”, es decir, ¡Lo encontré! ¡Lo encontré! Su genial idea quedó plasmada en su obra llamada “Sobre los cuerpos flotantes”. Su obra es pionera en el estudio de los fluidos en reposo y en ella está el principio físico al que llegó, el llamado Principio de Arquímedes. Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja. Figura 7. La flotación y la densidad. Fuente: http://goo.gl/F8yO0r Del principio de Arquímedes se deduce que la razón por la que un cuerpo sólido o líquido flota sobre un fluido es la diferencia de densidades. Realizar la siguiente experiencia para afirmar la idea anterior. Se necesita una libra de sal de cocina, una de azúcar una cuchara, una botella con agua, tres frascos hondos y de boca ancha y tres huevos. Rotular un frasco con la palabra sal, otro con la palabra azúcar y el otro con la palabra agua. Llenar los tres frascos con agua hasta la mitad. Al que rotuló con la palabra sal colóquele tres cucharadas y al que rotuló con azúcar agregue tres cucharadas. Revolver bien en ambos casos. Colocar un huevo en cada frasco y observar lo que sucede. Uno se hunde y dos flotan a diferente nivel. Si al frasco que tiene agua salada le agrega un poco de agua normal, observará que el huevo se hunde. Pero si le pone otra cucharada de sal, lo verá de nuevo ascender. Si le agrega de nuevo agua normal se hunde y si otra vez le pone sal, flota. Responder en pareja ¿Por qué sucede esto? Estos son hechos que evidencian la diferencia de densidades en las sustancias. La densidad de la sal es mucho mayor que la del azúcar. Para ampliar la idea, consultar: http://goo.gl/F8yO0r
  • 50.
    Página 48 La fuerzade empuje Cuando un objeto se sumerge en agua, da la impresión que pesa menos. ¿A qué se debe este fenómeno? Escriba sus ideas y compártalas con sus colegas. Esto se debe a la fuerza de empuje descubierta por Arquímedes. La mayoría de veces este principio se aplica al comportamiento de los objetos en agua, y explica por qué los objetos flotan o se hunden, y por qué parecen ser más livianos en este medio. El concepto clave de este principio es el “empuje”, que es la fuerza que actúa hacia arriba reduciendo el peso aparente del objeto cuando éste se encuentra en el agua. La fuerza de empuje se pone de manifiesto con solo querer hundir un balón de fútbol en el agua de una piscina, o cuando se sostiene con la mano una roca y se introduce en el agua. La existencia de esta fuerza explica por qué flota un barco muy cargado; su peso total es exactamente igual al peso del agua que desplaza, y esa agua desplazada ejerce la fuerza hacia arriba que mantiene el barco a flote. Para ampliar las ideas se recomienda consultar http://goo.gl/DZoGYQ Figura 8. El empuje hace flotar al barco. Fuente: http://goo.gl/o9pmhc Condiciones de flotación No todos los objetos están en la posibilidad de flotar en agua u otro líquido. Un objeto flota en el agua si su densidad media es menor que la densidad del agua. Figura 9. Densidad y flotación . Fuente: http://goo.gl/hZ8978 Actividad práctica Se puede demostrar que los líquidos no miscibles de densidades diferentes flotan unos sobre otros. Consiga 10 ml de miel de abejas, 10 ml de agua y 10 ml de aceite de cocina. Vierta cada cantidad en un vaso transparente y observe cómo empiezan a flotar unos sobre otros. ¿Por qué sucede? La densidad del aceite es de 0.92 g/cm3 , y la del agua es de 1.0 g/cm3 . Al verter aceite y agua en un mismo recipiente, el aceite reposa sobre el agua porque tiene una densidad menor, y si se agrega un poco de miel se observará cómo ésta se va al fondo pues tiene una densidad de 1.40 g/cm3 , mayor que la de ambas. Cuando un cuerpo sólido flota, por ejemplo un trozo de madera, parte del objeto se sumerge y otra parte está por encima del líquido. Hay objetos que flotan pero no en la superficie, tampoco se van al fondo. En estos casos, las densidades tanto la del objeto como la del líquido son iguales. ElprincipiodeArquímedesseaplicaenelfuncionamiento de los submarinos, en flotadores salvavidas, globos aerostáticos y en la potabilización del agua para separar partículas contaminantes, entre otras aplicaciones.
  • 51.
    Página 49 Experimentación Los objetosflotan en un líquido dependiendo de su densidad. El mecanismo de un submarino consiste en variar su densidad y así poder salir a la superficie o hundirse. Materiales Una botella plástica con tapón, un clavo, cinta adhesiva, tres monedas, una banda elástica, un tubo largo y delgado, un recipiente hondo y transparente, un globo. Procedimiento • Perforar un lado de la botella, haciendo dos pequeños orificios con la punta del clavo. • En ese mismo lado, pegar con cinta adhesiva tres monedas, como se observa en la imagen • Sujetar con la banda elástica el tubo delgado al globo e introducirlo a la botella. Luego perforar el tapón de la botella, para que al cerrarla pueda salir por allí el tubo delgado. • Colocar el dispositivo en el agua. Se hundirá por el peso de las monedas. • Al soplar por el tubo para inflar el globo, la botella emergerá. Discusión ¿Cómo se explica el mecanismo del submarino aplicando el principio de Arquímedes? Para ampliar se recomienda: http://goo.gl/IHsXww Figura 10. Haciendo un submarino. Fuente: http://goo.gl/K8c4qj Calcular la fuerza de empuje La fuerza de empuje que experimenta un cuerpo al sumergirlo en un fluido se puede calcular utilizando la fórmula: Empuje (E) = df x g x vf Donde: E= fuerza de empuje en Newton o dinas df = densidad del fluido g= aceleración de la gravedad = 9.8 m/s2 en el Sistema internacional de unidades y 980 cm/s2 en el sistema cegesimal de unidades vf = volumen Cuando se hacen cálculos es importante tomar en cuenta el sistema de unidades que se utiliza para resolver. Factor Sistema Internacional Sistema cgs o cegesimal Aceleración de la gravedad 9.8 m/s2 980 cm/s2 Fuerza Newton (g cm ) Dinas (g cm) 1 metro = 100 cm 1 Newton = 100 000 dinas Ejemplo: En un recipiente con agua se coloca un objeto que al sumergirse desaloja 25cm3 del líquido. ¿Cuál es el empuje recibido? Solución. Se sabe que la densidad del agua es de 1000kg/ m3 en el Sistema Internacional y de 1.0 g/cm3 en el sistema cegesimal. El empuje es: Empuje (E) = df x g x vf El empuje es de 24 500 dinas que equivalen a 0.245N en el Sistema Internacional. s2 s2 E=1.0 g x 980 cm x 25 cm3 cm3 s2 E= 24 500 g cm s2
  • 52.
    Página 50 La flotaciónde los peces Analizar estas preguntas y compartir sus ideas con sus colegas. ¿Alguna vez se ha preguntado cómo hacen los peces para flotar a diversos niveles de profundidad? ¿Por qué la vejiga natatoria de los peces de agua dulce suele ser más grande? En muchos peces se encuentra un órgano que les ayuda a flotar, es la vejiga natatoria. En otros animales como los tiburones hay grandes depósitos de grasa que ayudan para el mismo fin. El contenido de la vejiga natatoria son gases, con los que el pez puede hacer variar su peso y densidad y de ese modo poder flotar. La vejiga natatoria de un pez de agua dulce es más grande que la de un pez de mar, debido a que viven en aguas de densidades diferentes. La diferencia se debe a que el agua dulce permite menos flotación por ser menos densa que la salada. Para flotar en la profundidad, los peces comprimen los gases en su vejiga mientras que para ir hacia la superficie la expanden, así variando su densidad relativa los peces pueden llegar a todos los ambientes acuáticos. ¿Qué aplicaciones tecnológicas tienen como base el mecanismo biológico de los peces? Diseñar para sus estudiantes un plan de actividades en los que ponga en práctica las ideas que se han adquirido en el desarrollo de estas temáticas. Puede, por ejemplo, planificar actividades como las siguientes: • Cambiarle la densidad al agua mediante calor. http://goo.gl/dlDAtb • Cálcular la densidad de un huevo. http://goo.gl/qVbvTx • Diseñar experimentos acerca de cómo calcular la densidad de un líquido o un sólido. http://goo.gl/0JS0MV • Realizar una demostración del principio de Arquímedes con materiales fáciles de conseguir. http://goo.gl/2REj0U El propósito de este plan que diseñará es potenciar la calidad de los aprendizajes de los estudiantes mediante experiencias sencillas basadas en el desarrollo de los contenidos. Con ello se ha de mejorar la comprensión por medio de la práctica y se desarrollarán más habilidades científicas. Interpersonal, cuando organizan equipos de trabajo para discutir las preguntas abiertas y las observaciones de los experimentos. Lingüística, cuando responden con acierto las preguntas directas. Naturalista, al realizar los experimentos planteados y sacar conclusiones científicas al respecto. Lógica-matemática, cuando hace uso correcto de las cantidades, fórmulas y conversiones de unidades. Figura 11. Los peces flotan variando su densidad relativa. Fuente: http://goo.gl/KWRcIJ
  • 53.
    Página 51 Materiales Un termocon agua caliente, un frasco de boca ancha, un embudo grande, hielo o hielo seco, un cronómetro, una botella con agua y un plato hondo, cartoncillo de color negro, libreta de apuntes y bolígrafo. Precaución. Manipular con mucho cuidado el agua caliente. En la atmósfera hay una pequeña cantidad de agua en forma de vapor que da lugar a la formación de nubes que por dentro contienen agua en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso. El origen de las nubes está en la evaporación de agua en los océanos. La forma de las nubes sirve como pista para saber cómo es el tiempo que se avecina. Su clasificación fue creada por el químico ingles Luke Howard. Los tres tipos principales son los cúmulos, que significa montón; los estratos, que significan capa; y los cirros, que significa rizo de pelo. Para profundizar en este conocimiento se recomienda http://goo.gl/b9dR9V, http://goo.gl/221Ren Proyecto: Nubes de laboratorio Las nubes son fenómenos que se aprecian todos los días y están muy relacionadas con el estado del tiempo. Su estudio es útil para ejecutar medidas preventivas ante el mal tiempo. ¿Cómo se puede recrear la formación de nubes para un estudio más detallado de ellas? Procedimiento • Colocar los cubos de hielo en el plato hondo para tenerlos a la mano durante el experimento. • Hervir agua y guardarla en el termo antes de comenzar el experimento. • Llenar el frasco con agua caliente del termo. • Colocar el embudo en el cuello del frasco. • Llenar el embudo con cubos de hielo. • Colocar el cartoncillo negro detrás del frasco. • Medir el tiempo que tardan las nubes en formarse sobre el embudo, utilizar el cronómetro. • Probar con agua tibia y medir el tiempo que tardan las nubes en formarse. Si no se observan las nubes, quizá el agua no está lo suficientemente caliente. Responder en equipo: • ¿Cuál es el resultado de esta experiencia? • ¿Cómo se relaciona la temperatura con la formación de nubes? • ¿Cuál es la importancia de estudiar los fenómenos meteorológicos? • ¿Qué factores ambientales favorecen la formación de nubes? • ¿Qué factores ambientales favorecen la formación de la lluvia en las nubes?
  • 54.
    Página 52 AUTOEVALUACIÓN Leer yresponder: a) Para calcular el área de un terreno de forma rectangular, la operación a realizar consiste en: b) Si se quiere calcular el volumen de un cubo de madera, la operación a realizar consiste en: Analizar y contestar: a) ¿Cómo se carga la atmósfera de partículas de agua? b) Al observar las nubes que se forman en un lugar ¿Cómo se pueden clasificar? Reflexionar y escribir sus valoraciones acerca de la importancia de utilizar instrumentos para la medición de fenómenos atmosféricos. Identificar si las opciones que se presentan en la tabla co- rresponden a una figura geométrica o cuerpo geométrico. Marcar con una X según corresponda. Opción Figura geométrica Cuerpo geométrico Triángulo Pirámide Esfera Rectángulo Prisma Cono Marcar una “V” a los enunciados que son verdaderos. • Los materiales que se resisten al paso de la corriente son aislantes. • Los semiconductores son a veces, aislantes, a veces conductores. • En un circuito en serie la corriente se divide en varios caminos. • Los faroles de los automóviles se conectan en serie. • Las lámparas de una casa se conectan en paralelo. Leer y resolver estas situaciones variadas: • Calcular la superficie de una pelota de tenis, cuyo diámetro mide 6.54 cm. • Un guepardo corre con velocidad de 95 km/h. ¿En cuánto tiempo recorre 3 km? • Un cubo de madera desaloja 10 cm3 de agua. ¿Qué empuje recibe? Una figura geométrica se diferencia de un cuerpo geométrico en el número de dimensiones que poseen. Los cuerpos geométricos tienen tres dimensiones mientras que las figuras geométricas solo dos. La atmósfera es una capa gaseosa que rodea la Tierra. Su composición consiste en un 78% de gas nitrógeno, 21% de oxígeno y otros gases en menores cantidades. Es una región en la cual se llevan a cabo diferentes fenómenos que pueden afectar la vida.
  • 55.
    Página 53 ¿Qué más debosaber? Ideas didácticas El único satélite natural de la Tierra es la Luna; que tiene un cuarto del tamaño de la Tierra (3 474 km de diámetro). A causa de su menor tamaño, la gravedad de la Luna es un sexto de la gravedad de la Tierra, tal y como lo demostraron los gigantescos saltos de los astronautas del Apollo. Puede leer un poco más en: http://goo.gl/i9Fnba Promover el debate con los estudiantes sobre qué relación tiene la Luna con las mareas, la menstruación y los embarazos. Para enriquecer la discusión puede consultar el enlace: http://goo.gl/Q5qXS8 Indicadores de logro • Identifica, describe y representa con creatividad las fases de la luna como consecuencia del movimiento de traslación. • Observa y estima la periodicidad de las fases de la luna y su relación con el calendario. • Explica la influencia de los movimientos de la luna en las mareas terrestres. Unidad 3 Ciencias de la Tierra Fases de la luna1 Exploración de conocimientos previos Responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Qué es la Luna? ¿Cómo se formó? ¿Por qué se ve brillar la Luna? Comentar sus respuestas en el pleno. Figura 1. Luna llena. Fuente: http://goo.gl/4rD713 Situación problema La Luna es el astro más cercano a la Tierra, pero no se observa durante algunos días del mes. ¿Por qué? ¿Es debido a la luz o a la oscuridad? Dialogar con un colega y proponer sus hipótesis. Posteriormente socializarlas en el pleno.
  • 56.
    Página 54 Desarrollo Experiencia sensorial LaLuna es el satélite natural que orbita la Tierra y tiene su propio campo gravitatorio. El campo es lo suficientemente fuerte que afecta a la Tierra, específicamente al agua en los océanos. Las fases de la luna son las diferentes iluminaciones que presenta nuestro satélite en el curso de un mes; enseñar a los estudiantes acerca de sus fases puede ser algo desafiante, a menos que tenga una demostración visual o una actividad lista para facilitar el aprendizaje. Los platos desechables son ayudas efectivas y económicas para el aprendizaje que puede utilizar para representar la Luna o servir como base para una manualidad sobre las fases de esta. Figura 2. Fases de la luna. Fuente: http://goo.gl/bchIfs Materiales Platos desechables blancos, lápices, tijeras y témperas (opcional). Procedimiento Organizados en equipos de trabajo, utilizar lápices para trazar las fases de la luna en los platos desechables, una fase por plato. Cada equipo debe tener, ocho platos para trabajar. Con las tijeras cortar los platos y darles las formas de la Luna como se muestra en la figura 2. Luego, organizar las figuras en la mesa o en el piso en orden de acuerdo a cómo ocurren las diferentes fases, desde la luna nueva, al cuarto creciente y a la luna llena, etc. hasta formarlas todas. Si los participantes desean, pueden escribir los nombres de las fases en la parte posterior de los recortes de los platos desechables y colorearlos. Para finalizar, elaborar una breve conclusión sobre las fases de la luna y discutirla con los diferentes equipos. Dialogar sobre qué influencia tiene la Luna en las actividades humanas. Según sea la posición de la Luna respecto al Sol, esta presenta diferentes aspectos visuales. Entre la órbita de la Tierra y la de la Luna, se forma un ángulo de 5º, por lo que cuando la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra, uno de los hemisferios que es el que se observa, queda en la zona oscura, y por lo tanto, queda invisible a la vista; a esto se le llama luna nueva o novilunio. Figura 3. Luna nueva. Fuente: http://goo.gl/DCEczS A medida que la Luna sigue su movimiento de traslación, va creciendo la superficie iluminada visible desde la Tierra, hasta que una semana más tarde llega a mostrarnos la mitad de su hemisferio iluminado; es el llamado cuarto creciente. Figura 4. Luna en cuarto creciente. Fuente: http://goo.gl/nOk4Fn Cuarto creciente Luna Gibada Creciente Luna llena Luna Gibada Menguante Cuarto menguante Luna menguante Luna nueva Luna nueva visible
  • 57.
    Página 55 Una semanamás tarde se percibe todo el hemisferio iluminado: es la llamada luna llena o plenilunio. Figura 5. Luna llena. Fuente: http://goo.gl/O3lUs8 En la siguiente semana, empieza a decrecer la superficie iluminada hasta llegar a la mitad, constituyéndose así, el cuarto menguante. Figura 6. Luna en cuarto menguante. Fuente: http://goo.gl/PpQOzR Finalizando la cuarta semana, llega de nuevo a su posición inicial y desaparece de la vista por completo para recomenzar un nuevo ciclo. La Luna atrae el agua que está más próxima a ella. Así, la parte del océano que está de cara a la Luna se abomba hacia ella. Al mismo tiempo, el agua se abomba en el lado opuesto de la Tierra pero en sentido contrario. Esto es debido a que la inercia se resiste a la gravedad. Pero no sólo la Luna ejerce atracción sobre el agua del planeta sino también el Sol, pero en menor medida que la Luna, ya que aunque su gravedad es mayor, al estar más lejos de la Tierra su influencia es menor, por lo que produce mareas muy débiles. El abombamiento del océano hace que en la costa se vea cómo el mar se retira y vuelve varias veces al día. Las mareas no se producen siempre a la misma hora, en su movimiento de traslación, la Luna gira en torno a la Tierra describiendo una órbita, llamándose mes lunar al periodo que tarda en recorrer una órbita completa. La Luna no tiene luz propia, a pesar de ser aparentemente después del Sol el objeto más brillante en el cielo, su superficie es en realidad muy oscura y con una reflexión similar a la del carbón. La vida de la sociedad se ve influenciada enormemente por la rotación de la Tierra, que provoca la sucesión de los días y de las noches, siendo ambas en principio de diferente duración. El establecimiento del calendario está directamente rela- cionado con las fases de la luna y sus diferentes periodos como semanas y meses. Constituyen la base del calenda- rio musulmán y judío, entre otros. Un calendario es un sistema de medida del tiempo establecido por la sociedad para las necesidades de la vida civil, con la división por conveniencia del tiempo en ciertos intervalos como son los días, meses y años. Las divisiones de los calendarios se basan en los movimientos de la Tierra y su consecuencia, que son las apariciones regulares del Sol y la Luna. El mes lunar tiene una duración de 29 días terrestres, 12 horas, 44 minutos y 3 segundos. El tiempo de duración entre una fase y la otra se da aproximadamente entre seis y ocho días como se muestra en el calendario siguiente: Figura 7. La Luna y su relación con el calendario. Fuente: http://goo.gl/odyGBz
  • 58.
    Página 56 Desarrollar lasiguiente actividad: Observar el calendario (figura 7) y cuente cuántos días suceden desde la luna nueva, que para este caso es el 1 de enero, hasta el cuarto creciente. Siga el mismo procedimiento y anote cuántos días transcurrieron entre cada una de las fases hasta llegar otra vez a la luna nueva, para la cual tendrán que haber transcurrido 29 días aproximadamente (recuerde que son 29 días, 12 horas, 44 min y 3 s). Iniciando con la última luna nueva que para este caso es el 30 de enero, prediga las fechas de cada fase para el mes lunar de febrero. Un calendario lunar consiste en calcular los años según los ciclos de la Luna no como el calendario occidental que se basa en los ciclos del Sol; sin embargo, la mayoría de las culturas tienen un calendario lunisolar; es decir, calendarios que tienen en cuenta también los ciclos del Sol, que determinan las estaciones. En el calendario lunar, un mes corresponde a cada lunación denominado “mes lunar”; es decir, a cada período comprendido entre dos momentos en que la Luna se halla exactamente en la misma fase, ya sea ésta creciente o menguante. En la antigüedad, el hombre se dio cuenta de que los intervalos de luz y oscuridad no tenían la misma duración a pesar de que al sumarlos éstos daban prácticamente una constante. Hoy se sabe que no es estrictamente una constante. Así surgió la división de tiempo básica en todos los calendarios: el día, entendido éste como la agrupación de un intervalo de oscuridad y otro de luz. Un calendario lunar propiamente dicho, considera un año por cada doce meses lunares, como el calendario musulmán por ejemplo. Los seres humanos han utilizado desde la antigüedad el “mes lunar” para calcular ciertas regularidades en la naturaleza, como el ciclo sexual de las mujeres o las mareas. Se utiliza para predecir la fecha de parto del ganado. La Luna se asocia con todo cambio que se da en ciertos periodos determinados, por lo cual el ser humano ha aprendido a ser previsible con muchos de ellos en la naturaleza, utilizándolos para su beneficio en diversas actividades, influyendo según algunos, hasta en los estados de ánimo de los seres humanos. La atracción gravitacional que ejerce la Luna sobre los océanos, provoca también las mareas terrestres. Las mareas son el ascenso y el descenso del nivel de agua de mar en un lugar determinado. Durante seis horas, una marea subirá en la playa, luego de seis horas, el nivel del agua descenderá. Se llaman mareas bajas a las aguas que retroceden entre las mareas altas. Las mareas bajas pueden ser de tan solo unos metros, pero también en otros lugares, el océano puede retroceder varios kilómetros. Figura 8. Las mareas. Tomado de NESTA. Fuente: http://goo.gl/Je8chg Una vez al mes, el Sol y la Luna están alineados, es precisamente en ese instante cuando los océanos se ven atraídos por las fuerzas combinadas de los dos astros (el Sol y la Luna) y por ello la marea es más fuerte. Este fenómeno se denomina “marea viva” y es especialmente esperado por los pescadores y los surfistas. La altura de las mareas también varía, y no es la misma en todos los lugares. En las fases creciente y menguante, las mareas son más pequeñas y se llaman “mareas muertas”.
  • 59.
    Página 57 Las mareasmás intensas se producen en Luna nueva, ya que la gravedad de la Luna y del Sol tira en la misma dirección y se suman. La alternancia de mareas alta y baja ocurre en un ciclo continuo. Cada día lunar, se producen dos mareas altas y dos bajas en la mayoría de las costas del mundo. La duración media de un día lunar es de 24 horas y casi un minuto. La siguiente gráfica muestra el movimiento diario de las mareas altas (pleamar) y las bajas (bajamar) en un ciclo continuo. Figura 9. Movimiento diario de las mareas. Fuente: http://goo.gl/XAJF0G El conocimiento de las mareas, y de las fuerzas que las provocan, es muy reciente. Esto es debido a que las mareas en el Mar Mediterráneo (cuna de la civilización) son demasiado pequeñas por lo que no eran consideradas importantes. Para refuerzo puede consultar en: http://goo.gl/CIuAN5 http://goo.gl/xU8FTz http://goo.gl/gL0UgM http://goo.gl/q10Ycl Los astrónomos, refieren a las fases lunares en dependencia del porcentaje de iluminación así: luna nueva, 0%, luna llena, 100%, y lunas creciente y menguante: 50%, pero la Luna demora aproximadamente 29 días en repetir sus fases, existiendo entre ellas muchísimas fases intermedias a las cuales no se les ha puesto nombre, aunque se le ha buscado provecho al relacionar las fases principales con las actividades de la Tierra. Discuta con los colegas cómo influye la Luna en las mareas oceánicas y en las actividades humanas. Ideas didácticas Las fases de la luna son de vital importancia en jardinería, ya sea para comercio o como un pasatiempo. Para que la temática resulte más interesante, solicitar a los estudiantes que recaben información sobre las fases de la luna y su relación con las plantas; pueden graficar y explicar de acuerdo a cada fase de la luna el fenómeno que ocurre en las plantas y cómo se debe aprovechar cada fase para aprender a sembrar, cosechar y trasplantar logrando así aumentar la producción y la calidad en plantas más sanas. Enlaces para auxiliarse: http://goo.gl/VvsNFU http://goo.gl/UaB8gE
  • 60.
    Página 58 Interpersonal, cuando organizanequipos de trabajo para discutir los resultados de las actividades y muestran tolerancia y respeto a la opinión de los participantes. Lingüística, cuando exponen sus ideas en el pleno. También Naturalista, al discutir los informes planteados y escribir conclusiones científicas al respecto. Lógica-matemática, cuando miden distancias en el desarrollo de la actividad sobre las fases de la luna. Inteligencias múltiples Las fases de la luna determinaron, desde la antigüedad, la medida del tiempo, mientras que los eclipses se tomaron como acontecimientos espectaculares y trascendentes. Los eclipses de Luna (que es cuando la Tierra proyecta su sombra sobre la Luna) sólo se dan con luna llena, en cambio los Eclipses de Sol (cuando la Luna tapa la luz del Sol) sólo ocurren cuando hay Luna nueva. A continuación se muestra el siguiente diagrama de las fases de la luna que como ya se ha mencionado consisten en un proceso cíclico. Figura 10. Fases de la luna. Fuente: http://goo.gl/N1BvoC Basándose en el diagrama, elaborar en equipos de trabajo un informe sobre cómo suceden las cuatro fases lunares básicas y posteriormente responda las preguntas siguientes: • ¿Qué provoca las diferentes fases de la Luna? • ¿Cómo se originan las fases de la Luna? • ¿Por qué cuando hay Luna nueva la marea es más alta? • ¿En qué fases de la Luna se dan las mareas más bajas? • Elaborar un listado de algunas prácticas que el ser humano realiza en la actualidad, tanto en el campo como en la ciudad, que se basan en los movimientos de la Luna. Analizar y discutir con los equipos participantes los resultados obtenidos, verificar en cuántos aspectos coincidieron con los otros equipos y comentar qué prácticas ha realizado personalmente tomando en cuenta las fases de la luna y qué resultados ha obtenido. Puede consultar: http://goo.gl/k5z7Q Cuarto creciente Gibosa Creciete Luna llena Luna Gibosa Menguante Cuarto menguante Luna menguante Luna nueva Luna nueva visible
  • 61.
    Página 59 ¿Qué más debosaber? Ideas didácticas Los estudios sismológicos en El Salvador se iniciaron el 25 de octubre de 1890, al establecerse por decreto la creación del Observatorio Astronómico y se fundó además, el Observatorio Sismológico Nacional el 25 de febrero de 1918. http://goo.gl/VWDnZX Seleccionar imágenes de las placas tectónicas y motivar a los estudiantes a elaborar rompecabezas utilizando cartón, tijeras y lápices de colores. Moviéndolo a voluntad simulará un terremoto. Indicadores de logro • Describe, explica y representa el movimiento de las placas tectónicas y su implicación en los sismos, erupciones, deslizamientos y otros. • Describe y analiza la intensidad de los sismos con la escala: Mercalli y Richter. • Explica cómo se clasifican los sismos por su origen: volcánicos, tectónicos y locales. • Analiza y discute en forma asertiva sobre los riesgos que tienen las personas que viven cerca de una placa tectónica. Tectónica de placas e intensidad de los sismos2 Exploración de conocimientos previos Responder de forma individual la siguiente pregunta: ¿Cómo cree que se originan los sismos y los terremotos? Socializar sus respuestas con un colega. Figura 1. Zona de las Colinas, terremoto de 2001 en El Salvador. Fuente: http://goo.gl/0K6VlS Situación problema El Salvador es un país con alta actividad sísmica. ¿A qué se deberá dicha condición? Responder en equipo y plantear sus hipótesis. Comentar sus respuestas con el pleno. Desarrollo Se llama tectónica de placas al fenómeno por el cual las placas que sustentan los continentes se desplazan a lo largo de millones de años de la historia geológica de la Tierra.
  • 62.
    Página 60 En laactualidad, se consideran a nivel mundial 15 placas tectónicas llamadas Primarias o Mayores debido a su tamaño y 43 Secundarias o Menores; las cuales se desplazan generando en su movimiento los sismos y terremotos lo cual incide en la transformación del relieve terrestre. Elaborar en equipo un modelo para explicar el movimiento de las placas tectónicas. Materiales • Una caja de helado vacía • Barro espeso o gelatina • Trozos de durapax • Agua • Sacudidores para limpiar Procedimiento • Introducir a la caja barro espeso (o gelatina) y sobre este, trozos de durapax hasta cubrir toda la superficie. • Relacionar el barro con el manto y los trozos de durapax con las placas tectónicas. • Mover (juntar, separar, sobreponer) algunos trozos simulando el desplazamiento de las placas y describiendo posibles consecuencias de estos. • Analizar, comparar y discutir sus opiniones al respecto. El planeta Tierra está conformado por varias capas, entre ellas la litósfera que a su vez está formada por muchas piezas que parecen formar un rompecabezas, cuando estas piezas chocan, provocan tensión y liberan energía produciendo relieves y terremotos. Un ejemplo para entender cómo se mueven las placas es semejante al que se observa cuando se calienta un líquido y se lleva a ebullición produciendo una transferencia convectiva de calor, es decir, que este es llevado de un lugar a otro por el movimiento mismo del medio. El líquido de la parte inferior se expande, volviéndose menos denso y tiende a subir a la superficie, donde se enfría y cae de nuevo repitiéndose el proceso de acenso y descenso como se muestra en la figura 2. Figura 2. Ascenso y descenso del líquido. Fuente: http://goo.gl/zUxARP El movimiento de una placa al encajar con otra produce tensión liberando energía, generando los temblores y modificando el relieve terrestre tal y como sucede con la formación de volcanes. Las placas tectónicas son responsables de la formación de volcanes y surgen en los límites de dos placas donde se forma el magma por el calor y la presión. En ocasiones hay choques entre las placas que producen intensas presiones al magma, el cual busca una vía de escape sencilla: un volcán. Diversos gases salen del volcán a la superficie junto con el magma en forma de lava originándose una erupción; fenómeno natural en el cual no ha intervenido la mano del ser humano.
  • 63.
    Página 61 Pequeños ograndes sismos, erupciones y deslizamientos de tierra suceden a diario en diversos lugares como producto de la actividad de las placas tectónicas. Figura 3. Erupción volcánica. Fuente: http://goo.gl/gUFqBX El Salvador se encuentra en una región de intensa actividad sísmica, generada por el proceso de subducción de la placa de Cocos bajo la del Caribe. Cuando suceden terremotos se pueden producir deslizamientos que son desplazamientos de masas de tierra o rocas en pendientes pronunciadas. Entre los desastres naturales que más daños provocan, están los terremotos ya que además de destruir infraes- tructuras, pueden provocar maremotos. Para realizar las mediciones de los sismos, se utilizan los sismógrafos, instrumento creado por James David Forbes en 1842 y mejorado en 1880 por Jhon Milne a quien se le acredita el sismógrafo de péndulo horizontal. Figura 4 Sismógrafo de péndulo. Fuente: http://goo.gl/fMLWTs Los sismógrafos antiguos fueron sufriendo modificaciones y en la actualidad existen diversidad de ellos tales como los sismógrafos verticales, mecánicos y electromagnéticos, entre otros. Figura 5. Sismógrafo actual. Fuente: http://goo.gl/i9Ters Desarrolle su creatividad elaborando su propio sismógrafo Un sismógrafo registra la intensidad y la duración de un terremoto. Incluso aunque es posible que no experimente un terremoto real, las actividades siguientes le darán una idea de cómo funciona un sismógrafo. Materiales • Un libro relativamente grande • Unpedazodecuerdaresistentedeaproximadamente 2 m de largo • Un lápiz afilado • Cinta (cinta adhesiva, si es posible) • Varias hojas de papel • Tabla portapapeles, opcional • Banda elástica grande, opcional • Una mesa pequeña o un escritorio que se pueda mover
  • 64.
    Página 62 Procedimiento: • Colocarel papel sobre la tabla portapapeles y pegar la tabla con cinta en la superficie de un escritorio o una mesa. En caso de no tener una tabla portapapeles, pegar el papel con cinta directamente en el escritorio o mesa. • Pegar el lápiz con cinta a la tapa del libro, de forma que la punta del lápiz sobresalga del lado opuesto al lomo. • Pasar un lazo de cuerda a través del centro de las páginas y atar los extremos. Ahora puede sostener la cuerda y suspender el libro de modo que éste cuelgue sobre el papel en la mesa. • Es recomendable cerrar el libro con cinta o asegurarlo con una banda elástica para evitar que se abra. • Colocar el libro de forma que el lápiz toque el borde superior del papel. Con un movimiento estable, halar el libro/lápiz a lo largo de la longitud del papel de forma que dibuje una línea. Ésta es su línea de control. Si fuera necesario, dibujar varias líneas de control hasta que se acostumbre al movimiento necesario para dibujar una línea estable y continua. Ahora está listo para un terremoto simulado. • Dibujar una línea desde la parte superior del papel hasta la inferior como lo hizo antes, pero esta vez pídale a un ayudante que sacuda la mesa perpendicularmente a la dirección en la que viaja el lápiz. • Repetir el procedimiento usando movimientos de sacudida más fuertes y más débiles. • Repetir el procedimiento, esta vez sacudiendo la mesa en la dirección en la que viaja el lápiz. • Comparar los resultados con los de otros partici- pantes, comentarlos y discutirlos. Para medir la intensidad de un terremoto, se usan en la actualidad dos escalas, la de Mercalli y la de Richter.
  • 65.
    Página 63 La escalade Mercalli mide solamente los efectos que el sismo tiene en los seres humanos y en la infraestructura y oscila entre 1 y 12 grados dependiendo de la destrucción causada. La escala de Richter se basa en la cantidad de energía liberada durante el sismo y consta de 9 grados viniendo de menor a mayor intensidad. Además de las escalas en que se miden los sismos, estos también se pueden clasificar según su origen como tectónico, volcánico y local. Los sismos tectónicos son aquellos que producen el 90% de los terremotos y dejan sentir sus efectos en zonas extensas. Figura 6. Movimiento de placas. Fuente: http://goo.gl/0i3PhC Los sismos volcánicos se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes y por lo general son de pequeña o baja magnitud y se limitan al aparato volcánico. Figura 7. Erupción volcánica. Fuente: http://goo.gl/UWf7JD También existen los sismos locales que afectan a una re- gión muy pequeña y se deben a hundimientos de caver- nas y cavidades subterráneas; trastornos causados por disoluciones de estratos de yeso, sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas arcillosas. Figura 8. Hundimiento de suelo. Fuente: http://goo.gl/WQI8Xq Las personas que habitan en lugares donde convergen dos o más placas tectónicas se encuentran en constante riesgo, por ejemplo, una obra de infraestructura construida en la cercanía de fallas geológicas está expuesta constan- temente a derrumbarse; los volcanes activos pueden oca- sionar pérdida considerable de los habitantes al momento de una erupción. Así mismo, un terremoto puede ocasio- nar desprendimientos de tierra soterrando a los habitan- tes; por lo cual es importante tomar en cuenta medidas de seguridad para salvaguardar la integridad de los seres humanos. Elaborar un mapa conceptual en equipo sobre los riesgos de las personas que viven cerca de una placa tectónica y las medidas de seguridad que se deben tomar en cuenta en la comunidad. Discutirlo con los participantes. Analizar las placas tectónicas de Cocos, de Nazca y Sudamericana y ubicar en un mapa los epicentros de los terremotos más importantes ocurridos en El Salvador. Observar el mapa y debatir con otros la relación entre las placas y la ocurrencia de terremotos. Discutir qué pueden hacer en las comunidades para evitar un desastre ante la ocurrencia de un terremoto. Puede encontrar información en http://goo.gl/L6DiF0 Causa: Fuerzas tectónicas Deformación elástica rotura chimenea principal capas piroclásticas capas de lava lava nube de cenizas chimenea lateral cámara de magma
  • 66.
    Página 64 Interpersonal, cuando organizanequipos de trabajo para discutir los resultados de sus actividades. Lingüística, cuando exponen sus puntos de vista a los participantes. Naturalista, al analizar los fenómenos y desastres planteados y escribir sus conclusiones al respecto. Inteligencias múltiples Los estudiantes basados en conocimientos previos, dibujan, pintan y rotulan en un mapa del mundo, las placas tectónicas de Nazca y Sudamericana. Luego marcan los epicentros de los terremotos más importantes ocurridos en El Salvador. Puede enriquecer el aprendizaje de los estudiantes pidiéndoles que observen el mapa y debatan la relación entre las placas y la ocurrencia de terremotos en el planeta. Así mismo, que se planteen estrategias para evitar un desastre ante la ocurrencia de un terremoto en la comunidad. Ideas didácticas Planificar en equipo una actividad en la que se permita a los estudiantes: • Observar un mapa y establecer la relación entre las placas tectónicas y los terremotos. • Identificar la Placa de Cocos y determinar a cuáles países afecta y de qué manera. Puede auxiliarse del esquema propuesto o buscar otras fuentes. • Mencionar algunas causas del movimiento de las placas tectónicas. • Elaborar un listado de las 15 placas mayores que afectan al planeta Tierra. Figura 9. Mapa de placas tectónicas. Fuente: http://goo.gl/f0EKwn • Elaborar un resumen sobre las medidas a tomar para reducir los riesgos de las erupciones volcánicas y de los terremotos. Sitio de internet para enriquecer sus saberes http://goo.gl/NZn04
  • 67.
    Página 65 Exploración deconocimientos previos Responder de forma individual, escriba algunas características generales que conoce respecto a la Tierra. Puede auxiliarse del esquema. Figura 1. Los movimientos de la Tierra. Fuente: http://goo.gl/qv7i6B Situación problema La Tierra no se encuentra inmóvil, sino que está sometida a movimientos de diversa índole. Los principales movimientos de la Tierra se definen con referencia al Sol y son los siguientes: rotación, traslación, precesión y nutación. Dialogar con un colega sobre cómo orientaría el aprendizaje de sus estudiantes relacionado con los movimientos de la Tierra. Comentar sus respuestas con el pleno. Desarrollo Movimientos de la Tierra Conociendo los movimientos que tiene el planeta Tierra, se puede determinar la sucesión del día y la noche así como su viaje alrededor del Sol durante un año completo. ¿Qué más debo saber? Ideas didácticas Los años bisiestos existen porque en realidad la Tierra tarda 365 días y 6 hrs en dar la vuelta alrededor del Sol. Como un año no puede tener seis horas, esas horas se acumulan (6+6+6+6=24) y cada cuatro años se agrega un día, el 29 de febrero por las seis horas que no son tomadas en cuenta. http://goo.gl/ijLgDc Hacer uso de los recursos tecnológicos disponibles para observar el movimiento de la Tierra es una idea extraordinaria, por lo cual se sugieren los siguientes enlaces: http://goo.gl/RIt33Q Indicador de logro • Explica y representa los movimientos de la Tierra, su relación con las estaciones y estimación del tiempo. Movimientos de la Tierra 3 Polo Norte Polo Sur
  • 68.
    Página 66 Experiencia sensorial Paraentender mejor los movimientos de rotación, trasla- ción, precesión y nutación de la Tierra es importante hacer algunas demostraciones que permitan despertar curiosi- dad al respecto. Hacerlo mediante ejemplos prácticos y sencillos permitirá, además, comprender el impacto que tienen estos en la vida. Trabajar en equipo y realizar la si- guiente experiencia. Materiales • Un trompo • Cordel • Aparato para grabación (opcional) puede ser un teléfono celular Procedimiento • Tomar en cuenta que el trompo representará a la Tierra; luego lanzar el trompo y apreciar la velocidad de rotación que tiene. Recordar que la inclinación de la Tierra es de 23° respecto a su eje. Esta inclinación no puede observarse en primer momento pero debe asumirse. • Asociar la parte de arriba del trompo, como si fuera el polo achatado de la Tierra que se produce por el movimiento de rotación y su velocidad. • Al cabo de un momento, el trompo, desacelera y empieza el vaivén que muy pronto dará origen a los movimientos de nutación y precesión; además de la aparición del eje terrestre. • A continuación, el trompo comenzará a mostrar el eje de la Tierra y la aparición del movimiento de precesión haciendo círculos; después de esperar un poco más, también se apreciará que al tener muy poca velocidad empieza a crear el movimiento de nutación, que es producido por la fuerza que impone la Luna al planeta. Con esta actividad se puede hacer una semejanza entre el trompo y los movimientos de la Tierra. De manera opcional, si es posible, se puede hacer una grabación de video sobre el movimiento del trompo y detener el video en cada momento que el participante considere oportuno discutir los movimientos relacionados con la Tierra.
  • 69.
    Página 67 La Tierraes el tercer planeta del Sistema Solar en cuanto a su posición y la quinta en cuanto a su tamaño. Describe una órbita elíptica alrededor del Sol, a unos 150 millones de km aproximadamente durante un año. Aunque algunos de los otros planetas también poseen atmósferas y contienen agua, es el único planeta que se conoce que tenga vida, posee una atmósfera rica en oxígeno, temperaturas moderadas, abundancia de agua y una composición química variada; se compone de una variedad de rocas y metales que son sólidos en el exterior, pero en su interior los metales están fundidos debido a las grandes presiones a que están sometidos. Movimiento de rotación La Tierra posee movimientos, uno de ellos es la rotación, la Tierra provoca que las diferentes regiones entren y salgan del círculo de iluminación produciéndose las diferencias de temperatura en la superficie de ella puesto que los rayos del Sol inciden con diferentes grados de inclinación, gira 360°sobre su propio eje, y tarda en completar un giro 23 horas y 56 minutos y 4.09 segundos. La rotación de la Tierra trae como consecuencia el día y la noche, ya que mientras un hemisferio se mantiene iluminado por los rayos del Sol, el otro hemisferio se encuentra en oscuridad. La fuerza centrífuga ocasionada por la rotación de la Tierra provoca el ensanchamiento del Ecuador y el achatamiento de los polos. Figura 2. Rotación de la Tierra: el día y la noche. Fuente: http://goo.gl/nTZWA0 Movimiento de traslación La traslación es otro movimiento de la Tierra, el tiempo que ésta tarda en dar una vuelta al Sol es de 365 días, 5 horas y 48 minutos. Llamándose a este periodo año trópico o año solar y se inicia el 21 de marzo, comienza a partir del primer paso del Sol por el Ecuador. Se llama año sideral, al hecho de medir a la Tierra cuando ésta da una vuelta completa al Sol, como referencia se utiliza una estrella lejana y tiene una duración de 365 días, 6 horas, 9 minutos y 10 segundos. El año bisiesto sucede cada cuatro años y consiste en agregar un día al mes de febrero con el objeto de compensar las seis horas faltantes, de esta manera cada cuatro años febrero no tendrá 28 días como de costumbre sino, 29 esta es la manera, en que pueden coincidir el año sideral con el año civil. El movimiento de traslación también tiene sus consecuen- cias, entre ellas se pueden mencionar, la sucesión de las estaciones anuales que se distinguen una de otra con los cambios de temperatura. El inicio y el fin de las estaciones están marcados por los equinoccios y los solsticios. Durante el transcurso del año ocurren dos equinoccios; uno de primavera y uno de otoño y dos solsticios; uno de verano y otro de invierno. - Comentar con un colega qué otros acontecimientos conoce que están relacionados con el movimiento de rotación de La Tierra y con las actividades humanas. Puede consultar el siguiente sitio http://goo.gl/YZlHsG Cuando los rayos del Sol caen perpendicularmente en el Ecuador marcan el inicio de la primavera en el Hemisferio Norte; este es el equinoccio y ocurre en dos fechas en que los días y noches duran 12 horas. Por otra parte, el solsticio sucede cuando los rayos del Sol caen verticalmente sobre uno de los trópicos correspondiendo a dos fechas en las que la duración del día y de la noche es desigual. Eje Terrestre Rayossolares Circulo Polar Ártico Trópico de Cáncer Ecuador Trópico de Capricornio Círculo Polar Antártico Noche Día
  • 70.
    Página 68 Si losrayos del sol caen en el Trópico de Cáncer, ocurre el solsticio de verano para el hemisferio norte y el de invierno para el sur, y si los rayos caen en el Trópico de Capricornio se inicia el solsticio de invierno para el hemisferio norte y de verano para el hemisferio sur. Es de esta manera como se da paso a las cuatro estaciones del año: primavera, verano, otoño e invierno. En El Salvador por su ubicación geográfica sólo ocurren dos estaciones bien marcadas en el año; el verano que es una época de intenso calor y el invierno que corresponde a abundante lluvia. Estas también se reconocen como época seca y época lluviosa. Figura 3. Las estaciones del año. Fuente: http://goo.gl/28kkTN ¿Considera que el Sol sale siempre en el mismo lugar? ¿Qué nombre recibe la órbita que recorre la Tierra alrededor del Sol?¿Por qué los rayos solares caen perpendicularmente al trópico de capricornio? Discutir con un colega sus respuestas. Movimiento de precesión La precesión es otro movimiento natural de la Tierra que se debe a la inclinación de su eje, es un movimiento muy lento y como su eje no es recto, el extremo de este va recorriendo un círculo que va hacia un punto del Universo que es diferente cada vez, hasta que vuelve al mismo punto de nuevo tardando unos 26 000 años en volver al punto de partida; he aquí la semejanza que tiene este movimiento con el de un trompo que está girando y en el cual se observa una cierta inclinación y al estar inclinado el extremo superior del trompo se mueve haciendo círculos. Figura 4. Movimiento de precesión de la Tierra. Fuente: http://goo.gl/uyXWZT Movimiento de nutación La nutación se debe a la atracción gravitatoria de la Luna y es un cabeceo o vaivén del extremo del eje terrestre a medida que describe el círculo originado por la precesión; es como si el extremo del eje terrestre describiera un “círculo ondulado”. Todos los movimientos ejercidos por la Tierra influyen en distintas formas, como ya se describió anteriormente, en la vida de los seres humanos. Figura 5. Movimientos de rotación, precesión y nutación de la Tierra. Fuente: http://goo.gl/AdctMP RAYOS SOLARES EQUINOCCIO DE PRIMAVERA OTOÑO EQUINOCCIO DE OTOÑO SOLSTICIO DE VERANO VERANO OTOÑO OTOÑO INVIERNO SOLSTICIO DE INVIERNO PRIMAVERA SOL Precesión del eje Rotación Rotación a Vega a Polaris Precesión del eje Rotación Rotación a Vega
  • 71.
    Página 69 Responder silas siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Y si son falsas comente con un colega por qué. A. La Tierra realiza sólo dos movimientos. B. La sucesión de estaciones es una consecuencia del movimiento de rotación. C. El día y la noche se dan como consecuencia del movimiento de traslación. D. Un año bisiesto ocurre cada cuatro años porque la Tierra tarda 365 días y 4 horas en realizar el movimiento de traslación. En verano, los rayos del sol caen a la Tierra perpendicularmente y en invierno caen en forma oblicua, como se muestra en la figura. Elabore un listado de las características de las estaciones del año en El Salvador. Para reforzar sus saberes se sugiere visitar el siguiente enlace: http://goo.gl/icLyxY En equipo, diseñar un plan didáctico en el que incluya algunas actividades para la representación de los movimientos de la Tierra, retomando ideas del desarrollo de este tema. Además, agregar preguntas de análisis y reflexión sobre cómo estos movimientos tienen relación con algunas actividades de los seres humanos. Organizar a los estudiantes en equipos para que elaboren maquetas basándose en los siguientes temas: 1. Movimiento de rotación de la Tierra. 2. Movimiento de traslación. 3. Estaciones del año. - Organizar un concurso entre los equipos proponiendo la presentación de videos y facilitar una mejor comprensión de la temática. Interpersonal, cuando organizan equipos de trabajo para discutir resultados. Lingüística, cuando exponen sus ideas en clase. Asimismo, al realizar las actividades planteadas y hacer conclusiones científicas al respecto. Lógica-matemática, cuando analizan datos y mediciones de los tiempos de realización de los movimientos de la Tierra. Ideas didácticas
  • 72.
    Página 70 ¿Qué más debosaber? Exploración de conocimientos previos Responda de forma individual la siguiente pregunta: ¿Qué desastres han ocurrido en su comunidad? ¿Cómo elaboraría un mapa de riesgo de su escuela? Auxíliese del siguiente esquema. Figura 1. Mapa de riesgos. Fuente: http://goo.gl/r6fo5M Situación problema Los mapas de riesgos ayudan a entender las amenazas y peligros en su comunidad y motivan a todos a tomar acciones para prevenir o reducir los efectos de un posible evento. Si su institución educativa estuviese cercana a un río. ¿Qué harían ante tal situación? Comentar con sus compañeros y establecer un consenso de grupo. Ideas didácticas Para la elaboración de un Mapa de riesgos se exige cumplir con los siguientes pasos: • Formación del equipo de trabajo. • Determinación del ámbito a priorizar. • Recopilación de la Información. • Identificación de los riesgos. Puede consultar información en: http://goo.gl/vRlzbZ Elaborar un dibujo ampliado de su comunidad que muestre todos los elementos que, en caso de producirse un desastre podrían resultar afectados. Indicadores de logro • Realiza un análisis de riesgo, identificando amenazas y vulnerabilidades en la localidad. • Identifica e interpreta con interés los componentes básicos de un mapa de riesgo ante amenazas naturales y antrópicas. • Elabora, discute y divulga un mapa de riesgo escolar. • Vincula y fundamenta la aplicación de los planes de acción de emergencia con los mapas de riesgo escolar. Mapas de riesgo, su interpretación y utilidad durante una emergencia4
  • 73.
    Página 71 Se entenderácomo riesgo a la probabilidad de exceder un valor específico de daños sociales, ambientales y económicos, en un lugar específico y durante un tiempo de exposición determinado (USAID/OFDA-LAC). Se puede elaborar un Mapa de riesgos utilizando una variedad de símbolos que son representaciones gráficas, con lo cual se facilita el control y seguimiento de los mismos, mediante la implementación de programas efectivos de prevención. El hacer uso de simbología permite representar los agentes generadores de riesgos tales como: ruido, iluminación, calor, peligro de electrocución, sustancias químicas, entre otros, para los cuales existen diversidad de esquemas. A continuación se realizará un modelo de mapa de riesgos, para trabajarlo en equipo. Materiales • Cartulina • Plumones o colores • Tijeras Procedimiento Tomando en cuenta las zonas de riesgo que existen en su escuela elaborar un croquis y símbolos para: • Iluminación • Ruido • Sustancias tóxicas • Vibración • Calor • Sustancias inflamables Al finalizar el mapa, debe darlo a conocer a todos y ubicarlo en el lugar más visible de la escuela. De una forma sencilla se puede definir un Mapa de riesgo como un instrumento dinámico que muestra los factores de riesgo y los probables daños en un determinado ambiente. Es necesario identificar los riesgos y las consecuencias que estos implican, para dar prioridad a las situaciones de mayor riesgo y poder elegir de forma adecuada las medidas preventivas que se podrían implementar. El análisis de riesgo es el estudio de las causas de las posibles amenazas, que pueden ser naturales, por ejemplo erupciones volcánicas, huracanes; o también de origen antrópico, es decir, provocadas por acciones humanas tales como riego de insecticidas, predios deforestados, contaminación ambiental, entre otros. El riesgo está compuesto de dos factores: amenaza y vulnerabilidad Se considera una amenaza como el factor externo al sujeto, objeto o sistema expuesto, representado por la potencial ocurrencia de un suceso de origen natural o generado por la actividad humana, que puede manifestarse en un lugar específico, con una intensidad y duración determinadas. Otro término importante es la vulnerabilidad considerado como factor interno de un sujeto, objeto o sistema expuesto a una amenaza, que corresponde a su disposición intrínseca a ser dañado. Por ejemplo: Edificios ubicados en áreas bajas, susceptibles a inundaciones; edificios localizados en pendientes pronunciadas; ciudades a orillas de ríos caudalosos rodeados de pendientes pronunciadas, torres de energía eléctrica en áreas sísmicas, entre otros. El Ministerio de Educación, propone cómo elaborar un Plan de Protección Escolar siguiendo estos cinco pasos: • Informar y sensibilizar a la comunidad educativa. • Se debe sensibilizar a la comunidad educativa y animarla a formar parte en la ejecución del Plan de Protección Escolar.
  • 74.
    Página 72 • Organizarla comisión de Protección Escolar. Se deben conformar diversos comités de Comisión de Protección escolar seleccionando personas idóneas, para que estructuren dicho plan y lo dirijan, lo ejecuten y lo evalúen. El director o directora del centro escolar deberá ser el coordinador o coordinadora general. • Elaborar el Mapa de riesgos y recursos. En dicho mapa deberán de tomarse en cuenta las amenazas, los riesgos y los recursos tanto internos como los externos (del entorno) al centro escolar. • Preparar respuestas ante emergencias y desastres. Coordinar capacitaciones con instituciones especializadas a fin de que la comunidad educativa sepa cómo responder al momento de presentarse una emergencia o desastre. • Evaluar el Plan de Protección Escolar. Este paso permite verificar las fortalezas y debilidades del Plan para hacer las adecuaciones necesarias en el momento oportuno. Se debe evaluar cada tres meses y actualizar cada año. Para más información se recomiendan los siguientes sitios: http://goo.gl/H8P7ar http://goo.gl/QR12t4 http://goo.gl/hBiKlp
  • 75.
    Página 73 La escueladebe ser el espacio más seguro para la infancia, después del hogar; sin embargo, debido a los sucesos de violencia que se viven en ciertas regiones del país, en algunas familias crece la preocupación por la seguridad de sus hijos cuando se encuentran fuera de casa. Para diagnosticar la situación en la que viven sus estu- diantes, se recomiendan algunas actividades: - Utilizando la técnica de lluvia de ideas obtenga informa- ción sobre acontecimientos adversos que ha vivido la co- munidad o comunidades vecinas. - Explicar la estructura organizativa del comité escolar con el apoyo de papelógrafos, marcadores, carteles, entre otros. - Organizar en su centro educativo una jornada en la cual invite a distintas personas de la comunidad tales como el alcalde, bomberos, policías, dirigente del comité local de emergencias, periodistas, médicos, meteorólogos y trabajadores sociales, entre otros. Hablar con ellos sobre los riesgos que ha observado tanto dentro del centro escolar como en su entorno y comparta sus ideas sobre lo que podría hacerse al respecto. Puede ayudarse de estudiantes líderes de la comisión de protección escolar. Se recomienda hacer a cada especialista preguntas como estas: • ¿Cuáles son las amenazas a las que está expuesta la comunidad? • ¿Cuál es la amenaza más significativa que se debe tener en cuenta? • ¿Qué medidas de prevención se deben adoptar? • ¿Qué motivos originan ciertas amenazas? • ¿Quiénes deben resolver los riesgos que se detectan? • ¿Cómo se debe proceder en caso de incendios o terremotos? • ¿Qué otras amenazas naturales pueden poner en riesgo a los habitantes de la comunidad y a los estudiantes de dicho centro escolar? • ¿Con qué actitud se deben enfrentar los riesgos que se presenten? Cuando se hayan identificado las principales amenazas o riesgos que cada uno de los especialistas ha mencionado, se elabora una guía para la búsqueda de información.
  • 76.
    Página 74 Planificar cómopreparar con otros docentes un mapa general de riesgos en la escuela o con docentes de otras instituciones educativas del entorno con las que comparta ciertas amenazas. Puede utilizar materiales como cartulina, plumones, entre otros. Procedimiento • Organizar equipos de trabajo. • Asignar a los participantes un sector o área dentro de la institución o en el entorno de la comunidad. • Dibujar en una cartulina o papel de trabajo, la zona que le corresponde observar e identifiquen los riesgos más significativos que encuentren relacionando con el impacto que pueden generar los fenómenos naturales. • Preparar un Mapa de riesgos integrado con los dibujos preliminares de cada equipo, los organizadores consolidan toda la información y se prepara un Mapa general, en el cual se identifican y ubican las observaciones de todos. • Dar a conocer las zonas de riesgo y las zonas seguras a las cuales se deben acudir en caso de presentarse un evento determinado como por ejemplo, un terremoto o un derrumbe. Cuando se implementen este tipo de acciones en los centros escolares deberán realizarse simulacros, con el fin de sensibilizar a la comunidad sobre la importancia de atender las indicaciones sugeridas y para familiarizarse con los procedimientos que se han planteado para tal fin. - Cada estudiante deberá elaborar un mapa de riesgos de su casa siguiendo los pasos necesarios para tal fin, con la orientación del maestro o maestra y presentarlo en un cartel para exponerlo posteriormente en clase. - Elaborar un glosario con términos básicos, como riesgo, vulnerabilidad, desastre, peligro, entre otros. Interpersonal, cuando organizan equipos de trabajo para determinar las zonas de riesgo. Lingüística, cuando comunican sus ideas en cuanto a la elaboración del mapa y su importancia. Naturalista, al comentar el impacto que puede ejercer un fenómeno natural en una zona de riesgo y al valorar la importancia de la gestión del riesgo en las diferentes comunidades. Lógica-matemática, cuando analizan su entorno y elaboran los mapas de riesgos. Ideas didácticas
  • 77.
    Página 75 Proyecto: Modelandola Luna Este proyecto tiene como objetivo representar las fases de la luna de una manera sencilla, se pueden desarrollar actividades prácticas para entender mejor cada una de sus fases. La Luna presenta varias fases durante todo su ciclo. Cada fase nueva relata una historia acerca de la relación de la Luna con el Sol cuando esta rota alrededor de la Tierra. Durante su recorrido alrededor de la Tierra, el Sol alumbra a la Luna y se muestra a los habitantes en cuatro fases principales durante el mes: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante. Es importante explicar que la Luna no posee luz propia sino que solo refleja la luz que proviene del Sol. Las fases de la luna han sido objeto de estudio desde tiempos antiguos y se han relacionado incluso con la marea terrestre. Para profundizar sobre este tema se recomienda visitar el sitio: http://goo.gl/wddJLJ Materiales • ¼ de cartulina negra • ¼ de cartulina blanca • Tijeras • Compás • Cola blanca Procedimiento. Trabajar en equipo 1. Con la cartulina negra cortar cuatro círculos de 15 cm de diámetro, utilizando el compás. 2. Cortar la cartulina blanca según la forma que adquiere la Luna en cuarto creciente, Luna llena y cuarto menguante tomando como base el tamaño anterior 3. Pegar las tres cartulinas blancas sobre tres círculos negros. Quedará una cartulina totalmente negra que representará a la luna nueva. 4. Escribir los nombres de las fases lunares en la parte de atrás de cada una de las fases 5. Colocar las cuatro Lunas sobre una superficie plana en el orden siguiente: Luna nueva, cuarto creciente, Luna llena y cuarto menguante. Comentar y responder: ¿Cuándo ocurre un ciclo lunar? ¿Por qué luce distinta la Luna en el transcurso del mes? ¿De qué manera influyen las fases lunares en la marea terrestre? ¿Qué prácticas conviene realizar en los cultivos en cada ciclo lunar? ¼ de cartulina blanca Cuarto MenguanteLuna LlenaCuarto CrecienteLuna Nueva Germinación Germinación Manejo de ornamentales y hortalizas para la producción de hojas para el consumo Manejo de ornamentales y hortalizas para la producción de frutos para el consumo Periodo Extensivo Aguas AbajoPeriodo Extensivo Aguas ArribaPeriodo Extensivo Aguas Abajo
  • 78.
    Página 76 AUTOEVALUACIÓN 1. Seleccionarel movimiento de la Tierra responsable de producir el día y la noche y explícarlo en un mapa conceptual: a) Traslación b) Precesión c) Rotación d) Nutación 2. En el siguiente esquema se muestran las cuatro fases principales de la Luna, nomínelas señalándolas con una flecha. Y explicar los fenómenos que ocurren en cada una de ellas. 3. Ante una situación de riesgo, como un terremoto y una inundación, escribir los planes de acción que tomaría en cuenta, integrando a sus estudiantes, el equipo docente y la comunidad, si tiene otros centros educativos cercanos, puede incorporarlos. 4. Explicar cuál sería la gestión del riesgo para la reducción de desastres en una población que habite cercana a una placa tectónica o a un volcán activo. 5. Representar en un esquema los movimientos de la Tierra.
  • 79.
    Página 77 Biggs, Alton& col; Biología, la dinámica de la vida, 2000, 1ª. Edic. Ed. Mc Graw Hill, México Gerald Audesirk, Bruce E. Byers. Biología, la vida en la tierra. 2003. Sexta edición, Person educación. México Claude A. Villee, Roberto Espinosa Zarza. Biología. 1988 Séptima edición, McGraw-Hill, México Máximo, Antonio & Alvarenga Beatriz, Física general con experimentos sencillos, 1998, 4ª. Edic., Oxford University Press-Harla , México. Wilson, R. y Jerry D.; Física, 1996. 2ª. Edic., Edit Prentice Hall Hispanoamericana, México. Tippens, Paul. Física. 2009. Octava edición,Mc Gram- Hill,México http://goo.gl/GUhEJF http://goo.gl/eMZLr5 Bibliografía