¿De qué tamaño son las células? De lo macroscópico a lo

microscópico utilizando los nematodos como modelo.

Propuesta de Unidad Didáctica

Ciencias Experimentales I

Alumno: Andrés Amenábar Figueroa

Profesora: Erika Salas

Selección del tema:

El objetivo fundamental número 5 de las bases curriculares del MINEDUC (2009)

para octavo básico es: “Comprender que la célula es una unidad común a la organización,

estructura y funcionamiento de los seres vivos unicelulares y multicelulares, y portadora de

la información genética.” El tema elegido es el estudio de los tamaños celulares, ya que es

importante para comprender la célula como unidad estructural, utilizando a los nematodos

como modelos, ya que están en el límite entre lo macroscópico (que podemos ver a simple

vista) y lo microscópico (que sólo podemos visualizar con ayuda de instrumentos como una

lupa o un microscopio), por esto decimos que forman parte de la mesofauna.

La célula es algo abstracto y no cotidiano, precisamente por estar en el nivel

microscópico (González, 2012). Es por eso que en este trabajo se propone pasar de un

nivel macroscópico al microscópico. La idea de fondo es pasar al nivel microscópico

teniendo como referencia a los nematodos para de esta manera tener una referencia de

tamaño que permita a los alumnos no perderse en los órdenes de magnitud. De todas

formas partiremos de lo macroscópico (que es lo que el estudiante conoce), luego

pasaremos a la frontera utilizando nematodos y por último utilizando la lupa y el

microscópico pasaremos a lo microscópico. Además los nematodos poseen un largo (400

a 200 um) y un ancho (45 um) muy distintos, lo que permite hacer comparaciones del tipo,

del ancho de un nematodo o del largo de un nematodo. En congruencia con lo afirmado por

González (2012):

“La enseñanza de la célula debe considerar el uso de diversos medios, como

microscopio, láminas, modelos, etc., en donde, por ejemplo, pueda mostrarse un

mismo objeto desde una perspectiva macroscópica (a simple vista) a una

microscópica (con microscopio de luz), pasando por diferentes aumentos, de modo

de que la célula aparezca como la estructura básica constituyente de todo ser vivo,

más que una entidad abstracta, descontextualizada y aislada, presente “en algún

lugar” de los organismos vivos.”

La actividad se realizará con objetos y organismos reales, no con fotografías con

escalas que son difíciles de internalizar por los alumnos (Mengascini, 2005).

Otra idea previa que tienen los alumnos y que se trabajará es sobre el crecimiento

celular. Los alumnos piensan que cuando un ser vivo aumenta de tamaño, aumentan de

tamaño también sus células (Benlloch, 1994).

activos 28%

reflexivos 25%

teóricos 6%

pragmáticos41%

ESTILOS DE APRENDIZAJE

Por otra parte los estudiantes presentan dificultades para pasar de una visión

macroscópica, en la que se encuentra el organismo a una visión microscópica, en la que se

encuentra la célula y en dónde ocurren las reacciones químicas. (Mondelo, García y

Martínez, 1994)

La actividad consiste en medir y ordenar objetos que se ven a simple vista y

ordenarlos de más grande a más pequeño y luego compararlos con los vistos con

microscopios y lupas. Se comienza con una lupa, utilizando aumentos crecientes y a

continuación con el microscopio, utilizando también aumentos cada vez mayores.

Descripción del establecimiento y el grupo de curso:

El establecimiento es el Colegio Cordillera de Las Condes. Es un Colegio de

dependencia particular, con alumnos de nivel socioeconómico ABC1, alta escolaridad de

los padres y apoyo familiar constante. El colegio tiene un buen nivel académico ubicándose

en el primer lugar nacional en promedio de PSU, con 709,8 puntos de promedio en

Matemática y Lenguaje en la PSU del 2012 (Diario La Tercera, 2013)

El grupo de Curso son 34 alumnos. El colegio cuenta con un laboratorio de ciencias

con lupas y microscopios dónde se puede realizar la actividad propuesta.

Con respecto a los estilos de aprendizaje, según Cuestionario Honey-Alonso de

CHAEA (2004), los resultados (gráfico 1) son los siguientes: 28% de los estudiantes son

activos, 25% reflexivos, 6 % teóricos y 41% pragmáticos. La actividad propuesta, aunque

es adecuada para todos los estilos de aprendizaje, se adecúa a los estilos más

predominantes que son los activos y pragmáticos.

Gráfico 1: Estilos de aprendizaje del grupo de curso en el cual se aplicará la actividad

Con respecto al estado de desarrollo los alumnos están en la adolescencia

temprana, en la que tienen dificultades para abstraer, por esto la actividad propuesta es

atingente, ya que presenta un tema abstracto como es la célula de una manera práctica,

relacionándola con realidades concretas.

Identificación de la actividad

- Nombre de la secuencia: ¿De qué tamaño son las células? De lo macroscópico a lo

microscópico utilizando los nematodos como modelo.

- Nivel: Octavo básico.

- Contenidos: La célula como unidad estructural, tamaño celular, manejo de

microscopio y lupa.

- Duración: Dos sesiones

- Recursos: Microscopios, lupas, portaobjetos, regla, Balón de fútbol o de basquetbol,

Lombriz común o de tierra, palo de fósforo, huevo de gallina, huevo de codorniz,

grano de café, semilla de girasol (maravilla), cabello humano (para observar y medir

su ancho), nematodos en un tubo de ensayo, células de la piel, hojas de alguna

planta y glóbulos rojos (de un frotis de sangre).

-

Objetivos:

- Objetivo General:

- Una vez finalizada la actividad, los alumnos serán capaces de identificar los órdenes

de magnitud de los tamaños celulares mediante comparaciones con objetos

macroscópicos.

- Objetivos secundarios.

- Reconocer a la célula como la unidad básica de los seres vivos.

- Comparar los tamaños de distintos objetos y seres vivos para tener una referencia

de los órdenes de magnitud.

- Aplicar el uso de la lupa y el microscopio para establecer los tamaños reales de

objetos microscópicos.

Fases de la secuencia:

Introducción y/o motivación:

Para comenzar se les da a los alumnos un tubo de ensayo con nematodos y se les

hace la siguiente pregunta: ¿logras identificar a algún ser vivo en el agua del tubo? Si

lograste verlo ¿podrías decir cuál es su tamaño? Probablemente no serán capaces de usar

medidas como los micrometros porque no las conocen y las descripciones de tamaño que

hacen, son bastante poco precisas del tipo: 10 veces más pequeño que un palo de fósforo.

El poner a los alumnos ante la incapacidad de dar un tamaño exacto para algo tan pequeño

es el gancho de la actividad. Esta actividad también tiene como objetivo levantar las ideas

previas con respecto a lo microscópico, mediante las siguientes preguntas simples que

hace el docente:

¿Podrías definir macroscópico y microscópico?

¿Qué medidas se utilizan para medir lo macroscópico?

¿Qué medidas se utilizan para medir lo microscópico?

¿El mundo microscópico tiene el mismo aspecto que el mundo macroscópico?

¿De qué están hechos los seres vivos?

¿Cuál es el tamaño de esas unidades?

¿Al crecer los seres vivos, aumenta el tamaño de esas unidades?

Actividades:

Actividad 1

La actividad siguiente, se estructura en base elementos que se les pasan a los

alumnos para que los midan, anoten su medida y los ordenen de mayor a menor longitud.

Los elementos (menos los nematodos) están tomados de la escala del universo

desarrollada por Huang y Huang (2012). En el Anexo 1 se presentan elementos a ordenar

que son: Humano, Balón de fútbol o de basquetbol, Lombriz común o de tierra, palo de

fósforo, huevo de gallina, huevo de codorniz, grano de café, semilla de girasol (maravilla),

cabello humano (para observar y medir su ancho) y por último con la ayuda de una lupa y

un microscopio ver un nematodo, células de la piel, tejidos vegetales (de un corte de una

hoja) y glóbulos rojos (de un frotis de sangre).

En todo el proceso el profesor es un guía de las actividades, procurando orientar,

más que decirles a los alumnos lo que tienen que hacer. La idea es que los alumnos sean

los protagonistas de la actividad y resuelvan por si mismos los problemas que se van

presentando en su desarrollo.

Aplicación de conocimientos a diferentes contextos y situaciones:

Actividad 2

A continuación los estudiantes deben hacer relaciones para irse familiarizando con

los tamaños en términos de órdenes de magnitud. Se les pide que hagan 10 relaciones de

lo macroscópico. Por ejemplo afirmar que la lombriz común es seis veces más pequeña que

un balón de básquet.

Actividad 3

Una vez que ven con el microscopio se les piden 10 hacer relaciones, pero esta vez

utilizando medidas microscópicas, del tipo el tamaño con que veo una célula de la piel (35

µm) a 100X de aumento es más o menos el tamaño de una hormiga (4 mm) haciendo el

siguiente cálculo 35 µm X 100 = 3500 µm = 3,5 mm. Así se van acostumbrando a los

órdenes de magnitud y como el microscopio presenta aumentados los objetos. El objetivo

es que se den cuenta de cuál es el aumento del microscopio mediante una comparación.

Actividad 4

A continuación deben hacer 10 relaciones de lo microscópico con el tamaño de un

nematodo el que ven en una lupa y miden su tamaño.

Actividad 5

Luego tanto con el microscopio como con la lupa introducen un cabello humano,

tomado de su misma cabeza y lo comparan con lo que están viendo en el microscopio,

sabiendo que el cabello humano tiene un ancho de 100 µm pueden comparar y establecer

el tamaño real de lo que están observando.

Evaluación:

Los alumnos anotan las actividades en sus cuadernos y el profesor va guiando el

proceso mientras se desarrollan las actividades. El docente revisa al terminar cada actividad

y da orientaciones para mejorar en la actividad siguiente.

Además el docente hace preguntas orales a los alumnos y de esa manera establece

el grado de comprensión de los tamaños macroscópicos y microscópicos y aprovecha de

explicar si algo no ha sido comprendido del todo. La idea es aprovechar la instancia de

evaluación para profundizar con cada uno de los alumnos en la temática estudiada.

Al final de la actividad los alumnos deberán entregar su cuaderno con las actividades

realizadas, el que es evaluado por el docente.

Bibliografía:

Alonso, C.; Gallego, D.; Honey, P. (1994). Los Estilos de Aprendizaje. Procedimientos de

diagnóstico y mejora. Bilbao: Ediciones Mensajero.

Benlloch. M. (1994). Por un aprendizaje constructivista de las ciencias. Propuesta didáctica

para el ciclo superior de básica, 3° Ed. Madrid: Visor distribuciones, S.A.

Diario La Tercera (3 de enero de 2013). Cordillera de Las Condes lidera ranking de colegios

con mejores puntajes PSU. La Tercera, pp. 14.

González, C. y Harms, U. (2012) Del árbol al cloroplasto: Concepciones alternativas de los

estudiantes de 9° y 10° grado sobre los conceptos “ser vivo” y “célula”, Enseñanza

de las ciencias., 30.3, 31-52.

Huang, C. y Huang, M. (2012) La escala del universo. Extraído de htwins.net/scale2 el 30

de noviembre de 2013.

Mengascini, A. (2006) Propuesta didáctica y dificultades para el aprendizaje de la

organización celular, Revista Eureka de Enseñanza y Divulgación de las Ciencias,

3(3), 485-495.

Ministerio de Educación (2009). Actualización curricular 2009. Santiago: Ministerio de

Educación de Chile.

Mondelo, M., García, S., Martínez , C. (1994). Materia inerte/materia viva ¿Tienen

ambas constitución atómica ?. Enseñanza de las Ciencias, 12(2), 226-233.

Anexo 1:

Referencia de tamaños de los objetos, estructuras y seres vivos utilizados para la

comparación de tamaños. Fotografías extraídas de animación de la Escala del universo de

Huang y Huang (2012)

Nemátodo (400 a 200 µm de largo)

Anexo 2: Principales unidades de medida de longitud de lo microscópico.