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110 Séptimo Año Básico Estudio y Comprensión de la Naturaleza Ministerio de Educación

UUnidad 4

Nutrición heterótrofa:procesos de interacción entre sistemas

Orientaciones metodológicas

La unidad 4 pone énfasis en los seres vivos como sistemas complejos altamente organizados.

El programa hace resaltar el hecho de que los seres vivos, entre ellos los seres humanos, sólo puedenser debidamente comprendidos desde una perspectiva holística que considere las interrelacionesentre sus diversos aspectos. En tal sentido, se establece un puente conceptual que une esta unidadcon el resto de las unidades.

El programa resalta algunas relaciones relevantes entre las propiedades generales de los organismosy sus respectivas estructuras internas. Con este fin, se focaliza la atención en el proceso de alimen-tación y nutrición y se analizan rasgos generales de las estructuras que presentan diversas especies yque permiten satisfacer adecuadamente los requerimientos de nutrición. Como ejemplo de dicharelación, se compara la forma de las estructuras que diferentes animales han desarrollado para cap-turar su presa y se relacionan con las características de la presa y con las condiciones ambientales enque viven.

En un enfoque global de los procesos de nutrición en el ser humano, se analizan rasgos esenciales dela digestión como desensamblaje de moléculas complejas en unidades moleculares simples y se ela-bora un modelo sencillo de absorción y de distribución de nutrientes por todo el organismo.

Considerando las necesidades de oxígeno para la liberación de la energía química almacenada en losnutrientes, se analiza el proceso de intercambio gaseoso en la inspiración y espiración y el papel delsistema circulatorio en el transporte de oxígeno hacia las células y de dióxido de carbono desde éstashacia el exterior. Se ilustran luego los mecanismos de eliminación de productos de desecho y desustancias no asimiladas.

Después de este enfoque analítico en que se identifican los diferentes sistemas involucrados en lanutrición y se ponen en evidencia sus principales interrelaciones, se discuten algunas manifestacio-nes que estos procesos tienen a nivel de la persona y a nivel de ecosistemas. En especial se discuten,por una parte, los efectos de una alimentación desequilibrada sobre la salud de la persona y, por otra,los flujos e intercambios de materia a nivel de ecosistemas.

Unidad 4: Nutrición heterótrofa: procesos de interacción entre sistemas 111

Contenidos

• Relaciones entre estructura y función en la alimentación y nutrición.Animales herbívoros y carnívoros. Animales terrestres y acuáticos.

• La digestión de un nutriente. Procesos que intervienen.

• Nutrición humana. Funciones y rasgos fundamentales de la absorción,transporte, asimilación y uso de nutrientes, y eliminación de excesos ysustancias de desecho. Interrelación entre las funciones.

• Alimentación en el ser humano. Alimentación sana. Enfermedadesasociadas a la alimentación. Salud dental.

• Características fundamentales de los seres vivos: crecimiento y desarrollo,reproducción, organización, interacción con el entorno, autorregulación.

Aprendizajes esperados

Los alumnos y las alumnas:

• Relacionan el flujo de materia y energía entre seres vivos y el medio conlos procesos de nutrición.

• Relacionan las formas de obtener el alimento y las estructuras respectivascon las características de la presa y de su hábitat.

• Caracterizan la nutrición heterótrofa como los procesos que incluyen laincorporación de materia, su degradación, la selección de nutrientes, sudistribución y uso, y la eliminación de desechos y excesos por parte delser vivo.

• Reconocen en el ser humano las relaciones entre las funciones de lanutrición y las diferentes estructuras que las hacen posible.

• Aprecian la importancia para el ser humano de una alimentación sanaen el mantenimiento de la salud.

• Valoran medidas de prevención tanto individuales como sociales paramantener las funciones de nutrición, entendidas como base para elcrecimiento y el desarrollo.


Actividades

Actividad 1

Analizan el proceso de nutrición como una de las funciones comunes de todos los seres

vivos e identifican algunos de sus rasgos esenciales.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE LA SIGUIENTE SECUENCIA DE SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. A partir de un video, una serie de diapositivas, o de la lectura de un texto seleccionado

que pongan en evidencia diferentes aspectos de la vida de una planta o animal, discuten

preguntas que inician en la comprensión de la relación entre funcionamiento y estructuras

del ser vivo, como por ejemplo:

¿Cómo consiguen los animales su alimento? ¿Se alimentan durante todas las etapas de

su vida de la misma manera e ingieren los mismos alimentos? ¿Cómo obtiene los nutrientes

una planta? ¿Cómo se reproduce una planta? ¿Todas las plantas crecen y se reproducen

de la misma manera? ¿Todos los animales crecen y se reproducen de la misma forma?

¿Cómo percibe un animal, por ejemplo, que se acerca su depredador y huye?

Elaboran un esquema o diagrama que representa las funciones comunes a los seres vivos.

b. Discuten, en grupo, frente a una situación como la siguiente:

Considere el caso de un recién nacido que sólo toma leche de su madre. Su madre, en

cambio, ingiere alimentos animales y vegetales variados. Después de tres meses, el niño

ha aumentado de peso y de tamaño. ¿Qué relación existe entre la alimentación de la madre,

la leche materna y el crecimiento del niño?

Hacen un esquema que representa lo que ocurre con la leche una vez que ha sido ingerida

por el niño.

c. En trabajo grupal, analizan y discuten la siguiente situación:

Después de demoler un conjunto de casas, se quiere emplear esos materiales para

construir una escuela. Además de los materiales recuperados en la demolición, ¿qué se

necesita? ¿Existirá alguna similitud entre esa situación con el proceso de cambios que

experimentan los alimentos que ingerimos hasta que se transformen en músculos o huesos?

¿Cuáles son las diferencias más importantes entre ambos procesos?


INDICACIONES AL DOCENTE

Esta actividad permitirá conocer cuánto saben alumnos y alumnas sobre las funciones de los seresvivos y, sobre todo, cuáles son las representaciones que han elaborado.

Se pretende despertar la motivación y curiosidad de los estudiantes y, además, plantear problemasimportantes en relación con las funciones de los seres vivos, especialmente en cuanto a alimentacióny nutrición.

Se persigue, asimismo, que alumnas y alumnos se confronten con la idea de que el alimento esmateria incorporada desde el ambiente y que debe desarmarse y reorganizarse dentro del cuerpopara construir la materia propia de cada organismo, y que relacionen, por tanto, alimentación ynutrición con crecimiento y desarrollo.

Conviene destacar que los mismos materiales son utilizados por los seres vivos y son recicladospermanentemente en la naturaleza.

En la analogía de la demolición y construcción con la digestión se espera que los estudiantes men-cionen que es necesario, además de los materiales existentes, cemento, arena, etc., para construir laescuela. Es importante que el docente guíe a alumnas y alumnos para que discutan respecto a que lacantidad de cada tipo de material para la construcción es diferente y se planteen la necesidad de unafuente de energía y de un programa que representaría la información genética en un ser vivo.


Actividad 2

Comparan, en diferentes predadores, la forma de las estructuras destinadas a capturar y

digerir la presa y las relacionan con las características de esta última y del ambiente en

que viven.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE TRES O CUATRO DE LAS SIGUIENTES SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. En trabajo grupal, observan animales acuáticos y terrestres y describen: formas de

desplazamiento, forma del cuerpo, cubierta corporal, apéndices, tipos de patas y/o garras,

estructuras bucales.

Elaboran una tabla comparativa y establecen una relación entre cada estructura y las

funciones que debe cumplir para satisfacer sus necesidades en el medio en que viven.

Comparten sus resultados con otros grupos y amplían la tabla.

b. Analizan y discuten un texto seleccionado del libro “La Evolución de las Especies” de

Darwin relativo, por ejemplo, a la especiación de los pinzones.

Juegan a “Reconocer la pareja.” Para esto, elaboran un juego de cartas con dibujos de

pinzones de diferente tipo y otro con vegetales de características distintas (presa).

Relacionan correctamente el tipo de pico del pinzón y su fuente de alimento.

c. Indagan, en trabajo grupal, respecto de las estrategias empleadas por distintos

depredadores para capturar su presa. Discuten en relación a la forma, cubierta y color

del cuerpo y a las estructuras especializadas para tal fin. Presentan sus conclusiones en

dibujos y otros medios y los exponen en la sala.

d. Discuten y reflexionan a partir de la siguiente situación problemática:

Numerosos fósiles de aves evidencian la presencia de dientes de distinto tipo. En cambio,

las aves actuales carecen de dientes, pero tienen picos córneos. ¿Qué puede decirse

respecto a los posibles hábitos alimenticios de las aves primitivas? ¿Qué relación se puede

establecer entre los dientes óseos y los picos córneos?

c. Elaboran una línea evolutiva del aparato digestivo y de los órganos para la aprehensión

del alimento de diferentes animales. Para esto:


• Eligen un animal de un listado.

• Indagan respecto a las formas de alimentación, adaptaciones que facilitan su ingesta;

características del tubo digestivo y de estructuras anexas.

• Dibujan una silueta del animal, y utilizando colores previamente acordados por todos

los grupos, representan las estructuras que conforman el aparato digestivo y los

órganos que participan en el proceso de alimentación.

• Ubican sus esquemas en una línea evolutiva, desde el organismo de organización más

simple al más complejo. Analizan la línea y elaboran un listado con las ideas que es

posible formular a partir de ella.


Estos ejemplos de actividades pretenden guiar a alumnos y alumnas en la elaboración de un primeresbozo de idea de evolución, que podrá ser el punto de partida de los aprendizajes en relación a estetópico en 8º Año Básico.

Por otra parte, los estudiantes podrán visualizar la influencia de las variaciones y características delmedio en la biodiversidad.

Para la realización de la línea evolutiva es conveniente acordar previamente con los estudiantes lasformas de trabajo, las características del material a presentar, etc., de tal manera que, al final, con lacontribución de todos los grupos, se arme una línea evolutiva armónica que les permita realmenteobtener información, hacer inferencias y elaborar una idea básica de evolución.

Es recomendable hacer un listado con los animales más representativos y adecuados para visualizarla evolución de los aparatos digestivos, como por ejemplo: lombriz de tierra, erizo, abeja, sapo,gallina, elefante, vaca, perro, ballena, ser humano.

Si se asigna un color diferente para cada órgano se podrá ver con facilidad la evolución que hatenido cada uno de ellos. Es pertinente que los estudiantes incorporen información con respecto ala longitud del tubo digestivo en relación al tamaño corporal, etc.

En el análisis de la línea evolutiva, pueden surgir conclusiones como las siguientes:

• No todos los organismos poseen las mismas estructuras relacionadas con la alimentación y ladigestión.

• Las estructuras de la cavidad bucal no sólo tienen características diferentes sino que cumplenfunciones distintas.

• El desarrollo de los dientes tiene relación con la dieta alimenticia del animal.• En los omnívoros prácticamente no se observa diferenciación en el desarrollo de las piezas dentarias.• El desarrollo del estómago en las aves tiene relación con la carencia de dientes.• La existencia de compartimientos en el estómago de la vaca tiene relación con las características

de la dieta y el proceso de degradación de la celulosa.


• La longitud del tubo digestivo tiene relación con la dieta.• En general, los herbívoros tienen un tubo digestivo mucho más largo que los carnívoros.• El punto de fijación de la lengua es diferente en algunos animales y depende de la función que

cumple, etc.

Opcionalmente, los estudiantes pueden realizar la disección de un pez. Reconocen branquias, opér-culo, vejiga natatoria, aletas, posición de las escamas. Confeccionan un dibujo rotulado. Presentanlas piezas disecadas en una maqueta, con el nombre y la función de cada una de sus estructuras.

Otra alternativa es la disección de un langostino. La maqueta con las estructuras disecadas de loslangostinos puede mantenerse en una caja de madera con tapa de vidrio. De esta manera, podráutilizarse como material de apoyo.

POTENCIAL EVALUATIVO DE LA ACTIVIDAD 2

La elaboración de la línea evolutiva del aparato digestivo posee un rico potencial evaluativo. Alobservar el trabajo de cada grupo, y de cada estudiante, se puede obtener información acerca de:

• El grado de comprensión alcanzado en torno a los procesos analizados.• La capacidad para obtener información relevante.• La capacidad para utilizar una amplia variedad de fuentes.• La capacidad para establecer relaciones entre diferentes hechos.• La capacidad para formular hipótesis razonables.• La capacidad para comunicar ideas.


Actividad 3

Comprueban experimentalmente que la digestión es un proceso de desensamblaje de

moléculas complejas a unidades moleculares simples en el que participan jugos diges-

tivos de diferente composición.

Ejemplo


a. Verifican la degradación que experimenta el almidón en contacto con la saliva. Para esto:

• Reconocen almidón en papas mediante tintura de yodo (lugol). Le asignan a ese color

la simbología: +++

• Rotulan cuatro tubos de ensayo o frascos pequeños y ponen la misma cantidad de

ralladura de papa en los tubos 1 y 2.

En los tubos 3 y 4 ponen trozos iguales de papa sin rallar. Agregan a los cuatro tubos

volúmenes iguales de agua, por ejemplo, 2 mL.

• Agregan 2 mL de saliva a los tubos 1 y 3, y 2 mL de agua a los tubos 2 y 4 (tubos de

control).

• Mantienen los cuatro tubos de ensayo en un frasco con agua a temperatura cercana a

la corporal (37ºC).

• Cada 5 minutos sacan pequeñas muestras de cada uno de los tubos y comprueban la

presencia de almidón en cada uno de ello. Registran los resultados en una tabla,

utilizando una simbología previamente acordada: (por ejemplo: +++, ++-, +-, -), de

acuerdo a la tonalidad del color del lugol, empezando por negro y terminando con café

rojizo. Comparan los registros. Discuten en grupos y anotan sus resultados e inferencias.

b. Usando piezas ensamblables de un mismo color arman un modelo de almidón.

Desensamblan la macromolécula de almidón y la separan en unidades simples. Guiados

por el docente, designan el nombre a la molécula que representa la unidad de ensamblaje

como glucosa. Representan la acción de la saliva sobre el almidón (papa).

c. En trabajo grupal, analizan y discuten en torno a problemas como los siguientes:

Mediante una sonda se extrae contenido del tubo digestivo de una persona en tres regiones

diferentes. Se registran las siguientes observaciones:

• Muestra de la boca: alimento triturado, humedecido por la saliva. Las moléculas de

almidón están separadas en moléculas más pequeñas, pero aún demasiado grandes

para circular por el cuerpo. Las proteínas y las grasas no han experimentado cambios.


• Muestra del estómago: alimento hecho papilla espesa, muy ácida. Proteínas formando

moléculas más pequeñas, pero no lo suficientemente pequeñas. El almidón y las grasas

se presentan igual que en la boca.

• Muestra del intestino delgado: alimento hecho papilla líquida, no ácida. El almidón, las

grasas y las proteínas se han desensamblado y están convertidas en moléculas simples.

Discuten acerca de la información que se puede obtener a partir de esos datos en cuanto

al proceso digestivo. Por ejemplo:

¿Dónde comienza la digestión? ¿Qué tipos de cambios experimentan los alimentos en la

boca? ¿Qué cambios experimentan los nutrientes en otras regiones del tubo? ¿Cuántos

tipos de jugos digestivos diferentes se pueden suponer a partir de los datos entregados?

A partir de las respuestas, elaboran un modelo que represente su comprensión del proceso

digestivo. Comparten sus conclusiones.

Con ayuda del profesor o profesora y a través de la indagación bibliográfica, completan y

corrigen sus modelos.

Posteriormente, completan, en forma individual, un dibujo simple del sistema digestivo

humano, lo rotulan e indican las estructuras donde se llevan a cabo los procesos descritos.


Estas actividades permitirán a alumnas y alumnos iniciarse en la comprensión de los cambios queexperimentan los nutrientes dentro del tubo digestivo.

Para el desarrollo del concepto de digestión es importante recurrir y aplicar los aprendizajes logra-dos relativos a la estructura y los cambios que puede experimentar la materia y estimular a losestudiantes a utilizar la terminología adecuada. Por otra parte, conviene discutir con alumnas yalumnos la idea que los alimentos que se encuentran en la boca o a lo largo de todo el tubo digestivono están todavía realmente incorporados al organismo y motivarlos a preguntarse: ¿Qué deberáocurrir para que lleguen a formar parte de él?

La actividad de ensamblaje del almidón permite utilizar los materiales que han sido elaborados enla Unidad 1 de este programa.Armar y desarmar modelos contribuye a la generación de la idea de metabolismo. Se puede relacio-nar la construcción de moléculas con procesos de crecimiento como, por ejemplo, la fotosíntesis, yel desensamblaje o degradación con procesos de digestión o con la función de los descomponedoresen la naturaleza, por ejemplo.

Además, se puede reafirmar el aprendizaje de que las macromoléculas que forman parte de todos losseres vivos se construyen a base de las mismas unidades; y que, en las cadenas tróficas, el depredadorque ingiere macromoléculas de la presa necesita desarmarlas para, posteriormente, reorganizar lasunidades formando sus propias macromoléculas.



Tanto la realización de la actividad experimental de degradación del almidón como la discusión de lasmuestras obtenidas en tres regiones del tubo digestivo pueden entregar una rica información acerca delgrado de comprensión de los conceptos involucrados y acerca del desarrollo de habilidades.

En el caso de la actividad experimental, conviene observar:• La comprensión que los diferentes alumnos o alumnas demuestran respecto de los objetivos del

experimento.• La comprensión de los diferentes aspectos del diseño experimental propuesto.• La comprensión de los conceptos involucrados.• La capacidad para observar aspectos relevantes y para registrar adecuadamente las observaciones hechas.• La capacidad para extraer conclusiones razonables.

En el caso de la discusión teórica, conviene observar:• La comprensión de los conceptos involucrados.• La capacidad para organizar información y para establecer relaciones.• La capacidad para extraer conclusiones razonables.• La capacidad para emplear terminología científica.• La capacidad para comunicar ideas en forma clara y estructurada.


Actividad 4

Elaboran un modelo de absorción de nutrientes y describen su distribución por todo el

cuerpo en un sistema cerrado, formado por un corazón y un conjunto de vasos.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE CUATRO O CINCO DE LAS SIGUIENTES SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. Realizan un experimento para separar una mezcla formada por una solución de glucosa y

una suspensión de almidón. Para esto:

• Colocan la mezcla en un tubo de ensayo y cubren la boca del tubo con una membrana

semipermeable (membrana de diálisis o catáfilo de cebolla, por ejemplo). Ponen el tubo

invertido en un vaso con agua.

• Cada 5 minutos sacan muestras del vaso con agua y comprueban la presencia de

glucosa y de almidón en ellas. Usan el sabor como indicador de presencia de glucosa,

y lugol para detectar la presencia de almidón.

• Registran los resultados y los discuten. Aplican sus aprendizajes acerca de los procesos

de solución y suspensión logrados en 6º Año Básico, (Subunidad Modelo Corpuscular

de la Materia).

• Guiados por el docente, relacionan los resultados obtenidos con el proceso de digestión

y absorción de nutrientes en el organismo.

b. En trabajo grupal, discuten en torno a preguntas como las siguientes:

¿Qué sucede con las sustancias que no son absorbidas? ¿Qué camino recorren los

nutrientes después de abandonar el tubo digestivo mediante la absorción? ¿Cómo son

transportados? ¿Cuál es la causa de que la sangre circule por todo el cuerpo, sin

detenerse?

Comparten sus respuestas y reconocen la necesidad de que el sistema circulatorio sea

un sistema cerrado, que requiere tener un mecanismo que permita el retorno de la sangre

al corazón y que en este proceso, el corazón cumple un rol activo.

c. Observan y analizan el funcionamiento de un modelo de circulación sanguínea como el de

la figura 26. Reconocen la necesidad de que existan estructuras (válvulas) que permitan

que la sangre circule sólo en un sentido (o bien que entre al corazón y no se devuelva).


Figura 26: Modelos de circulación sanguínea

d. En la silueta del cuerpo humano dibujan el sistema respiratorio sanguíneo y rotulan sus

estructuras.

e. Con un estetoscopio, escuchan e identifican ruidos cardíacos.

f. Analizan videos o programas computacionales en los que sea posible observar la

circulación o modelos animados de la misma. En grupo, hacen un listado de ideas y otro

de preguntas que surgen del análisis del audiovisual. Seleccionan las preguntas más

relevantes y, con el apoyo del docente y de otras fuentes de información, elaboran las

respuestas.

g. Realizan disección de corazón de ave (pollo, por ejemplo) o mamífero (cerdo, cordero,

vaca). Comprueban las conexiones entre cada vena y su correspondiente arteria,

introduciendo una pera con agua por la vena pulmonar y comprueban que sale por la

aorta. Dibujan las estructuras y las rotulan con ayuda del profesor o profesora. Completan

un esquema del corazón humano. Establecen las diferencias con el corazón disecado.

h. Discuten en grupos en torno a preguntas como las siguientes:

¿Cómo llega el oxígeno que ha ingresado por los pulmones a todas las células del cuerpo?

¿Podrá existir, por tanto, sólo un sistema de circulación simple? ¿Cuál será el camino de

una molécula de oxígeno que ingresa al pulmón, para que pase por el corazón y sea usado

en un músculo del brazo?

Completan un esquema simple de circulación y pintan de distinto color la circulación mayor

(sistémica) y menor (pulmonar). Con ayuda del docente rotulan el esquema.


i. Resuelven, en grupos, problemas como los siguientes:

• Después de recibir un golpe, a menudo se observa la aparición de hematomas

(“moretones.”) ¿Cómo se puede explicar este hecho?

• A veces se dice de alguien que está ebrio que “el alcohol se le fue a la cabeza.” ¿Qué se

quiere decir con esta afirmación? ¿Cuál sería el recorrido del alcohol dentro del cuerpo?

• Es frecuente que personas que ingieren alimentos con alto contenido en colesterol

durante largos períodos de su vida presenten arteriosclerosis (depósito de colesterol

en las paredes de vasos sanguíneos) cuando alcanzan una edad avanzada. ¿Qué

consecuencias directas para la persona podrá tener esta enfermedad?


El experimento para separar sustancias (diálisis) aporta algunos elementos importantes para quealumnas y alumnos elaboren la noción de absorción como un proceso que implica selección desustancias que puedan atravesar espacios muy pequeños.

Por cierto que también es importante orientar a los estudiantes para que tengan presente que, comola mayoría de los modelos, éste representa una simplificación de un proceso mucho más complejo.

La discusión en torno al modelo de circulación es fundamental para el aprendizaje. Por este motivo,el docente debe darle la debida importancia.Hay que discutir con los estudiantes respecto a la necesidad de colocar válvulas en los puntos deunión de la manguera con la pera y así asegurar el flujo en un solo sentido.Se debe tener presente que este modelo representa sólo la circulación sistémica y que puede usarsejustamente para discutir la necesidad de la circulación pulmonar.

La disección de corazón contribuirá a la generación de una idea más elaborada de su funcionamien-to, al confrontarse la evidencia de su forma y estructura con las concepciones que tienen los estu-diantes: forma estereotipada, vasos sanguíneos que entran por la parte superior del corazón y salenpor la inferior, dividido en cuatro partes iguales, etc.


Las diferentes fases de esta actividad encierran un amplio potencial como fuente de informaciónpara el docente. Durante las discusiones pueden surgir las ideas previas de los estudiantes que esnecesario considerar. Es frecuente, por ejemplo, que alumnas y alumnos consideren la circulacióncomo un sistema abierto, de ida y vuelta por los mismos vasos, con paso por el corazón. Aun cuandomuchos estudiantes reconocen el rol activo del corazón, no se explican el mecanismo de retorno dela sangre desde el resto del cuerpo.

A su vez, la última situación propuesta permite observar hasta qué punto los alumnos y alumnashan internalizado los conceptos discutidos y qué ideas han elaborado acerca de la circulación du-rante el desarrollo de la actividad. Conviene prestar especial atención a los argumentos que den losestudiantes para establecer cómo visualizan el proceso circulatorio.


Actividad 5

Describen el proceso de incorporación de oxígeno al organismo, su transporte, su utili-

zación en los procesos de liberación de energía de los nutrientes en todas las regiones

del cuerpo y el mecanismo de eliminación de dióxido de carbono y agua como productos

del proceso respiratorio.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE CUATRO O CINCO DE LAS SIGUIENTES SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. En trabajo grupal, discuten en torno a la siguiente situación:

Además de nutrientes, al organismo ingresa oxígeno. ¿Dónde se utiliza? ¿Para qué sirve?

¿Qué camino recorre dentro del cuerpo?

Comparten sus respuestas y las contrastan con las evidencias que obtendrán a través de

las actividades siguientes.

b. Dibujan, en una silueta de cuerpo humano, las estructuras que permiten la incorporación

de aire al organismo.

c. Describen los cambios que se observan en el cuerpo cuando entra y sale aire del

organismo. Denominan inspiración y espiración a los procesos de entrada y salida de aire.

Miden el diámetro toráxico en ambas situaciones. Discuten respecto a las estructuras

involucradas en ese mecanismo. Diseñan y construyen un modelo de tórax artificial para

explicar el papel del diafragma en el funcionamiento de los pulmones y otro para demostrar

la variación del diámetro de la caja toráxica durante la inspiración y la espiración.

d. Describen el recorrido del aire desde el exterior hasta los pulmones. Observan láminas o

aparatos respiratorios de mamíferos, corrigen y completan su descripción del recorrido

del aire y el dibujo inicial. Rotulan el esquema.

Analizan y discuten preguntas como las siguientes:

¿Por qué una persona puede atorarse si habla mientras traga el alimento? ¿Por qué los

bomberos usan pañuelos mojados para cubrir su nariz durante un incendio? ¿Por qué es

frecuente que los mineros padezcan de enfermedades respiratorias, como la silicosis,

por ejemplo?

e. Explican el mecanismo de difusión del oxígeno desde los alvéolos pulmonares a la sangre

y su transporte hasta su uso en cada una de las células del cuerpo. Se informan de la

función de los glóbulos rojos en el transporte gaseoso.


f. Indagan en relación al consumo del tabaco:

• Acción en las vías respiratorias y pulmones.

• Afecciones cardiorrespiratorias.

• Riesgo de desarrollar cáncer.

• Dependencia psíquica.

Comparten sus aprendizajes y con la ayuda del docente establecen la relación entre

consumo de tabaco, riesgo de adicción y otras alteraciones de la salud.


En el lenguaje cotidiano, se emplea el término “respiración” para referirse a la ventilación pulmonare intercambio de gases entre el individuo y su ambiente. Conviene, en este nivel, orientar a losestudiantes para que se familiaricen con la acepción científica del término que se refiere al procesoque se realiza a nivel celular y que implica determinadas reacciones de combustión en las que losnutrientes son el combustible y el oxígeno el comburente.

Por otra parte, es conveniente relacionar los conocimientos de alumnas y alumnos relativos a laspropiedades de los gases (Unidad 2) para explicar el intercambio de gases entre alvéolo y capilar.Para ello, es necesario considerar la existencia de membranas y su comportamiento, así como lanecesidad de que éstas se mantengan húmedas.

El depósito de partículas de diferente origen en los pulmones sirve para evidenciar el carácter devías respiratorias ciegas, que obliga a la entrada y salida de aire por las mismas estructuras.

Es posible construir una maqueta de aparato respiratorio con una botella de plástico desechable a laque se le ha cortado la base para sustituirla por la mitad de un globo de goma que hace las veces dediafragma (ver figura 27).

Puede hacerse una “tráquea” con un tubo de vidrio en forma de Y, o bien con bombillas para bebida,fijando un globo pequeño a cada extremo (pulmones).

Para lograr el efecto deseado, es imprescindible que todas las rendijas estén herméticamente tapa-das (por ejemplo, con plasticina).

La figura 28 muestra una posible maqueta de tórax en que se incluyen esternón, costillas, músculosintercostales y columna vertebral. La estructura debe ser móvil, de manera que permita visualizarlas diferencias de diámetro y de longitud de la cavidad toráxica en una y otra posición.

Resulta necesario incorporar en este nivel educativo el tema del consumo del tabaco, subrayando,por una parte, las consecuencias que tiene sobre la salud, y, por otra parte, el hecho de que el consu-mo temprano del tabaco tiene incidencia en el consumo de otras drogas.


Figura 27: Modelo de aparato respiratorio

Figura 28: Modelo de aparato respiratorio


Actividad 6

Explican los mecanismos de eliminación de excretas y de sustancias que se encuentran

en exceso, que provienen de todas las regiones del cuerpo.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE CINCO O SEIS DE LAS SIGUIENTES SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. En trabajo grupal, analizan y discuten:

¿Qué caminos recorrerán los desechos producidos en las células (dióxido de carbono,

agua y otras sustancias) hasta ser eliminados al exterior?

Diseñan diagramas para explicar los recorridos y las estructuras implicadas en la

excreción. Comparten sus modelos y, guiados por el docente, elaboran uno en común.

Rotulan sustancias, procesos y estructuras.

b. Dibujan, en una silueta de cuerpo humano, los órganos involucrados en los procesos de

excreción. Rotulan sus dibujos.

c. Disectan riñón de cerdo. Dibujan y pintan de distintos colores sus estructuras. Con ayuda

del docente y utilizando láminas, transparencias o diapositivas, rotulan sus dibujos.

d. Dibujan el aparato renal y describen su ubicación y relación con otras estructuras.

e. Indagan en torno a preguntas como:

¿Qué es la orina? ¿Cómo se forma? ¿De dónde procede antes de ser expulsada al exterior?

Se informan acerca de la composición de la sangre antes de entrar al riñón y después que

sale de él.

Con ayuda del profesor o profesora, describen la función del riñón en la formación de la

orina, su almacenamiento en la vejiga y el mecanismo de expulsión al exterior.

f. Analizan y discuten preguntas como:

¿Qué sucede con el volumen de orina eliminado si se toman dos litros de agua de una vez?

¿Cómo se explica el olor característico de la orina después de haber comido algunos

alimentos, como espárragos, por ejemplo? ¿Por qué la orina cambia su color habitual

cuando se han ingerido algunos medicamentos?

Comparten sus respuestas y, con la guía del docente, explican las funciones del riñón y su

importancia como órgano de regulación interna.


g. Discuten y explican situaciones como:

• Algunas personas deben someterse a diálisis una o dos veces por semana cuando sus

riñones no funcionan o lo hacen deficientemente. ¿Qué funciones deberá cumplir el

aparato de diálisis? ¿Por qué deberá dializarse cada cierto tiempo?

• Diseña un modelo que represente el trabajo del riñón que incluya el proceso de

separación de sustancias y el de selección de aquellas que permanecerán en el cuerpo.


Al iniciar la actividad es recomendable dialogar con los estudiantes respecto al origen de los dese-chos y recordar, por tanto, que los nutrientes que han sido absorbidos en el tubo digestivo y distri-buidos por la sangre a todas las células pueden ser utilizados para formar estructuras, almacenadosy gran parte de ellos metabolizados para realizar distintas funciones celulares.

Las excretas producidas como resultado del proceso metabólico serán eliminadas por distintos ór-ganos especializados (riñón, piel, pulmón).

La figura 29 muestra un posible modelo que represente el trabajo del riñón.

Figura 29: Modelo de aparato renal


Actividad 7

Se informan acerca de los efectos de una alimentación desequilibrada, toman concien-

cia de su responsabilidad personal, los proyectan al ámbito social y valoran las iniciati-

vas institucionales tendientes a aminorarlos.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE LA SIGUIENTE SITUACION DE APRENDIZAJE

a. Organizados en grupos, planifican y realizan un proyecto de curso en que se analice el

impacto personal y social de una alimentación desequilibrada. Para esto:

• Discuten respecto a los objetivos del proyecto, los tópicos y actividades que deberá

incluir para lograrlos, sus proyecciones para la comunidad y las formas de presentación

del producto final.

• En conjunto, seleccionan los temas que consideran más relevantes (por ejemplo: causas

y consecuencias de la desnutrición infantil en Chile y en otros países; causas y

consecuencias de la obesidad; bulimia y anorexia: causas y factores que pueden

desencadenar la enfermedad, consecuencias personales, familiares, escolares,

medidas de prevención).

• Elaboran un diagrama que represente el diseño global del proyecto y se distribuyen los

temas entre los distintos grupos.

• Los grupos planifican y llevan a cabo las tareas respectivas. Luego organizan sus

conclusiones y elaboran los materiales audiovisuales o informáticos a través de los

cuales presentarán su trabajo.

INDICACIONES PARA EL DOCENTE

Este proyecto de curso puede realizarse en conjunto con los docentes de otros Subsectores de Apren-dizaje (Lenguaje y Comunicación, Educación Artística) y compartirse con toda la comunidad edu-cativa, incluyendo a padres y apoderados.

Los resúmenes que elaboren los distintos grupos de trabajo pueden constituir un texto de apoyobibliográfico personal e incorporarse a la biblioteca de la escuela.

Para el tratamiento de los temas relativos a anorexia y bulimia es recomendable realizar actividadesen conjunto con el Departamento de Orientación, por ejemplo, que promuevan el desarrollo de laautoestima y la seguridad en sí mismo.


Por otra parte, especialmente en aquellas escuelas en que se hayan presentado tales casos o sospe-chas de ellos, es recomendable involucrar a los padres en actividades educativas especialmente dise-ñadas para orientar y promover actitudes adecuadas para su manejo. En este aspecto resulta necesa-ria la participación de especialistas que apoyen y guíen estas actividades.


La metodología de realización de proyectos favorece el trabajo cooperativo, permite practicar laintegración de los aprendizajes, la expresión de aptitudes e intereses particulares de los alumnos yalumnas y estimula el desarrollo de técnicas de búsqueda, selección y comunicación de información.

En tal sentido, conviene aprovechar el proyecto de curso para fines de evaluación de las habilidadesy actitudes que han desarrollado los estudiantes.

Conviene prestar atención tanto a los conocimientos, habilidades y actitudes individuales de cadamiembro del grupo como a las relaciones interpersonales que se establecen entre ellos.

Ello permitirá apreciar eventuales logros en la interacción social entre estudiantes o entre gruposcomo también detectar eventuales problemas en este campo.

Es recomendable solicitar a cada grupo que efectúe una coevaluación de la participación de cadauno de sus miembros en el trabajo colectivo y al curso entero una evaluación de la calidad deltrabajo de cada grupo.


Actividad 8

Constatan el intercambio de materia entre el ambiente y los seres vivos y su constante

reciclaje en la naturaleza.

Ejemplo


a. Elaboran, en trabajo grupal, una cadena trófica de tres eslabones y en ella representan

las sustancias que ingresan al autótrofo, los productos elaborados por él, su paso al

consumidor heterótrofo y la función del descomponedor en la cadena. Siguen la pista a un

elemento químico determinado. Discuten respecto al reciclaje de materia en el ecosistema.

b. Comparan rasgos relevantes de animales herbívoros y animales carnívoros en relación

con la obtención y digestión de alimentos.

c. En trabajo grupal, queman, separadamente, trozos de diferentes vegetales (raíz, tallo,

pétalos, frutos, por ejemplo) y, trozos de diferentes alimentos de origen animal o restos

animales (carne, huesos, por ejemplo).

Reconocen la presencia de agua y dióxido de carbono como productos de combustión en

todos los casos. Discuten los resultados de las observaciones y responden preguntas como

las siguientes:

Si se quemaran callampas, ¿se obtendría el mismo resultado? En un basural que se quema,

¿se liberará dióxido de carbono y agua?

Comparten sus respuestas y, guiados por el profesor o profesora, elaboran una

generalización.

d. Analizan la siguiente situación: Si con una técnica especial se marcara el carbono del

dióxido de carbono del aire, y se detectara en distintos momentos, ¿se podría encontrar

este carbono en el ala de una mariposa?, ¿en el estómago de una vaca?, ¿en las fecas de

un conejo?

Elaboran un texto que represente sus respuestas y explicaciones.


Esta actividad corresponde a la aplicación de los aprendizajes logrados en la Unidad Flujo de mate-ria y energía en ecosistemas de 6º Año Básico. El segundo ejemplo permite a alumnas y alumnosevidenciar que los constituyentes de un ser vivo pasarán a formar parte de la estructura de otro servivo en el proceso de depredación.


Actividad 9

Formulan acciones de autocuidado relacionadas con las funciones de la nutrición.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE UNA O DOS DE LAS SIGUIENTES SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. En trabajo grupal, recopilan datos de personas que hayan experimentado una intoxicación

alimenticia. Completan esta información con datos aparecidos en la prensa. Identifican en

la información: alimento fuente de intoxicación, síntomas de la persona intoxicada, agente

causante de la intoxicación, medidas de prevención y control de la fuente y del consumo.

Comparten sus indagaciones y, con ayuda del docente, establecen algunas generalizaciones

respecto a las causas de las intoxicaciones alimenticias. Infieren medidas de prevención.

A partir de la información anterior, analizan y discuten respecto a medidas de higiene

necesarias para evitar las intoxicaciones y otras alteraciones funcionales provocadas

por agentes biológicos que pueden ingresar por vía digestiva.

Confeccionan un listado de medidas preventivas como las siguientes:

• Lectura y control de fecha de elaboración y caducidad de alimentos envasados.

• Control de condiciones de conservación (cadena del frío, por ejemplo) y de mantención

(separados de sustancia tóxicas u otras).

• Lavado y manipulación correcta de alimentos frescos.

• Cocción a altas temperaturas de carnes y leche provenientes de animales sin control

sanitario, etc.

Comparten sus listados y, en conjunto con el profesor o profesora, elaboran uno común

que incluye las medidas que alumnos y alumnas practicarán en sus hogares y en la escuela.

Elaboran afiches que muestran la relación entre las causas que pueden poner en riesgo

la salud y las medidas de prevención correspondientes. Exponen sus trabajos en su sala y

el patio de la escuela.

b. En grupos, discuten respecto a los beneficios de utilizar agua potable. Se informan respecto

a las medidas necesarias para asegurar el consumo de agua libre de contaminantes

químicos y biológicos cuando no se dispone de ella.

Comentan y buscan explicación a las siguientes situaciones:

• En los restaurantes existen zonas para fumadores y no fumadores.

• Las personas que trabajan instalando alfombras deben usar mascarilla.


• Los bomberos usan mascarillas o pañuelos húmedos cuando deben apagar un incendio.

• En ciudades muy pobladas existen períodos en los que se recomienda no hacer ejercicio

físico intenso.

• Si se asciende una cumbre en corto tiempo, pueden manifestarse mareos, dolor de

cabeza intenso y vómitos, etc.

Comparten sus respuestas y con la ayuda del docente elaboran algunas generalizaciones.


Estas actividades promueven el desarrollo de habilidades relacionadas con la obtención de informa-ción de fuentes diversas, la selección de los datos relevantes y, por sobre todo, la implementación deacciones concretas a partir de los nuevos aprendizajes.

Es importante que las medidas que alumnas y alumnos planteen consideren aquellas destinadas aevitar que los microorganismos lleguen a los alimentos, que se reproduzcan en ellos y que los micro-organismos o sus toxinas lleguen activos al cuerpo.


Actividad 10

Discuten acerca de rasgos generales que caracterizan a los seres vivos.

Ejemplo


A modo de síntesis y sistematización de los contenidos tratados anteriormente, discuten

acerca de rasgos fundamentales que es posible observar en todos los seres vivos y que

los diferencian de los objetos inanimados.

Dan ejemplos de crecimiento y desarrollo de seres vivos en una gran diversidad de casos.

Los comparan con situaciones en las cuales es posible observar crecimiento en objetos

naturales inanimados (por ejemplo: crecimiento de cristales, de montañas, de estrellas).

Caracterizan la reproducción de los seres vivos y el papel que cumple en la mantención de la

vida en el planeta. Comparan diferentes formas de reproducción que se dan en distintas

especies. Analizan variadas situaciones que muestran la necesidad de los seres vivos de

mantenerse en una activa y permanente interacción con su entorno. Discuten algunos ejemplos

de formas de estructuras corporales que permiten facilitar la interacción con el entorno.

Comparan, en particular, formas propias de animales terrestres y de animales acuáticos en

relación con sus requerimientos de desplazamiento, obtención del alimento y respiración.

Discuten formas de la regulación de la temperatura corporal en vertebrados terrestres como

ejemplo de mecanismo de autorregulación ante modificaciones del entorno.


Esta actividad permite sistematizar una gama de conocimientos que los alumnos y alumnas han idoadquiriendo a lo largo de varios años, tanto dentro como fuera de la escuela. Permite refinar yconsolidar su concepto de ser vivo y profundizar su concepción de la vida. Proporciona una base,asimismo, para valorar la enorme variedad de formas de vida que existen en el planeta y la necesidadde adoptar una posición responsable ante la preservación de esta biodiversidad.


Al construirse sobre aprendizajes previos, esta actividad posee un gran potencial evaluativo, ya que per-mite determinar la diversidad y profundidad de éstos. Conviene prestar especial atención al desarrollo delas discusiones y a las opiniones vertidas en ellas. Observar, por ejemplo, aspectos como los siguientes:• ¿Participan activamente todos los alumnos y alumnas?• ¿Las opiniones vertidas expresan un adecuado dominio de los hechos y conceptos involucrados?• ¿La argumentación es clara, consistente y bien estructurada?• ¿Se observa un empleo adecuado de la terminología científica?• ¿Se manifiesta interés por conocer mejor el mundo natural?


Actividades complementarias

Actividad complementaria 1

Identifican etapas en el reciclaje de materia en un eslabón de la cadena trófica

Ejemplo


a. En trabajo individual, usando pinza y lupa, observan y separan egagrópilas (bolitas que

devuelven algunas aves carnívoras -rapaces- con los restos de los animales que ingieren

enteros, pero que no pueden digerir completos). Intentan reconocer piezas de la presa y

reconstituir el esqueleto, si es posible.

Responden en grupo preguntas como las siguientes:

¿Qué información se puede obtener del análisis de la egagrópila?

Para una misma especie, ¿las egagrópilas serán iguales a lo largo de un año?

¿Qué función cumple la presa en la cadena trófica?


La egagrópilas se encuentran con frecuencia en bosques donde habitan lechuzas y otras aves carní-voras. Una vez recolectadas es necesario someterlas a la acción del calor para eliminar la posibilidadde riesgos de infección.

Sería interesante, además, compartir este material de trabajo con docentes de regiones en las que noes posible obtenerlo directamente de su medio.


Actividad complementaria 2

Comprueban que los alimentos están formados por sustancias nutritivas en cantidades

diferentes.

Ejemplo

ESTA ACTIVIDAD PUEDE REALIZARSE A TRAVES DE UNA O DOS DE LAS SIGUIENTES SITUACIONES DE APRENDIZAJE

a. Determinan la cantidad relativa de azúcar contenida en distintos alimentos. Para esto:

• Miden la cantidad de gas liberado por una determinada suspensión de levaduras con

azúcar en un tiempo dado. Este volumen de gas constituirá un indicador de presencia

de mayor o menor cantidad de azúcar en un alimento determinado, cereales, de

preferencia.

• Preparan 5 tubos de ensayo con suspensión de levadura igual a la anterior. Agregan

en cada uno de ellos un alimento diferente. La masa de los alimentos debe ser igual a

la masa del azúcar del experimento inicial. Registran en una tabla el volumen de gas

liberado en cada uno de los tubos. Comunican sus resultados en un gráfico de barras.

• Establecen una relación, en términos relativos, entre el volumen de gas liberado en

cada uno de los tubos y la cantidad de azúcar de los alimentos estudiados según su

mayor o menor cantidad de azúcar.

b. Determinan la cantidad relativa de ácido en alimentos. Para esto:

• Miden el volumen de gas liberado en un tiempo determinado al mezclar cantidades

previamente medidas de un ácido (jugo de limón, vinagre) con bicarbonato.

• Preparan tubos de ensayo con volúmenes iguales de agua y masa de diferentes

alimentos molidos (piña, manzana verde, kiwi, papa, naranja) en forma separada.

Agregan la misma cantidad de bicarbonato a cada tubo. Miden el volumen de gas

liberado en cada uno de ellos. Registran los datos en una tabla y confeccionan un

gráfico de barras con los resultados.

• Establecen la relación, en términos relativos, entre el volumen del gas liberado en cada

uno de los tubos y la cantidad de ácido. Ordenan los alimentos en forma decreciente,

de acuerdo la cantidad de ácido detectado.


c. Determinan la cantidad relativa de grasa de diferentes alimentos. Para esto:

• Pesan 2 g de aceite, nuez, maní, palta, papa u otro alimento en forma separada.

• Vierten el aceite en un papel café. Miden la mancha y determinan su área aproximada.

• Separadamente muelen los alimentos y les agregan la misma cantidad de solvente

(bencina o éter, por ejemplo). Agitan cada tubo y vierten la solución de cada tubo en

diferentes papeles cafés.

• Después de la evaporación del solvente, miden el área de cada una de las manchas.

Registran los datos en una tabla. Comparan los resultados con el área de la mancha de

aceite y establecen la relación entre área de la mancha y cantidad -mayor o menor- de

grasa de cada alimento.


El diseño del montaje para cuantificar el gas liberado pude ser similar al que se sugiere en la Subu-nidad Producción de materia orgánica de 6º Año Básico, o bien, puede ser como el siguiente: setapa el tubo en donde se produce el gas con un corcho monohoradado con una manguera. Se llenade agua una probeta graduada y se invierte en una cubeta también con agua. La manguera se intro-duce en la boca de la probeta invertida, de tal manera que el gas liberado en el tubo de ensayo lleguea través de la manguera hasta la probeta y desplace en ella volúmenes de agua equivalentes al volu-men de gas liberado.

Para complementar la información obtenida en estas actividades experimentales, se sugiere recurrira las tablas de composición de alimentos de la Subunidad Intercambios de materia y energía entre elorganismo y su ambiente del programa de 6º Año Básico.

Séptimo Año Básico Estudio y Comprensión de la Naturaleza Ministerio de Educación 137

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