UNIDAD DIDÁCTICA

“UN PLANETA VIVO”

Natalia Múnera Galeano

Juan Fernando Garzón Tejada

SECRETARIA DE EDUCACIÓNESCUELA DEL MAESTRO

MEDELLIN2012

PENSANDO

DESCRIPCIÓN

Esta unidad didáctica se denomina “Un planeta vivo” y está orientada a partir del área de Ciencias Naturales y educación ambiental del grado séptimo.

El tema abordado son los ecosistemas y se desarrollara durante seis semanas lectivas de un periodo académico, en horas de clase.

Población

La unidad esta orientada a estudiantes de educación básica secundaria, específicamente grado séptimo de la Institución Educativa Asia Ignaciana.

Área de desarrollo

Ciencias Naturales y Educación Ambiental

Contenido Temático

Ecosistemas

Nombre de la unidad

“UN PLANETA VIVO”

Número de semanas

6

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Reconocer los componentes que caracterizan a los ecosistemas y su interacción con el medio ambiente, mediante el desarrollo de prácticas investigativas que posibiliten su protección.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar factores bióticos y abióticos Desarrollar prácticas investigativas como forma de acercamiento al concepto Promover reflexiones sobre los aportes individuales al cuidado de los

ecosistemas.

JUSTIFICACIÓN

Es necesario el reconocimiento de los ecosistemas para que los estudiantes sean consientes del cuidado y protección del medio natural dadas las problemáticas que el ser humano ha ocasionado por la inadecuada explotación de los recursos. El uso racional de estos es uno de los intereses formativos de la propuesta en la se busca que el hombre valore el espacio que lo rodea.

En esta propuesta es importante desarrollar procesos investigativos, donde se deben seleccionar procedimientos para estudiar de manera experimental, por ejemplo las relaciones entre hombre y naturaleza; lo cual posibilita identificar las falencias presentadas del poco uso del ambiente que habitamos.

MARCO TEORICO

Los ecosistemas

La literatura da cuenta que desde los siglos XVIII y XIX los naturalistas tuvieron un interés por identificar la distribución geográfica de los organismos. Pero hasta el siglo XX es cuando se comienzan aspectos temporales de la distribución de los organismos. Desde este momento se comenzaron a realizar varios estudios donde se analizaba el ambiente y la distribución de las especies.

Es así como finalmente en el año de 1935 Tansley propuso el término ecosistema, concepto que fue respaldado por autores como Lindeman. Desde ese entonces el ecosistema ha sido reconocido como una unidad fundamental de organización en ecología, y una unidad estructural de la biosfera.

Los ecosistemas son entonces un concepto clave en las ciencias naturales y por ende en la ecología que requiere de su enseñabilidad por que es responsabilidad del ser humano velar por su protección y conservación como elemento trascendental de las especies y de la biodiversidad. En el estudio de los ecosistemas se asocian unos conceptos básicos: Población, comunidad, biotopo, nicho ecológicos, biomasa, necromasa.

Niveles de organización

Para los ecólogos modernos (Begon, Harper y Townsend, 1999)(Molles, 2006), la ecología puede ser estudiada a varios niveles o escalas:

Organismo (las interacciones de un ser vivo dado con las condiciones abióticas directas que lo rodean)

Población (las interacciones de un ser vivo dado con los seres de su misma especie)

Comunidad (las interacciones de una población dada con las poblaciones de especies que la rodean),

Ecosistema (las interacciones propias de la biocenosis sumadas a todos los flujos de materia y energía que tienen lugar en ella)

Biosfera (el conjunto de todos los seres vivos conocidos)

La estructura de los ecosistemas

En Algunos principios unificadores en ecología, publicado en 1963,2 Margalef reúne varias teorías que circulan de forma más o menos independiente en el campo de la ecología. Comienza por definir la estructura de un ecosistema como todos los componentes del ecosistema (materia) y las interacciones entre estos componentes del ecosistema (la energía).

Posteriormente introdujo el concepto de madurez de un ecosistema. Con el tiempo, la madurez de un ecosistema crece en un ambiente sin interrupciones. Un ecosistema maduro tiene una estructura compleja (con gran diversidad y, por tanto, con mucha información) y una alta eficiencia desde un punto de vista energético (pérdidas de energía de baja). Un ecosistema maduro requiera bajos niveles de energía para mantenerse.

Por lo tanto, de acuerdo con Ramón Margalef, la sucesión ecológica es una maduración del ecosistema (aumento de la complejidad de la estructura y disminución del flujo de energía). La sucesión es en realidad una transferencia de un excedente de energía disponible en el presente a una biomasa en el futuro. Finalmente, es importante señalar que, desde la perspectiva de Margalef, la sucesión está marcada por la incertidumbre y está sujeta a las perturbaciones.

Eugene Pleasants Odum. Fue uno de los más importantes promotores de la ecología contemporánea. Está referido como "el padre del ecosistema ecológico".

LAS RAICES DE LA ECOLOGIA

Los primeros hombres que caminaron la tierra ya hacían ecología cuando elegían un área de búsqueda para encontrar los alimentos. Eso no estaba protocolizado como tal y probablemente era inconsciente, pero sí lograba aprender en qué épocas y regiones podía encontrar sus fuentes de energía. Estaba aplicando ecología.

La primera definición es de Ernest Haeckel en 1889. El conjunto de relaciones de un animal con su medio orgánico e inorgánico. Oikos significa casa. Logos significa estudio. Economía es las cuentas (nomos) de la casa (oikos).

Elton en su libro Animal Ecology establece la Ecología trófica - ecología: historia natural científica (1927)

Descripción del todo de los organismos de una manera científica...eso es la historia natural...

Además diferencia los naturalistas de los científicos...

Andrewartha en el 61 dice "Estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos"

González Bernáldez en el 70 dice que es la Biología de los ecosistemas

Estudio científico de las interacciones entre los seres vivos y la materia orgánica Charles Krebs

DOS ENFOQUES BASICOS PARA UN ESTUDIO ECOLOGICO

El enfoque reduccionista - se considera que se pueden explicar las propiedades de un nivel jerárquico a partir de los niveles inferiores..

El enfoque holista - centra el punto de vista en el conjunto. Los niveles superiores tienen propiedades que no son explicables a partir de los componentes parciales del sistema...Las partes no explican todo.. Se basa en el concepto de emergencia...

ENFOQUE REDUCCIONISTA – ECOLOGIA EVOLUTIVA Y DE SISTEMAS

Le otorga un papel central al individuo. Estudia el organismo. Es la auto-ecología o ecología de los organismos particulares. Lo veo, pienso en lo que necesita, pienso en que le produce estrés. Pero también consideramos la ecología de poblaciones y de comunidades.

Toca diversos aspectos de los organismos:

Interacción organismo ambiente

Aspectos demográficos

Abundancia

Distribución espacial

Competencia

Depredación

Parasitismo

Mutualismo

Diversidad

Sucesión - aspectos relacionados con la reproducción y el cuidado de individuos intraespecifico...

Estabilidad y perturbación

Tres niveles orgánicos entran aquí, los más inferiores excluyendo a los genes. INDIVIDUOS, POBLACIONES Y COMUNIDADES...

Pilares básicos:

1) La historia natural: conocimiento descriptivo profundo

2) El organismo como unidad FUNDAMENTAL (en grado sucesivo de complejidad)

3) Posición central de la teoría de la evolución (PARADIGMA CENTRAL): las propiedades de los sistemas ecológicos son consecuencia de las adaptaciones evolutivas de sus componentes...

Una especie tiene sus características que le permiten vivir ahí porque se ADAPTO a ese sistema (temperatura, precipitación, cantidad de nutrientes)...

ENFOQUE HOLISTA

Aparece el concepto de emergencia. Los niveles superiores tienen características no explicables por las propiedades de los niveles inferiores. Es complicado estudiar cosas muy grandes

A pesar de su aproximación holista, utiliza generalizaciones para explicar como se comportan sistemas muy complicados de estudiar. O sea que utiliza la reducción de la complejidad.

El paradigma central es el FLUJO DE ENERGIA y el CICLO DE MATERIA (ecología termodinámica)

Si en vez de centrarnos en los organismos individuales vamos a términos como la biomasa o la bioenergía, el rendimiento etc. Tenemos una ecología más completa y abstracta.

Temas que estudia:

Bioenergía

Biomasa

Producción primaria, secundaria...

Consumidores

Relaciones tróficas

Eficiencia ecológica

Destino de elementos

Es la teoría que considera en algunas de sus vertientes al mundo entero como un súper organismo o Gaia.

Estructura jerárquica de niveles de estudio en ecología...

En ecología evolutiva...se usan mediciones de variables discretas.

En ecología termodinámica se usan mediciones de variables agregadas más complejas

Tansley, 1935: Sistema o conjunto de partes (organismos + ambiente) interrelacionadas e interdependientes que funcionan como un todo. Sus propiedades dependen de:

Los elementos que lo componen

La manera en que se distribuyen

Las interacciones entre ellos

La descripción del conjunto de elementos es la que nos habla de lo que es un ecosistema. Los ecosistemas acuáticos son los más fácilmente delimitables. Las relaciones y el concepto de ecosistemas fue desarrollado sobre todo por limnólogos que estudian ambientes acuáticos, tal vez por esta facilidad.

Desde el punto de vista de la ecología evolutiva, un conjunto interactivo de comunidad y medio físico en un espacio determinado es un ecosistema. Es una visión analítica y reduccionista.

BIOCENOSIS + BIOTOPO

El ecosistema para un ecólogo termodinámico es diferente. Para él es una pieza de la biosfera en la que coexisten necesariamente los 3 tipos funcionales o metabólicos: autótrofos (productores), heterótrofos (consumidores) y saprófitos (Descomponedores). O sea que es una pieza de la biosfera que soporta un flujo de energía y materia que puede mantenerse por sí solo. Es una visión sintética y holística.

La materia es el vehículo de transmisión de la energía. La energía química circula a través de la materia y se consigue a partir del sol. Realmente el sol es básico para la vida en todo los ecosistemas! Se usa energía solar para disminuir la entropía de la vida en la tierra

COMPONENTES BIÓTICOS

- Productores

- Consumidores

- Descomponedores

COMPONENTES ABIOTICOS

- Sustancias inorgánicas oxidadas (C, N, CO2, H2O, etc.)

- Compuestos orgánicos reducidos de gran capacidad energética (dependen de los procesos geofísicos que acontecen - radiación, temperatura, corrientes atmosféricas)

El ecosistema viene dado por el nivel de organización. Para que haya un ecosistema necesitamos que estén todos los componentes y que a la vez estén relacionados entre ellos.

CONTENIDOS

EcosistemasFactores bióticos y abióticosTipos de ecosistemasAlteraciones ambientalesCaracterísticas de los ecosistemas.

PREGUNTA INVESTIGATIVA

¿Cómo reconocer los componentes que caracterizan a los ecosistemas y su interacción con el medio ambiente, mediante el desarrollo de prácticas investigativas que posibiliten su protección?

ORGANIZANDO

Secuencia de actividades

El desarrollo de la unidad tendrá cuatro componentes que permitirán orientar el desarrollo de un proceso de enseñanza – aprendizaje con enfoque investigativo. Esta secuencia se estructura con el siguiente ciclo: exploración, introducción del nuevo conocimiento, estructuración y síntesis, aplicación).

En la unidad cada uno de estos componentes tendrá un proceso metodológico y secuencial, claro esta, con una concepción sistemática en tanto que los componentes están interrelacionados entre sí con el propósito de poder desarrollar el proceso con lógica investigativa.

La secuencia de actividades para cada componente dispone de las siguientes fasesComponente Pensando Organizando Produciendo

EXPLORACIÓN

Identificando saberes: ¿Qué pasaría si….?

Generación de preguntas

Sistematizando hipótesis planteadas

Estableciendo preguntas desencadenantes y orientarlas a preguntas de investigación

Componente Pensando Organizando Produciendo

Introducción

Aplicación

Exploración

Estructuración

INTRODUCCIÓN Revisando recursos (Videos, libros, revistas,…) y comparando con mis saberes.

Salida de campo: “Viendo comprendo, interactuando reflexiono”

Seleccionando información de validez para el proyecto.

Relacionando la información de los recursos con la información que proporciona la salida

Desarrollando fichas de sistematización de información

Escribiendo y reflexionando desde la salida

Componente Pensando Organizando Produciendo

ESTRUCTURACIÓN Analizando la información encontrada

Expresando ideas y debatiéndolas con mis pares

Clasificando la información

Relacionando las ideas

Desarrollando mapa conceptuales y cuadro comparativos

Reflexionando sobre las posiciones académicas de compañeros

Componente Pensando Organizando Produciendo

APLICACIÓN Organizando saberes y

aprendizajes obtenidos

Estructurando la presentación

Exponiendo hallazgos a mis compañeros

Cronograma y recursos

El desarrollo de cada uno de los componentes anteriores atenderá a la siguiente programación y recursos requeridos.

Componente Semana Recursos

EXPLORACIÓN 1 Graficas, videos, equipos tecnológicos (Proyector, computador)

INTRODUCCIÓN 2 - 3 Guías de salida, fichas, videos, textos, libros, revistas

ESTRUCTURACIÓN 4 - 5 Mapas conceptuales, guías de trabajo, recursos de información

APLICACIÓN 6 Cartulina, marcadores, equipos tecnológicos (Proyector, computador)

PRODUCIENDO

Evaluación

Conceptual

Desarrollo de mapa conceptual sobre los contenidos propuestos en la unidad.

Exposición de los elementos encontrados y resultados en el desarrollo del proceso.

Procedimental

Desarrollo de las guías de trabajo propuestas en los diferentes componentes.

Sistematización de la información de los diversos recursos de información haciendo uso de fichas.

Elaboración de informe de salida de campo.

Actitudinal

Interés y respeto frente a los pensamientos de las otras personas.

Reflexión personal frente a la preservación y cuidado del ambiente.

Desarrollo de la Unidad

La unidad se desarrollará en 6 semanas de clases, distribuidas en dos bloques por semana, en este sentido las actividades se desarrollarán bajo la siguiente propuesta

Semana Actividades

1 Generación de preguntasSistematizando hipótesis planteadas Estableciendo preguntas desencadenantes y orientarlas a preguntas de investigación

2 Revisando recursosSeleccionando informaciónDesarrollando fichasSalida de campoEscribiendo y reflexionando

3

4 Analizando la informaciónDesarrollando mapa conceptualesDesarrollando cuadro comparativos Debate

5

6 Preparación de exposición Desarrollo de exposición

WEBGRAFIA

http://fp.educarex.es/fp/pruebas_acceso/2011/modulo_III/ciencias_de_la_naturaleza/3nat07.pdf

http://recursos.educarex.es/escuela2.0/Ciencias/Biologia_Geologia/arboles/arboles/principal/ecosistemas.pdf

http://www.ejournal.unam.mx/cns/espno04/CNSE0403.pdf

http://www.omerique.net/twiki/pub/NEE/NaturalesNivelCurricularTercerCicloPrimariaIesFuenteAlta/bi-ud4.pdf

http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/4a_ESO/cuaderno/BIOLOGIA/CUADER_BIO_4_NEW.pdf

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesjpo/DptoByG/Paginas/Matcurri/Libros/4ESOGrazalema.pdf