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El libro GUIA  ILUSTRADA PARA  FOMENTAR  LA  VOCACION  CIENTIFICA  DE  LOS  NIÑOS  Y  JOVENES es un aporte de la Fundación Casa de la Ciencia, en Guadalajara de Buga, Valle del Cauca, Colombia.

Autor: Oscar Amaya Montoya.

Las fotografías de la segunda unidad, fueron tomadas por medio del Sistema de Observación Grupal (S.O.G.), implementado en la Fundación Casa de la Ciencia.

Los vídeos sobre microorganismos, realizados para la versión en Internet, fueron editados por Señal Buga Televisión.

Fundación Casa de la Ciencia.

Pagina Web: www.casadelaciencia.galeon.com

E-mail: casadelaciencia@hotmail.com

Calle 10 No. 3-46, Guadalajara de Buga.

Teléfono 2363407.

Este libro esta inscrito en La Dirección Nacional de Derechos de Autor. Reservados todos los derechos.

© Copyright 2007





Dedicado a mi hija, CATALINA AMAYA GÓMEZ, mi mayor  incentivo para vivir.

 

Ella,  representa la esperanza de un futuro próspero para los niños y jóvenes Colombianos.

Mi pequeña, me recuerda el enorme compromiso que tengo de transmitir el conocimiento científico fundamental de una manera divertida  y efectiva.  

Catalina lloró hace dos años, al ver que su tía Lucy se alejaba lentamente en un avión; hasta desaparecer en el espacio. Hace unos días le pregunte:¿Dónde vive su tía Lucy?, me contesto: en el cielo.

PROLOGO

Conocí a Oscar Amaya Montoya, cuando era un niño y ya estaba dando sus primeros pasos en la ciencia en el Centro Vocacional  de la ciudad de Buga. En esa época, me invitaron a apadrinar una iniciativa genial, de mantener a los niños ocupados en cosas útiles, como la observación astronómica, los experimentos de laboratorio de física, química y por supuesto, las observaciones meteorológicas.  Justamente, Oscar fue el pequeñín que se dedicó a la Meteorología, enviándome mensualmente las libretas de observación, que el desarrolló a su manera. Esa referencia de Oscar es pertinente, para poner en relieve las calidades del autor de ésta obra magnífica, que se pone a disposición del público latinoamericano; que va a permitir contar con un manual de trabajo para la investigación científica y el avance en temas ambientales, especialmente en el aporte de herramientas a las entidades educativas en la consolidación de una cátedra ambiental.

Resumiendo, los cinco capítulos del libro tratan los siguientes temas:

1.- Las Actividades Científicas Juveniles. Trata sobre la organización de clubes de ciencia, ferias de la ciencia, congresos científicos juveniles, cine foros científicos juveniles y campamentos científicos, además de dar pautas para la realización de proyectos de investigación juvenil.

2.- El Sistema de Observación Grupal. Es una técnica aplicable en instituciones educativas, para enseñar la observación microscópica y astronómica, hacerlas más atractivas y entendible a niños y jóvenes.

3.- La Cátedra de Educación Ambiental. Se dan pautas, para la implementación de una cátedra de educación ambiental, el autor analiza el estado actual del planeta en materia ambiental.

4.- Los Laboratorios de Física y Química. Presenta 53 laboratorios de física y química, que se pueden realizar en las instituciones educativas de América Latina.

5.- Los Entornos de Aprendizaje Científico. Es la propuesta para la creación de Casas de la Ciencia, en cualquier lugar de Colombia o de América Latina. Oscar Amaya Montoya, es el creador y dinamizador de la Fundación Casa de la Ciencia, que funciona en Guadalajara Buga.

Oscar, ha recibido condecoraciones de la Cámara Júnior como joven sobresaliente del año 2000, de la Alcaldía y de la Secretaría de Educación de Buga, del Liceo Juvenil, de los colegios Mayor Ciudad de Buga, Comercial Bolivariano y de Nuestra Señora del Carmen. Además fue postulado al Premio Nacional al Merito Científico, en la modalidad de divulgación de la ciencia; el cual  otorga la Asociación Colombiana para el Avance de la Ciencia.

Me siento orgulloso de Oscar, un profesional hoy, con especialización y con la experiencia suficiente, para ser reconocido también internacionalmente por su labor personal, a favor de que eso que el aprendió y que le ayudamos a afianzar en su mente hace muchos años; es lo que hoy pretende popularizar y expandir a través de éste libro.

Max Henríquez Daza

Meteorólogo

Director de La Meteó

CANAL RCN

 

GUIA ILUSTRADA PARA FOMENTAR LA VOCACION CIENTIFICA  DE LOS NIÑOS Y JOVENES

 

INDICE

DEDICATORIA

PROLOGO

INDICE

CAPITULO 1

ACTIVIDADES CIENTIFICAS JUVENILES

- El club de ciencia (CC)

- La feria de la ciencia (FC)

- Como realizar un proyecto de investigación básica

- Organización de la feria de la ciencia

- Las olimpiadas de la ciencia (OC)

- Los campamentos científicos juveniles (CAMCIJ)

- Congresos científicos juveniles (CCJ)

- Los Cine foros científicos ( CFC)

 

CAPITULO 2

EL SISTEMA DE OBSERVACION GRUPAL

- Articulación al premio compartir  al maestro

- Principales ventajas del sistema de observación

   Grupal

- Aplicaciones del sistema de observación grupal

- Microscopia comparativa

- Microscopia Descriptiva

- Astronomía Básica

- Filmaciones de microorganismos

 

CAPITULO 3

CATEDRA DE EDUCACION AMBIENTAL

- Estado actual del planeta

- Justificación

- Objetivos

- General

- Específicos

- Metodología

- Plan de estudios

- Preescolar

- Primero

- Segundo

- Tercero

- Cuarto

- Quinto

- Sexto

- Séptimo

- Octavo

- Noveno

 

CAPITULO 4

LAS PRACTICAS DE LABORATORIO

- Laboratorios de química

- Laboratorios de física

 

CAPITULO 5

LOS ENTORNOS DE APRENDIZAJE CIENTIFICO

BIOGRAFIA DEL AUTOR

 



GUIA  ILUSTRADA PARA FOMENTAR LA VOCACION CIENTIFICA  DE LOS NIÑOS Y JOVENES

CAPITULO 1

ACTIVIDADES CIENTIFICAS JUVENILES (A.C.J.)

Las A.C.J. son la manera más eficiente de promocionar la ciencia entre niños y jóvenes. La mayoría de ellas se pueden realizar en el horario de clase,  otras como los campamentos científicos y los congresos científicos juveniles se deben realizar extra clase. En actividades como estas se pueden formar las promesas científicas de una región o nación, en últimas las A.C.J. permiten crear temperamento científico a un individuo en formación. Las principales Actividades Científicas Juveniles son las siguientes:  

EL CLUB DE CIENCIA (C.C.)

Es un grupo permanente de niños y jóvenes, ya sean de una misma institución o de varias instituciones educativas, en el caso de que una alcaldía tenga la intención de promover la ciencia en los infantes. Esta agrupación debe caracterizarse por ser una organización establecida, que desarrolle actividades que contribuyan a la educación científica básica de sus miembros y de la comunidad. Su importancia radica en que se dedica a la conceptualización y experimentación en ciencias naturales, la utilización de las diversas formas de elaborar proyectos de investigación fundamental. Los siguientes son los temas que se pueden trabajar, como inducción a proyectos de investigación por procesos.

1.- Presentación del Programa

2.- Actividades Científicas Juveniles

3.- El P.N.I. Lección Cort.

4.- Características del Conocimiento Científico

5.- Principios de la Ciencia

5.1.- Física

5.1.1.- Movimiento

5.1.2.- Fuerza

5.1.3.- Calor y Termodinámica

5.1.4.- Ondas

5.1.4.1.- Luz

5.1.4.2.- Sonido

5.1.5.- Electromagnetismo

5.2.- Química

5.2.1.- La Tabla Periódica

5.3.- La Célula

5.3.1.- Estructura de las Células y sus Funciones

5.3.2.- Mitosis

5.3.3.- Meiosis

5.3.4.- Ingeniería Genética

5.4.- Educación Ambiental

5.4.1.- Ecología

5.4.2.- Ecosistema

5.4.3.- Homeostasis

5.4.4.- Población y Características

5.4.5.- Comunidad

5.4.6.- Cadena Alimenticia

5.4.7.- Desastres Ecológicos

5.4.8.- Nicho Ecológico

5.5.- Astronomía

5.5.1.- Las Astronomía como Ciencia

5.5.2.- El Origen del Universo

5.5.3.- Galaxias

5.5.4.- Vía Láctea

5.5.5.- Sistema Solar

5.5.5.1.- Mercurio

5.5.5.2.- Venus

5.5.5.3.- Tierra

5.5.5.4.- Marte

5.5.5.5- Júpiter

5.5.5.6.- Saturno

5.5.5.7.- Urano

5.5.5.8.- Neptuno

5.5.5.9.- Plutón

5.5.6.- Sol

5.5.7.- Luna

5.5.7.1.- Eclipse de Sol y Luna

5.5.8- Asteróides

5.5.9.- Meteoritos

5.5.10.- Cometas

5.5.11.- Constelaciones

5.5.12.- Manejo de la Carta Celeste

6.- Desarrollos más probables hasta el año 2042. Destinos posibles de la humanidad en los próximos 50 años.

7.- Desarrollo de los temas de investigación

La base de un buen investigador, consiste en una buena conceptualización. Por lo tanto, todos los esfuerzos de las A.C.J., deben ir encaminados a forjar ideas que formen el entendimiento; permitiendo un pensamiento claramente expresado con  palabras. Desde este punto de vista se recomienda que los integrantes de un club de ciencias se encuentren entre los 8 y 17 años.

De esta propuesta, pueden salir diversas agrupaciones dentro del mismo club de ciencias; pueden ser Centro de estudios en Física (CEFI), Centro de Estudios en Química (CEQUI); Centro de Investigaciones Bio - Ecológicas (C.I.B.E.), Centro de Estudios en  Astronomía (CEAS).

Los clubes de ciencia, pueden crear toda una estructura organizativa,  nombrada por elección de todos los miembros que lo conforman; pueden crear una junta directiva constituida por un  presidente, un tesorero; un secretario, un coordinador de grupos y un fiscal. Aunque utilizo expresiones de genero masculino, sin lugar a duda todos estos cargos pueden estar conformado por mujeres. De hecho las niñas y las jóvenes, han mostrado excelentes resultados cuando conforman estas agrupaciones científicas juveniles. Es pertinente aclarar que cada una de estas funciones implica compromisos serios. Se requiere que quienes los asuman, sean estudiantes responsables. De todo esto puede salir el siguiente organigrama:

El club de ciencias puede tener una sede y un nombre que lo identifique ante otras organizaciones con el mismo propósito. El nombre podría iniciar como Club de Ciencia y el nombre que se le desee asignar. La  sede puede ser el laboratorio de una institución. Eso si, con el compromiso de sus miembros de velar por el cuidado de las instalaciones y su equipamiento. Es pertinente al conformar el club, crear unos estatutos o normas que rigen el grupo, que salgan de la opinión expresa de todos sus integrantes. Estos deberán estar en unos lugares visibles y bien presentados. Los estatutos tienen la misma función que el manual de convivencia en un plantel educativo, quien incumpla una de estas normas será suspendido y hasta retirado de la organización.

Las tareas de la junta directiva, básicamente son la de representar al club de ciencia ante las directivas de una entidad educativa. Creo pertinente aclarar,  que los miembros elegidos para conformar la junta directiva del Club son integrantes normales con poderes para representar el grupo. Por lo tanto, deben realizar actividades académicas como cualquier otro miembro de la agrupación.

Las funciones del presidente, consisten en citar y firmar los documentos de las reuniones. También realiza convenios con otras organizaciones juveniles, de la misma manera que preside toda actividad relacionada con informes de la agrupación  juvenil.

El secretario, tiene la tarea de tomar atenta nota de las actividades realizadas por el club de ciencia, puede crear carpetas para archivar documentos que le lleguen a la organización.

El coordinador de grupos, recibe informes de los diversos equipos de trabajo incluyendo cronogramas de actividades. Recomiendo en este sentido que el coordinador de grupos de trabajo, sea un docente de ciencias naturales experimentado en el manejo de este tipo de grupos; de esos que van más allá de la clase, de los que experimentan. Existen en el país muchos docentes en ciencias con este perfil, la clave esta en saberlos elegir. Un club de ciencias bien organizado podría tener docentes asesores en cada una de las áreas en las que trabaja el grupo.  

Muchas organizaciones acostumbran a reunir fondos para actividades programadas con anticipación. El tesorero, tiene el compromiso de llevar la información de los pagos acordados y realizados por los miembros del club de ciencias.

El fiscal tiene la misión de manifestar toda inquietud que afecte el normal funcionamiento del grupo. Podrían ser actividades lideradas por el club de ciencias y supervisadas por un grupo de asesores las siguientes:

·                    Realizar proyectos básicos de investigación por procesos, estudiando la forma de vida de un organismo, demostrando fenómenos físicos o analizar el comportamiento de una sustancia química.

·                    Ayudar a los docentes en la organización de las ferias de la ciencia institucional, congresos científicos juveniles, campamentos científicos y olimpiadas de la ciencia.

·                    Publicar una revista científica o un boletín periódico con temas relacionados con el avance de la ciencia, esta publicación se puede utilizar como un trampolín para informar sobre las actividades de la organización.

·                    Organizar visitas a zoológicos, parques temáticos centros interactivos o ecosistemas de interés para la conservación de especies animales.  

·                    Analizar la vida y los aportes de científicos, que han ayudado al desarrollo de la humanidad.

La única organización científica juvenil, que por su misma estructura organizativa puede practicar todas las A.C.J., es el club de ciencia; pues este puede organizar congresos científicos juveniles, ferias de la ciencia, campamentos científicos y olimpiadas de las ciencias naturales.

LA FERIA DE LA CIENCIA (F.C.)

La feria de la ciencia es una exposición de trabajos realizados por estudiantes, en la cual se realizan demostraciones al público asistente, los estudiantes responden inquietudes. Estos trabajos en la mayoría de los casos, son evaluados por un jurado calificador idóneo e imparcial. Es necesario aclarar que las ferias de la ciencia no son compromiso de los docentes del área de ciencias naturales, aunque este aporte se dedica  analizar solo este campo; en estas A.C.J. tienen cabida todas las áreas del conocimiento.

Debo aclarar, que en una enorme proporción, hemos abandonado a los jóvenes Colombianos en la práctica de esta A.C.J. Es común escuchar a niños y jóvenes, que los profesores solo les dan la fecha de la feria de la ciencia y el trabajo corre en su totalidad por parte de ellos; en otras ocasiones se les obliga pide a los estudiantes que van perdiendo la materia, que presenten un trabajo en la feria de la ciencia, en un tema relacionado con la misma. Si no comprenden la materia, con mayor dificultad los estudiantes van a elaborar un buen proyecto. De hecho, los proyectos de investigación básica son en últimas, la aplicación de conocimientos normalmente impartidos por los docentes. Esto me lleva a concluir que las directivas de una institución, deben prestarle mayor atención a las ferias de la ciencia, pues estas podrían interpretarse como la materialización del Proyecto Educativo Institucional (P.E.I.) que una entidad propone.

En realidad, los trabajos presentados en las ferias de la ciencia, deberían ser el resultado de todo un proceso asesorado por los docentes del área en el que se ubiquen.  Se pueden  iniciar después del primer mes de transcurrido el año lectivo. La institución educativa, podría crear un cronograma de actividades e informes donde mes por mes se revise el adelanto de los mismos.

COMO REALIZAR UN PROYECTO DE INVESTIGACION BASICA.

Para quienes nos dedicamos, a la hermosa tarea de transmitir conocimiento en el campo de la ciencia básica y disfrutamos con ello, presento algunas ideas para asesorar proyectos de investigación por procesos:

A.- CONFORMAR UN EQUIPO DE TRABAJO

Aunque parezca una actividad de simple escogencia,  es una tarea difícil; puesto que se deben seleccionar los compañeros que se exijan mutuamente y compartan sus errores. De allí, que cada actividad realizada debe ser analizada y discutida ampliamente. Cuando sea difícil llegar a acuerdos, el voto de la mayoría es una manera sabia de elegir.

B.- ELECCION DEL TEMA A INVESTIGAR

Lo ideal seria no escoger los temas que deben presentar los educandos. Todo proyecto de investigación, debe nacer de la inquietud de los estudiantes o de inquietudes que surgen en el desarrollo de una clase. En cierta forma lo que se podría hacer, es sugerir a los estudiantes un tema para trabajar.

Debemos tener cuidado al guiar los procesos de investigación básica, generalmente siempre queremos que los estudiantes creen algo nuevo. Difícil, cuando apenas estamos dando las herramientas básicas de un conocimiento. Por lo tanto, cuando el estudiante descubre para él algo que ya estaba demostrado, también esta investigando. Pienso que un proyecto de investigación puede surgir de un experimento, al que le cambio ciertas condiciones del modelo inicial y averiguo que sucede. El primer paso, es entender lo que otros ya han experimentado.

En ocasiones, a la Fundación Casa de la Ciencia, entidad que dirijo, la visitan estudiantes con el objetivo que les indique sobre un proyecto sencillo; donde los materiales cuesten poco dinero y pueda ganar en la feria de la ciencia, el cual deben presentar al día siguiente. La respuesta que les doy es: imposible, no por lo sencillo, ni por el costo; ni porque no pueda ganar. Es porque el paso más importante de un proyecto de investigación, es entender la complejidad de lo que se quiere estudiar, eso tarda tiempo.

Con la fotografía Número 1, quiero iniciar  un ejemplo de un caso que asesore hace poco a estudiantes de la Institución Educativa Académico: Stephani, Camilo y Diana, deseaban que les guiara en un proyecto. Inicie por pedirles que leyeran textos de biología, física y química, con el objetivo de que escogieran un tema que les inquietara a ellos. En la visita siguiente, tenían varias ideas pero ninguna les llamaba la atención; decidí mostrarles un material de la Enciclopedia Océano Multimedia, sobre el mundo de la química y la física. Les llamo la atención escuchar, que cada sustancia química posee una densidad determinada. Me preguntaron que si era cierto, mi respuesta fue: averígüenlo.

Al elegir un tema debemos identificarlo con un título claro, este debe dar razón del qué, cómo, cuándo y dónde. En el ejemplo que vengo ilustrando el título fue: Demostración de la Influencia de la Densidad de Varios Líquidos en la Flotabilidad de Diversos Cuerpos, por medio de un proceso experimental en el mes de marzo, en la Fundación Casa de la Ciencia de Guadalajara de Buga, Valle del Cauca, Colombia.

El título se hizo extenso, se debía hacer claridad en el qué: Demostración de la Influencia de la Densidad de Varios Líquidos en la Flotabilidad de Diversos Cuerpos, el cómo: Por medio de un proceso experimental; el cuándo: En el mes de marzo, y el dónde: En la Fundación Casa de la Ciencia. de Guadalajara de Buga, Valle del Cauca, Colombia. Aunque suena exagerado, es indispensable proporcionar una información sustancial. La razón de todo esto, es que desconocemos los alcances que pueda tener nuestro estudio; niños y jóvenes de otros lugares, querrán saber más sobre el proyecto. Solo así podrán ubicarte. 

La fotografía número 1, muestra cuatro sustancias diferentes: agua, alcohol, gasolina y aceite, estas inicialmente se depositaron en el recipiente al azar.

1.- Montaje para Analizar la Densidad de Líquidos

C.- DEFINIR HERRAMIENTAS DE TRABAJO Y MUESTRA EXPERIMENTAL

En este aspecto, debemos escoger todas las herramientas con las que desarrollaremos nuestro trabajo; inclusive debemos albergar la idea de crear y construir aquellos instrumentos sencillos, que no tengamos y cuesten un alto valor en dinero.

La muestra experimental, hace alusión a la cantidad exacta de sustancia que utilizaremos en nuestro proyecto. En ocasiones, ese puede que no sea un aspecto relevante. Pero en muchos estudios, el cuanto es fundamental.

Los estudiantes, que vienen realizando el trabajo sobre densidades, decidieron trabajar como muestra experimental con diversas sustancias líquidas como agua, alcohol, gasolina  y aceite. En estos líquidos, pensaron que se podían introducir frutas como rodajas de banano, zanahoria; mora, semillas de fríjol; lenteja, garbanzos, maíz.

Las herramientas utilizadas son beakers, erlenmeyer, tubos de ensayo, pipetas, balanza de tres brazos, probetas y pequeños recipientes para almacenar sustancias, con el fin de preparar un picnómetro.

 D.- LANZAMIENTO DE HIPOTESIS

Una hipótesis, es una suposición que hago de los resultados que considero voy a encontrar en el proyecto que desarrollo. Al lanzar una hipótesis, los estudiantes sienten un compromiso fuerte con los resultados, eso esta bien. Pero, si los resultados no coinciden con la hipótesis formulada, no quiere decir que el proyecto fue un fracaso; lo que quiere decir esto, es que el trabajo debe continuar; ya sea reformulando la hipótesis o aclarándola con el resultado obtenido.

En el caso del ejemplo que he propuesto, para Stephani, Camilo y Diana la hipótesis es: “los cuerpos flotarán a diversas alturas de acuerdo a una lógica con la densidad de los líquidos experimentados, recibiendo trozos de frutas de acuerdo a la densidad de estas”. En el caso de que la hipótesis no sea acordada por la mayoría del grupo, es pertinente lanzar las hipótesis que salgan y experimentar en torno a ellas.

E.- EXPERIMENTAR

En ciertos libros que he leído, le llaman recoger información. Con el termino experimentar, quiero hacer alusión a la práctica de nuestro proyecto. En ella ponemos a prueba la hipótesis que lanzamos.

Continuando con el ejemplo ilustrado, los educandos depositaron la sustancias agua, aceite, gasolina y alcohol, como se muestra en la fotografía número 1. Notaron que los líquidos por si solos se ubicaban a diversas alturas dentro del tubo de ensayo. Al depositar las frutas y semillas, notaron que la mayoría de las frutas iban  al fondo. Los observe desilusionados e inconformes con el fenómeno observado, no era lo que se esperaban. Me cuestionaron, me solicitaron volver a ver el vídeo de la Enciclopedia Océano Multimedia; se hicieron cualquier cantidad de preguntas. Finalmente, les solicite que se sentaran a escribir sobre lo observado y plantearan que se podría hacer. Como actividad en  casa, les pedí que leyeran más sobre densidades de líquidos. Acordaron realizar consultas en  enciclopedias  o la internet. 

Los obstáculos en los procesos de investigación, maduran la mentalidad del estudiante. En ocasiones, todas estas cosas suceden porque los educando no realizan las consultas bibliográficas necesarias; si se tiene suficiente información, se puede planear con mayor eficiencia el proceso experimental. En ocasiones nos vemos en la situación de construir instrumentos para realizar cálculos objetivos. Los estudiantes del ejemplo, realizaron las consultas del caso y en la actividad siguiente, se llevaron una enorme sorpresa con el primer montaje realizado. La fotografía 2,  ilustra el resultado.

Con el pasar del tiempo, los cuerpos que estaban en el fondo subieron a diversos niveles. Concluyeron, que en cierta manera hubo un reacomodo de las sustancias utilizadas, semillas como la del fríjol y el maíz sufrieron turgencia, lo que los hizo aumentar de peso y buscar la densidad correspondiente.

2.- Cálculos de Densidades de líquidos y sólidos

La tarea siguiente, fue pedirles a los estudiantes calcularan la densidad de las sustancias líquidas  y sólidas utilizadas, para analizar concordancia de  las densidades.

Para esto, hubo la necesidad de construir un picnómetro de la siguiente manera: Cogemos un recipiente pequeño utilizado para guardas sustancias, lo pesamos vació, medimos la cantidad de sustancia que cabe en el (volumen), posteriormente depositamos en el recipiente la sustancia  a la que deseamos conocer su volumen y volvemos a pesar.

Para calcular la densidad de esa sustancia, realizamos una resta entre la masa del recipiente lleno con la sustancia  y la masa del recipiente vació; el número obtenido lo dividimos entre el volumen de líquido que cabe en el recipiente.

F.- ORDENAR LA INFORMACION EXPERIMENTAL Y TEORICA.

Culturalmente somos desordenados al tomar registros, esta afirmación hace obligatorio este paso. Es pertinente, pasar en hoja limpia todo registro teórico encontrado y darle forma a los registros experimentales; analizando todo el proceso. Esto nos ayudará a tener un mapa de lo realizado.

Los estudiantes calcularon densidades en el laboratorio con el picnómetro construido. Las siguientes tablas muestran los resultados obtenidos, al realizar los cálculos de las densidades de los líquidos y de las frutas.

 

De acuerdo a estos resultados, existen densidades muy similares tanto en los líquidos como en las frutas;  por ejemplo la manzana floto en el aceite, la pera floto entre el aceite siliconado y el agua; el banano, la mora y la zanahoria flotaron en la glicerina.

G.- EXPLICAR LOS RESULTADOS OBTENIDOS

Cuando existe una correcta conceptualización, este punto se hace sencillo, pues simplemente consiste en contar lo que sucedió, explicar las razones que provocaron tal fenómeno y tratar de generalizar el suceso ante las condiciones experimentales en las que

se realizo; es decir manifestar que lo mismo sucederá cuando el experimento se realice en las mismas condiciones.

La hipótesis de Stephani, Diana y Camilo no estaba errada, realmente las sustancias por tener diversas densidades se separan, a la vez que las frutas por tener densidades aproximadas a muchos líquidos flotaran.

Los estudiantes se atrevieron a calcular las densidades de sustancias y de cuerpos, encontrándose diferencias entre los resultados de los textos y los calculados por ellos. Por ejemplo la densidad del agua a los estudiantes les dio un valor de 0.98 g/ml., mientras que los textos expresan un valor de 1 g/ml.; en el caso del aceite el valor calculado por ellos fue de 0.91 g/ml., mientras el texto expresa 0.92 g/ml.

Con todos los errores que se pueden cometer en el proceso experimental, tiene gran validez el tratar de confrontar los valores experimentales en cada ciudad, región y país. En este sentido, el arriesgarse a equivocarse es prepararse como posible científico.

H.- REDACTAR UN INFORME

Otra falla cultural, que debe solucionar el sistema educativo actual. Aunque debo reconocer, que en muchas instituciones este aspecto poco a poco se ha trabajado con las prácticas de lectoescritura, todavía falta demasiado; la prueba esta en lo que hacen la mayoría de los estudiantes universitarios cuando el docente les solicita escriban la introducción de un trabajo, lo extraen de los textos escritos.

En este sentido, se le puede explicar a los estudiantes que escribir es contar lo que se hizo tratando en lo posible de no utilizar términos rebuscados. A no ser, que no existan otros sinónimos para reemplazar un término exclusivo.

El informe deberá tener el título, una introducción; la hipótesis planteada, los objetivos; los materiales y muestra experimental, el proceso experimental; la interpretación y una conclusión que termine el texto escrito. En la introducción vale la pena   que los estudiantes   cuenten las razones que los llevaron a escoger el tema.

ORGANIZACIÓN DE LA FERIA DE LA CIENCIA

Ya manifesté en paginas anteriores, que el club de ciencia esta en capacidad de hacer parte de la organización de ferias de la ciencia. Los siguientes aspectos, podrían ser tenidos en cuenta por el club y los docentes responsables de este evento, para organizar una feria de la ciencia a nivel institucional o municipal.

Recomiendo la conformación de un Comité Organizador, que tenga como responsable del evento un docente que maneje el tema, al cual le llamaremos director del evento. Este asignará tareas concretas a los miembros del equipo, de acuerdo a comisiones que se conformen.

La Comisión  de la Convocatoria,  puede emanar un escrito que de razón de la fecha, la hora; el lugar, las modalidades; reglamento, requisitos y un cronograma que explique como transcurrirá el evento. El documento enviado debe ser impreso en la papelería de la institución que realiza la convocatoria. Por lo tanto, debe llevar los números telefónicos de los organizadores y la dirección de la entidad; se le puede anexar varios E-mail. Este mismo documento se puede enviar a las emisoras de radio, los medios escritos y los canales locales.

En cuanto a las modalidades, es pertinente brindarles espacio a todos los actores; me refiero que puede existir una modalidad de ciencia, tecnología, sociales, artística y otras para los grados de  preescolar, primaria y secundaria. De esta manera, habrá más ganadores y se estimula la participación en este tipo de eventos.

La Comisión de Comunicaciones, tiene la tarea de escribir todos los documentos que deseen promover el evento; esta comisión debe de acudir a los medios de comunicación, revisar los E-mail periódicamente; realizar llamadas para la confirmación de asistencia. En últimas, esta encargada de que la información llegue a todos los rincones.

La Comisión de Logística, debe estar conformada por el mayor número de personas, tiene la tarea de garantizar el normal desarrollo del evento; debe conocer todo lo relacionado a la organización del mismo, la forma de las instalaciones; donde se ubican las fuentes de energía, agua, gas. Todo esto, con el objetivo de asignar los sitios oportunos a los proyectos presentados. Este grupo en el transcurso del evento debe estar revisando periódicamente la locatividad, atendiendo las necesidades que se presenten, como las relacionadas con el aseo del lugar y todo lo que tenga que ver con una buena presentación.

En lo posible y muy pertinente es recomendable que se utilicen espacios amplios, que les permitan a los asistentes poder transitar con facilidad. Escojan sitios llamativos, como un coliseo de deportes, una entidad educativa y hasta el coliseo de ferias; en el caso de eventos con un gran número de proyectos participantes. Esta comisión tendrá en cuenta el aspecto de vigilancia y servicios médicos, por medio de solicitudes escritas a las entidades correspondientes.

No puede este comité, olvidar aspectos tan importantes que engalanan el evento, como un acto de apertura y de clausura; donde se invitan personalidades como el alcalde, el secretario de educación, rectores, docentes, invitados especiales, etc.

La Comisión Calificadora, se encarga de ubicar los profesores especialistas, profesionales o investigadores que juzgaran cada uno de los proyectos participantes en el evento.

Aunque libre de cambios, de acuerdo a criterios específicos; puedo recomendar a los jurados, tener en cuenta la siguiente tabla de calificación:



La Comisión  de Evaluación, es la encargada de analizar aspectos tan importantes, como la calidad y cantidad de proyectos presentados; la asistencia de personas al evento y la labor realizada por cada uno de las comisiones, incluyendo la de evaluación. Para esto debe recibir informes escritos de los jurados calificadores de la feria y de las diversas comisiones organizadas. 

La Comisión de Presupuesto, se encarga de todo lo relacionado con los gastos que demanda el evento. Calculará los gastos, basados en estos, entablará comunicación con empresas u otras instituciones para asegurar la realización del evento. Con el fin de incentivar a los participantes se darán premios a los proyectos que ocupen el primer puesto en cada modalidad y grado de estudio. Tal incentivo puede ser un telescopio para la institución o un microscopio. En este sentido la comisión de comunicaciones se encargará de escribir los textos correspondientes  de acuerdo al informe de la comisión de presupuesto.

Finalmente, es motivador para los participantes, que los nombres de los proyectos destacados; las instituciones y los estudiantes que las representan, hagan parte de informes en los medios masivos de comunicación.

LAS OLIMPIADAS DE LA CIENCIA (O.C.)

Una excelente oportunidad para medir el grado de conocimientos de los niños y jóvenes en el tema científico fundamental. Se puede realizar en el salón de clase o en un sitio neutral; en el caso de olimpiadas municipales, se podría utilizar una emisora de radio, teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

·        Conformar un grupo de personas responsables de la actividad.

·        Crear un banco de preguntas y respuestas aportadas por docentes idóneos en las diferentes áreas evaluadas. Las preguntas deben ser claras y no pueden mostrar dualidad en su respuesta.

·        Nombrar un moderador, que se encargue de realizar las preguntas.

·        Tener un grupo que actúe como jurado calificador. En este caso pueden ser los docentes, que formularon los cuestionarios para banco de preguntas y respuestas. La presencia del jurado, se debe a que solo él, puede opinar sobre las preguntas que requieran de explicaciones.

·        La olimpiada se puede realizar con eliminatorias, cada día se pueden eliminar una o dos instituciones, hasta que queden las dos finalistas.

·        Estimular a las tres instituciones ganadoras, con premios que incentiven la participación en otras convocatorias.

·        Divulgar en los medios masivos de comunicación, los nombres de las instituciones ganadores y los estudiantes que las representaron.

LOS CAMPAMENTOS CIENTIFICOS JUVENILES (CAMCIJ)

Son excursiones que se realizan en ecosistemas determinados, con el objetivo de conocer las diversas especies que los habitan; las formas de supervivencia que estas implementan y nuestra relación con las mismas.

Estas actividades, deben ser reguladas por adultos y realizarse con estudiantes realmente motivados por el estudio de las especies en los ecosistemas naturales. Para un buen funcionamiento del mismo, se recomienda que su número no supere un salón de clase; en esta A.C.J. se pueden tener en cuenta los siguientes aspectos:

·                    Selección del grupo organizador de la actividad, se recomiendan que el grupo este conformado por docentes y padres de familia. Para el normal desempeño de la actividad, el grupo organizador debe visitar con antelación el lugar para conocer las mejores vías de acceso, especies de avifauna y otras que habitan la zona; ubicación de las carpas. Este grupo debe crear unas normas, que deben ser seguidas por los estudiantes, las normas deben hacer alusión a la hora de consumo de los alimentos básicos; los horarios de trabajo, los horarios de recreación y la hora de levantarse y acostarse. Cada grupo participante de la actividad debe tener un cronograma de actividades con horarios específicos.

·                    El grupo de docentes, podrían crear un taller relacionado con los aspectos fundamentales del ecosistema escogido, tales como clima, especies diurnas y nocturnas observadas; análisis de la posibilidad de supervivencia de las especies, de acuerdo a los recursos alimenticios  apreciados.

·                    Se pueden dividir las tareas entre los estudiantes asistentes al campamento, nombrando un grupo de ellos que se dedique a los alimentos; otros a las herramientas utilizadas en las actividades pedagógicas, armada de carpas; aseo del lugar, etc.

·                    Por ser una actividad de campo abierto, una hora de recreación en el día, estimulará la participación de los estudiantes en las otras actividades programadas.

Los encargados de los alimentos, deben tener en cuenta en el listado que hagan, de llevar alimentos no perecederos. Solo el primer día, se podrían llevar alimentos para cocinar. Si existen facilidades de ir a la ciudad a traer provisiones, mucho mejor.

El grupo de estudiantes que se encargan de las herramientas de trabajo, tendrán en cuenta llevar un telescopio, para realizar observaciones en las horas de la noche y para observar aves y otros animales; un microscopio, para analizar calidad del agua, también velas, linternas y un buen botiquín.

Aunque el aseo del lugar es tarea de todos, quienes tengan esta tarea, recuerden ubicar diversas bolsas  para depositar

CONGRESOS CIENTIFICOS JUVENILES (C.C.J.)

Es una de las A.C.J. que requieren un mayor grado de conocimientos y disciplina en el trabajo científico, puesto que es una reunión de jóvenes, que presentan sus trabajos de investigación ante un grupo de expertos en la materia, ya sean investigadores o especialistas en campos definidos.

Estas actividades recogen muchos aspectos de las ferias de la ciencia, seria básicamente el paso a seguir para un estudiante en su proyecto de investigación; el escenario, donde se va a socializar su trabajo, es un público especializado.  Los siguientes aspectos ilustran sobre su organización.

·                    Como toda A.C.J. debe existir un comité organizador del evento, el cual debe proporcionar a tiempo información general del congreso.

·                    Se les solicita a los estudiantes interesados en participar en el evento, inscribirse y enviar un informe escrito sobre el proyecto, donde de razón de las actividades realizadas, los logros obtenidos y la fase en la que se encuentra el proyecto. El proyecto debe haber sido asesorado por un docente, con altos fundamentos en el tema.

·                    Los estudiantes son citados a exponer sus proyectos, antes de la realización del evento, con el objetivo de seleccionar aquellos proyectos que ameritan ser presentados ante un auditorio especializado. El congreso científico juvenil, no es motivo de competencia, es una manera de socializar y llevar a la discusión, investigaciones realizadas por estudiantes.

·                    Es necesario preparar a los estudiantes seleccionados en la discusión científica objetiva, eso si de índole constructivo; enseñándoles a fundamentar sus opiniones,  aprendiendo a enfrentar  los comentarios y observaciones de la mesa de expertos. En este sentido el joven debe aprender a manejar los tiempos y la información relevante de su  investigación.

·                    Debe existir, un moderador del tiempo de las exposiciones, como de las diferentes preguntas y respuestas, que ocasione cada trabajo presentado. La función del moderador, es velar por mantener en orden la actividad. Se podría otorgar a cada expositor, un tiempo no mayor de 30 minutos, de los cuales 20 se pueden utilizar en la exposición del estudio, los otros 10 en preguntas y recomendaciones de la mesa de expertos.

·                    El moderador, tiene la autoridad para descartar aquellas preguntas del público, que no son pertinentes al tema investigado.

·                    Es relevante, para la creación de una cultura científica, invitar en estos eventos a los medios masivos de comunicación. Finalizado el congreso, deben enviarse comunicados, donde se den a conocer las conclusiones que arrojaron las diferentes exposiciones y sus logros obtenidos.

LOS CINEFOROS CIENTIFICOS (CFC)

Son una serie de actividades, que buscan crear discusiones sanas por parte de los estudiantes, hacia temas de interés científico. Las actividades que se realizan, consisten básicamente en observar un video científico, para luego realizar análisis en grupos de trabajo, que permitan un conocimiento crítico del tema.

Los siguientes puntos te ayudaran a realizar un cine foro:

·                    Consultas bibliográficas sobre un tema escogido, ya sea por medio de libros, enciclopedias y la Internet.

·                    Proyección de material audiovisual, sobre el tema seleccionado.

·                    Realización y socialización de un taller por grupos, donde cada se resuelvan cuestionamientos formulados.

·                    Discusión de las proposiciones de cada grupo. Todas estas actividades, deben estar reguladas por un moderador, en lo posible un docente conocedor del tema. 

3.- Cine Foro con estudiantes del Colegio Mayor Ciudad de Buga.

Estas actividades crean confianza en los educandos, proporcionan información valiosa sobre un tema analizado y permiten un sano análisis de temas científicos.

Un buen ejemplo para ilustrar esta A.C.J., es el trabajo que vengo realizando con estudiantes de grados 9º, 10º y 11º, analizando cine foros sobre los trasplantes (fotografía 3).

Después de las respectivas consultas que hacen los estudiantes, compartimos con ellos la película trasplantes producida por la BBC, en ella se analizan los diversos tipos de trasplantes naturales y artificiales; naturales como el de mano, corazón y células de cerdo, para curar el mal de parkinson. Se hace énfasis en los peligros de este tipo de trasplantes, como el rechazo hiperagudo.

También se analizan trasplantes artificiales, como los de oído, concretamente reemplazo de cóclea. Por otro lado, se analizan la forma como se instalan chips en el globo ocular, para corregir ceguera; se analiza un ejemplo de un brazo biónico y la forma como lo maneja el paciente.

Después de la película, hemos dividido los grupos para analizar las ventajas y desventajas de los trasplantes; se realizan intervenciones cortas por parte de los grupos, luego se realizan discusiones sanas y moderadas de acuerdo a opiniones de los participantes. Cuando un grupo no ofrece comentarios que creen la discusión, el moderador lanza una serie de cuestionamientos, que lleven a los estudiantes a proponer sus opiniones. 



CAPITULO 2

 EL SISTEMA DE OBSERVACION GRUPAL (S.O.G.)

4.- Funcionamiento del  S.O.G.

Debo confesar, que este capitulo, me inspiro a realizar este libro a los docentes y estudiantes que disfrutan con el maravilloso mundo de las ciencias naturales. Lo planee, goce al implementarlo; lo bautice Sistema de Observación Grupal (S.O.G.).

PROPUESTA ESCRITA ANTE EL PREMIO COMPARTIR AL MAESTRO

Quiero presentárselos textualmente, como se lo escribí en el ensayo con el que participé en el Premio Compartir al Maestro en el año 2007.

Como titular de los laboratorios de Ciencias Naturales en el Colegio Mayor Ciudad de Buga, los cuales se trabajan en la calle 10 No. 3-46 de la ciudad. Desde hace cuatro años me he cuestionado si la forma como los trabajo, en realidad le aportan a los estudiantes o si asisten simplemente porque hace parte de la libreta de calificaciones. Cuando quise conversar con ellos sobre su actitud, me respondieron que estos temas eran difíciles; solo para científicos. Me di cuenta,  que en verdad no estaban comprendiendo y articulando lo que les deseaba transmitir; cuando se acercaba cada laboratorio me cuestionaba ¿que hacer para que lleguen a cada actividad entusiasmados, proponiendo inclusive ellos mismos nuevas ideas?.

Fue en las prácticas de microscopia que más me cuestione. Particularmente pienso, que el país requiere de un mayor número de científicos, para llegar a la cifra de uno por mil de los países desarrollados. Creo también, que esta es una de las ciencias promisorias del mundo moderno, máximo cuando las enfermedades más letales que padece la humanidad, son microscópicas. Es menester preparar individuos que se vuelvan diestros en el tema. Las preguntas más frecuentes fueron: ¿Tienen idea los estudiantes de la importancia del microscopio como herramienta para el estudio de formas invisibles a la vista humana?, ¿Saben interpretar correctamente las imágenes que se montan en el microscopio?; ¿Puedo crear una herramienta, que me permita explicar de manera global, lo que se encuentra en el microscopio o un telescopio?.

ESTRATEGIA

La propuesta que socializaré, le he denominado Sistema de Observación Grupal, le permite a un gran número de estudiantes al mismo tiempo, apreciar la forma y detalles de un microorganismo estudiado o un planeta; evitando interpretaciones erróneas, ya sea por desconocimiento de la forma de estos organismos, por ubicación errónea del educando en el ocular del microscopio o   por problemas visuales no detectados. La idea ha permitido un aprendizaje evidente por parte de los educandos.

Para desarrollar la propuesta, puse en marcha mis sueños: Me ví en una práctica de laboratorio, con un buen microscopio, encendiendo el computador y mostrándoles a los estudiantes los microorganismos; pasándolos en grupos pequeños hasta el monitor del computador y enseñándoles las estructuras del organismo en estudio. Al despertar del sueño me dirigí donde personas que me pudieran orientar, al principio las opciones eran pocas, pero fue Oscar Vasco, un técnico en sistemas,  quien me dio luces sobre la posibilidad de implementar lo pensado. Fue necesario la adquisición de un buen computador que manejara imágenes y la compra de varios microscopios a buen precio con la ayuda de los medios de comunicación. Al colocar en marcha la propuesta, observe a mis estudiantes animados, de tal forma que los notaba impacientes al esperar su turno. La idea estaba dando frutos, pero el primer obstáculo apareció cuando quisieron ellos mismos montar las placas, note que esa parte no estaba clara; entonces inicie una campaña alrededor de todos los grados para enseñarles a montar imágenes. Comencé interesándolos al explicarles la forma como se capta la luz en los microscopios, explicando el fenómeno de reflexión, dándoles a conocer que la ciencia encargada de estudiar estos fenómenos es la física. Luego, nos remitimos a la matemática, explicándoles la manera como se multiplican las imágenes, haciendo uso del valor numérico que tiene cada ocular, el cual al multiplicarlo por el valor numérico del  objetivo, me permite calcular el aumento real de la imagen estudiada. Utilizamos cinta transparente para montar con ellos placas didácticas de imágenes, estábamos coleccionando material.

Es claro, que los objetivos de la propuesta, es lograr interpretaciones precisas de imágenes microscópicas y telescópicas y su articulación con la física y la matemática; además de permitir una correcta utilización del microscopio, como elemento de ayuda pedagógica. Articulado a estos aspectos técnicos, está el propiciar el desarrollo de las dimensiones del crecimiento simultáneo, como son el desarrollo de procesos ético-valorativos, afectivos, espirituales, comunicativos, estéticos, corporales, ecológicos y cognitivos. Todo esto propio de la Pedagogía Holística – Sistémica.

La propuesta se viene desarrollando con 270 estudiantes de los grados  4º,5º,6º,7º,8º. Los logros que me propuse alcanzar con ellos, es vencer la idea de esta área de la ciencia, como solamente para superdotados; demostrarles a ellos mismos que todo esto se encuentra a su alcance. Los estudiantes del Colegio Mayor Ciudad de Buga, con quienes desarrollo la idea, se caracterizan por un profundo respeto hacia el docente y un cumplimiento cabal hacia las tareas encomendadas; la institución es de carácter bilingüe y tiene dentro de su P.E.I. el desarrollo de la ciencia como lo reza su logo: Trabajo, virtud y ciencia. La propuesta la trabajo por núcleos conceptuales, ejes temáticos y sus respectivos componentes:

Estas temáticas, se vinieron manejando de manera satisfactoria, de repente alguien mencionaba, por ejemplo, que un organismo estudiado se movió, esto creaba desorden en los demás, pues querían ver el organismo moverse. Entonces surgió una nueva inquietud, ¿ Será posible trasladar la imagen de un monitor a un televisor ubicado en el centro del salón?, conversando con los expertos en sistemas encontré la respuesta, por medio de una tarjeta exportadora de imágenes logre completar el proceso: Se ubica correctamente la imagen a un microscopio, se traslada la imagen a un computador y esta se aumenta un buen número de veces a un televisor de buen tamaño; un piojo, por ejemplo,  que mide 1 milímetro de ancho, se puede aumentar hasta 507.600 veces. Este logro ha revolucionado las prácticas de laboratorio. Los estudiantes por medio del S.O.G. han realizado vídeos de organismos microscópicos, mostrando los hábitat preferidos por los mismos. Inclusive, este tipo de actividades ha motivado a los estudiantes a construir instrumentos básicos para la observación de microorganismos como estereoscopios escolares, los cuales consisten en un ocular sencillo y un tornillo sinfín, para subir y bajar el ocular, permitiendo el foco de la imagen analizada. El reto más grande, se logro el año pasado con los estudiantes de 8º, fue el de construir un telescopio reflector newtoniano, con un tubo de PVC de 6 pulgadas de diámetro, un espejo de más de 5 pulgadas, para capturar la imagen de los astros; un espejo de 1 pulgada, por reflexión pasa la imagen del espejo grande a unos oculares comprados en el mercado. Elaboramos una base, que permite el movimiento horizontal y vertical del telescopio, para realizar barridos del firmamento. Con este instrumento, hemos visto a saturno, Júpiter; se han tomados fotos a la luna. Los jóvenes se ven entusiasmados y me han puesto a trabajar y leer como loco, es esa motivación de ellos la que me tiene aquí.

 RESULTADOS

Ante todo, noto una mejor actitud y aptitud de los educandos frente a las actividades realizadas, quieren observar y analizar todo cuanto encuentran en su diario vivir; de igual manera vienen incursionando en campos como la tecnología al intentar construir instrumentos ópticos. Tiene para mi un significado más profundo, el desarrollo de la inteligencia de la capacidad racional humana en las dimensiones del crecimiento simultaneo, por ejemplo tienen una mayor autoestima y acceden espontáneamente al sentido de la dignidad propia y ajena (proceso ético – valorativo), resuelven fácilmente conflictos y acceden fácilmente al trabajo en equipo (proceso afectivo); analizan  y admiran la forma de vida de especies diminutas, discutiendo sobre el sentido propio de la vida (proceso espiritual); escriben con facilidad ensayos sobre las observaciones realizadas (proceso comunicativo), crean herramientas por medio de la creatividad (proceso estético); analizan las interrelaciones de los microorganismos con el medio (proceso ecológico), clasifican microorganismos, conocen las estructuras de defensa de los mismos y valoran el microscopio, como herramienta investigativa y pedagógica (proceso cognitivo).

IMPACTO SOCIAL Y ACADEMICO

Esta idea, ha sido retroalimentada con los colegas de la institución, los cuales la han dado a conocer en reuniones a los padres de familia. Con ellos nos reunimos periódicamente, con el objetivo de aprender sobre la misma, estas actividades nos han dado ideas para invitar a la comunidad por los medios radiales y la televisión local a realizar campañas para la erradicación de piojos, dando a conocer las estructuras con los que cuentan estos artrópodos.

Con el eco de estas actividades, instituciones como el Colegio Santa Mariana de Jesús, La Fuente del Saber, Liceo Psicopedagógico, Liceo Infantil Bambi, han solicitado la creación de un cronograma de actividades para dar a conocer la metodología a sus estudiantes y docentes. Alrededor de mil novecientos estudiantes conocen y manejan la técnica.

CONCLUSIONES

El proceso inició hace 4 años, como un reto personal, poco a poco, se convirtió en una estrategia, para hacer de la práctica de laboratorio de biología, una actividad de aprendizaje, no como era, una asignatura más, donde simplemente se cambiaba de espacio, pero existía poco interés por la comprensión de los temas tratados.

Percibo en ellos una actitud proactiva, adelantándose a las actividades programadas, leyendo; realizando consultas bibliográficas, que les permiten hacer de la práctica un goce, una diversión dentro del aprendizaje. Me siento orgulloso de lo que hago con ellos, a la vez que me han aportado para mejorar mi forma de ser, tengo cuestionamientos: ¿Es posible realizar investigación básica con estudiantes de grados 9º, 10º y 11º en el campo de la microscopia?. En este sentido, venimos realizando ensayos y análisis con varios estudiantes en la conformación de un Centro de Investigaciones Bio-ecológicas, que comience a funcionar en la ciudad el año lectivo 2007-2008.  

PRINCIPALES VENTAJAS DEL SISTEMA DE OBSERVACION GRUPAL.

1.- Permite una mejor interpretación de imágenes microscópicas.

Me sucede con mucha frecuencia, que cuando monto un microorganismo en un microscopio y lo doy a conocer a un grupo de estudiantes, ellos comentan, que le vieron estructuras que en realidad no tiene el organismo analizado. Para esto sirve el S.O.G., para explicarles de manera concreta y precisa a los educandos, lo que en realidad están apreciando. El fin último de una observación microscópica, es que ellos aprendan a identificar microorganismos. Con el S.O.G., un grupo numeroso de estudiantes puede recibir una clase sobre estructuras de defensa de los microorganismos. Este material podría ser utilizado por los profesores de biología de escuelas, colegios y universidades, en particular en las carreras de biología, microbiología; botánica, genética, etc.

La fotografía número 5, muestra el piojo humano macho Pediculus humanus. Podemos apreciar sus ojos, tres pares de patas, propio de los insectos y sus intimidantes garras en cada pata, que le permite aferrarse al cabello de su huésped. La fotografía tiene 100 aumentos.

La fotografía número 6, fue tomada en un microscopio WARDS, tiene 400 aumentos, se tomo con el tercer objetivo, se puede apreciar el fuerte garfio que introduce el piojo en el cuero cabelludo del individuo, lo que causa la picazón en la cabeza.   En los vídeos que encontraras de este libro, en la versión realizada para Internet, podrás apreciar como este garfio, posee articulaciones que permiten una serie de movimientos horizontales y verticales. 

5.- Piojo Humano Macho

6.-  Garfio de Piojo (parte final de la pata)

La fotografía 7, muestra un huevo de piojo o liendre. Llama la atención el cabello, la estructura ovoide y dentro de ella, el piojo en crecimiento, este es un ejemplo de las maravillas de la microscopia. Si se tiene un poco de suerte y mucha paciencia, se puede observar el piojo dentro del huevo moviéndose.

El Pediculus humanus o piojo humano, es uno de los tipos de piojo con piezas bucales especializadas para chupar sangre. El insecto es pequeño y carente de alas, el cuerpo es aplanado de unos 3 mm. de largo y 1 mm. de ancho.

La hembra pone huevos o liendres de color crema de manera frecuente y los fija al pelo con una sustancia pegajosa, que ella misma fabrica; los huevos pueden reventar en casi una semana.

7.- Huevo de Piojo

Existen muchas formas sencillas de realizar montajes de insectos diminutos, simplemente pegarlos con una cinta en el porta objetos.

2.- Reduce el esfuerzo visual cuando nos exponemos a la luz fuerte del microscopio. 

Después de exposiciones prolongadas, a la fuerte luz que capta el microscopio, la vista se fatiga. Observo con mucha frecuencia a los estudiantes, después de cierto tiempo de observación, sobarse los ojos, abriéndolos y cerrándolos, con el sistema (S.O.G.), exponemos menos a los estudiantes a alterar las condiciones normales de la visión, sobre todo a aquellos que por razones de desgaste o de orden congénito, padecen deficiencias visuales.  Aunque no hay nada más maravilloso, que colocar el ojo en el ocular de un microscopio.

Recomiendo, a los estudiantes amantes de la microscopia, hacer descansos de 5 minutos por cada 15 minutos de observación.

3.- Aumenta sustancialmente una imagen observada por el microscopio.

Con una imagen aumentada, se puede apreciar con más detalle las partes de un organismo estudiado, por ejemplo la fotografía No. 5, muestra un piojo que mide 3 mm. Cuadrados,  aumentado 100 veces, esta imagen transmitida al computador, aumentaría la imagen hasta 30.600 veces. Esta misma imagen enviada por medio de una tarjeta exportadora a un televisor plasma de 42 pulgadas, aumentaría la imagen hasta 174.167 veces. Fantástico, máxime cuando este organismo se mueve.

Para persuadir a los padres de familia, cree unos espacios comunitarios en la Fundación Casa de la Ciencia, donde realizó talleres con ellos; con anticipación les solicito me regalen piojos de niños. Ha sorpresa, cuando monto estas placas en el microscopio y aprecian la hembra con su torrente sanguíneo, bombeando la sangre que extrajo de un infante. Las actividades las realizó, para que tomen conciencia, de los daños que este pequeño insecto puede causar en sus chicos; además la presencia masiva de estos bichos en la cabeza de niños, es sinónimo de falta de aseo.

4.- Disminución de gastos al montar un laboratorio de biología. 

Los microscopios, son instrumentos con altos costos en nuestros mercados; sobre todo, cuando se piensan en instrumentos que den claridad a las imágenes y buenos aumentos. Es por eso, que con este sistema, una institución que desee montar su laboratorio en el campo microscópico, solo necesita un buen instrumento óptico, un computador procesador de imágenes - vídeo y un televisor.

5.- Apoyo a Instituciones Abiertas y a Distancia

Hace unos meses, me visitaron unos estudiantes de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD), querían realizar informes para la asignatura de biología. La entidad les facilita unos vídeos sobre el tema, pero algunos de ellos quisieron evidenciar la valiosa información que les suministraban por cuenta propia. De esta forma le enviaron por e-mail a su docente, imágenes reales tomadas por ellos, con las características que apreciaron en la práctica real. Encontré allí una nueva ventaja al Sistema de Observación Grupal.

8.- Montaje de la Fundación Casa de la Ciencia

9.- Álvaro Quiceno, Estudiante de Zootecnia de la UNAD



10.- Células Animales

11.-Células Vegetales

12.- Comparación Estructuras Vegetales y Animales

Cuando se tienen microscopios comparativos, el S.O.G. puede permitir explicar con detalle las diferencias entre dos estructuras, en el caso que se desee explicar las diferencias entre las estructuras funcionales y estructurales en los vegetales y animales, pues es difícil recordar los detalles de cada una por separado.

La fotografía 12, fue tomada en un microscopio comparativo (Optical American), nos facilita la comparación de la forma entre células animales y vegetales; de la mima manera se puede trabajar el tema del dimorfismo sexual en pequeños insectos. Las fotografías 10 y 11, se tomaron por separado en un microscopio Wards.

B.- Microscopia Descriptiva

Creo, que en esta parte de la microscopia, están las mayores aplicaciones del Sistema de Observación Grupal (S.O.G.).

La fotografía 13, muestra células vegetales en cebolla, se aprecia en la muestra con agua, las células en forma rectangular. Si nos detenemos en cada célula, podemos apreciar los núcleos en forma difusa.

No olvidemos explicar a nuestros estudiantes, que para conocer el número de aumentos que estamos realizando en el microscopio, multiplicamos el número del ocular por el número del objetivo; así conoceremos las veces que se esta aumentando el material  analizado.

Estimado profesor, si desea realizar estos montajes con sus estudiantes, siga las siguientes instrucciones:

1.- Pele la cebolla, hasta llegar a la epidermis; luego levante suavemente una capa delgada y transparente, este es el tejido epidermal.

2.- Extienda este tejido sin invertirlo, sobre una lámina porta objetos.

3.- Coloque  una gota de lugol sobre el tejido epidermal, cuando se carezca de Lugol, se puede utilizar también una gota de agua,  deje actuar la sustancia de 2 a 5 minutos.

4.- Acerque suavemente una laminilla, sobre la gota e inicie la observación con los diferentes objetivos.

13.- Observación de Células Vegetales

14.- Células y Núcleos teñidos con Azul de Metileno

En la fotografía 14, se puede apreciar, con mayor detalle, las células y en particular los núcleos. Considero, que cuando el estudiante puede evidenciar por su propia cuenta, las estructuras celulares enseñadas por el profesor en clase y vistas en las enciclopedias, comienza a creer que es posible practicar la ciencia.



15.- Células y Núcleos en Cebolla Cabezona

16.- Células Vegetales Aumentadas 400 veces

En la fotografía 15, se regulo la entrada de luz al microscopio,  se aprecia una coloración homogénea de la muestra. La imagen se encuentra aumentada 100 veces en un microscopio Hoc.

Realizando un cambio en el objetivo y llegando a 400 aumentos, en la fotografía  16, podemos apreciar más detalles. En las células se aprecia la pared celular y la forma esférica del núcleo.

Es impresionante todo lo que se puede hacer con microscopios relativamente sencillos, permiten evidenciar todos los conceptos enseñados por el profesor de biología.

La principal diferencia entre las células vegetales y animales, es que las primeras, tienen pared celular. La pared celular, protege el contenido de la célula y determina su tamaño, desempeña importantes funciones estructurales y fisiológicas en la vida de la planta, interviene en el transporte, la absorción y la secreción.

La pared celular vegetal, esta constituida por varios compuestos químicos, como la celulosa. Las moléculas de celulosa se unen en fibrillas, que constituyen la estructura base de la pared. Otros componentes importantes de muchas paredes celulares, son las ligninas, que aumentan la dureza de la pared, como las ceras que determinan la pérdida de agua por parte de las células.

La fotografía 17, nos muestra razones suficientes, para entender la fuerte contextura de los vegetales, la pared celular es extensa; le permite protección a las estructuras que se encuentran al interior de la célula. 

Realizar estas fotografías, ha implicado tomar un gran número de muestras, para seleccionar la que más ilustre lo que deseamos explicar. Es por eso, que no puedo dejar de mostrar desde otro ángulo la fotografía 18, sobre la pared celular.

Estoy seguro, que quien haya leído todo este aparte, entenderá, porque esta unidad del libro que he llamado Sistema de Observación Grupal, con la sigla S.O.G., me llevó a escribirlo. He disfrutado cada momento, desde que realizo los montajes, tomo las fotos, cambio los ángulos, hasta ubicarlas en el sitio que usted esta apreciando.

17.- Pared Celular

La fascinación que se siente al iniciar un proyecto de ciencias, es la que los docentes debemos transmitir a nuestros educandos, de tal manera que les enseñemos a disfrutar el trabajo que se realiza.

Este libro, precisamente lo he escrito, pensando en que estoy transmitiendo una clase a mis estudiantes, buscando la forma más adecuada de hacerlo.

Creo que un texto es una guía, en la que podemos aprender muchas cosas, pero de la poco podemos tomar partido. Había entendido, que el núcleo en la célula estaba ubicado en el centro de la misma, este ejercicio que hoy les presento, rompe esos modelos que tenía sobre la célula vegetal, me sirvieron para generalizar muchos conceptos, pero la vivencia propia, permite adoptar ciertas posiciones sobre lo que esta escrito. Esta es una invitación a encontrar otros paradigmas.

La lámina 19, estimado docente, le puede servir para enseñar a sus educandos, la posición del núcleo dentro de la célula; el cual no esta siempre en el centro de la célula, puede ocupar diversas posiciones. La fotografía, muestra claramente que el núcleo puede ubicarse casi en el centro o tirado al extremo izquierdo de la célula, inclusive se puede apreciar, tocando la membrana celular.

La fotografía 20, nos muestra la membrana nuclear, una estructura  que rodea el núcleo, es la que permite la entrada o no de sustancias al interior del núcleo; funciona como una caja fuerte. Se me ocurre, retomar la frase “La naturaleza es sabia”, encerró la estructura encargada de ordenar toda la dinámica celular, como un mecanismo de protección .

La membrana nuclear, es la esfera oscura que bordea el núcleo de la célula, esta membrana esta compuesta por una bícapa lipídica que permite la entrada o no de nutrientes al interior del núcleo.

Este proceso, se da por una serie de poros denominados polos nucleares.  De otra manera la pared celular, que se aprecia en la foto 20, la muestra como una estructura de soporte, gruesa, la misma que apilonada en millones, le permite a los vegetales resistencia y forma.

19.- Posiciones de los Núcleos en Células Vegetales

20.- Membrana Nuclear de la Célula Vegetal

El órgano más destacado, al observar las células animales y vegetales es el núcleo; está cubierto por una membrana que se aprecia como una estructura gruesa en sus contornos. En términos generales, es redondo, pero si se aumenta al microscopio, se puede apreciar achatado en unas zonas. Dentro del núcleo existen una estructuras llamadas cromosomas, estos no se aprecian con facilidad, la verdad es difícil identificarlos por separado. Solo antes de que la célula se divida, se condensan y se aprecian gruesos, para ser detectables como estructuras aisladas. El ADN de cada cromosoma, es una molécula única, muy extensa en su longitud, aparece como enrollada, es la  que contiene secuencias lineales de genes. En últimas los genes son instrucciones codificadas, para la construcción de las moléculas de proteínas y ARN necesarias para producir una copia funcional de la célula.

Existe geometría  en las estructuras vegetales. En la fotografía 21, observamos dos  hexágonos, con sus respectivos núcleos vistos.

La base de lo que pueden ser nuevas células de cebolla cabezona, esta en esta estructura. El núcleo, pareciese ser de forma esférica exacta, en realidad, como la tierra, tiene sus deformaciones. Allí se encuentran los cromosomas, encargados de las cualidades que tendrá el nuevo vegetal. La fotografía 22, muestra el núcleo vegetal aumentado 1000 veces.

En anatomía, epitelio es la capa de células que actúa como cubierta protectora de ciertas superficies, ya sea el exterior de un órgano o el revestimiento de la pared de una cavidad orgánica. Al observar en el microscopio células epiteliales, se aprecia un núcleo grande, contornos bien delimitados y gran cantidad de protoplasma granular. Las células epiteliales son alargadas y delgadas.

La fotografía 23 muestra células epiteliales tomadas de las paredes de la boca.

El almidón es una estructura fabricada por las plantas verdes, durante el proceso de la fotosíntesis. Es parte esencial de las paredes celulares de las plantas y de la fibra en las plantas rígidas, sirve como almacén de energía en los vegetales, liberándola durante el proceso de oxidación en dióxido de carbono y agua. Los gránulos de almidón de diversas plantas vistos en el microscopio presentan tamaños, formas y características específicos del tipo de planta en que se ha formado el almidón. La fotografía 24, muestra gránulos de almidón en papa blanca.

21.- Hexagonalidad de la Célula Vegetal

22.- Núcleo Vegetal

23.- Células Escamosas Epiteliales

24.- Almidón en Papa

Un cristal es una porción homogénea de materia, con una estructura atómica ordenada y definida; su forma exterior es limitada por superficies planas.

En la fotografía 25, puedes apreciar cristales de azúcar. Noten, que estos poseen formas geométricas, debido a la forma ordenada como se encuentra la materia que los contiene, poseen una estructura en forma de vidrio.

25.- Forma geométrica de los cristales de azúcar

El Paramecium (fotografía 26), pertenece a un género de protozoarios que se conocen en algunas descripciones biológicas  como zapatilla, por la forma parecida a la planta de un pie. El paramecio es un organismo unicelular, que mide un cuarto de milímetro de largo y está cubierto de estructuras con aspecto de pelos, llamados cilios.

Su principal alimento son bacterias, que introduce en una estructura que se convierte en su boca llamada citofaringe. Al observarlo al microscopio, se aprecian  vacuolas contráctiles, que regulan la presión osmótica, sirven también, como estructuras excretoras. Posee un gran núcleo, sin el cual no puede vivir, y un núcleo pequeño llamado micronúcleo, importantes para el trabajo reproductivo.

26.- Paramecio



27.- Paramecios

28.- Colonias de paramecios

                   29.- Infusorio                    

30.- Células de algas            



La reproducción generalmente es asexual, por escisión binaria o bipartición. En ocasiones, se da la reproducción sexual, por conjugación y de forma esporádica por reorganización nuclear. La fotografía 27, muestra paramecios agrupados.

Si usted, desea observar protozoarios para sus estudiantes, debe ubicarlos en lagunas, charcas. De otra manera se pueden obtener fácilmente en el laboratorio, en medios de cultivo que se prepara dejando materia vegetal en agua durante unos días.  Los cilios le sirven para trasladarse y para la captura de alimento. Se mueve en el agua en todas las direcciones, formando una figura en forma de serpiente, dando vueltas sobre sí mismo. Evade obstáculos con facilidad, retrocede, gira y reinicia el movimiento en una nueva dirección.

Las algas (fotografía 30), son un grupo de organismos de estructuras simples, como vegetales que son, producen oxígeno al realizar el proceso de la fotosíntesis. La mayoría de las algas son unicelulares y microscópicas, muchas son visibles como el verde de las charcas, las algas marinas, la marea roja, las manchas verdeazuladas de las paredes de los acuarios, las capas verdes sobre los árboles y la nieve roja. Muchos géneros de algas tienen representantes, que viven en simbiosis con hongos y forman los líquenes.

En la fotografía 30, se aprecian las células de algas, con un ocular de 10 y un objetivo de 40, se logran 400 aumentos, la forma de cada célula es rectangular, típica de estas estructuras vegetales.

Las algas grandes, para su desarrollo, suelen pegarse a una superficie firme y crecen en abundancia, como las algas marinas a grandes profundidades; pueden crecer sobre rocas que se encuentran en agua dulce estancada o corriente. Por lo general, se desprenden y flotan, formando el verde típico de las charcas. Las formas de algas microscópicas son en su mayoría unicelulares,  con movimientos y flotando libremente, son importantes componentes de las cadenas alimenticias de todos los seres acuáticos.

Los pelos y vellosidades, están compuestos por una escleroproteína córnea denominada queratina, no poseen vasos sanguíneos, ni nervios.

31.-  Vello de la mano

32.- Pelo de la Cabeza

Suelen contener pigmentos, en ocasiones también contienen burbujas de aire, que dan al pelo un color plateado. La estructura del pelo, consiste en células epiteliales modificadas, dispuestas en capas alrededor de una médula central y cubiertas de escamas delgadas y planas.

La raíz de cada pelo, se encuentra en una ondulación de la epidermis llamada folículo piloso. La fotografía 31 muestra un vello de la mano.

El pelo crece desde la base del folículo (fotografía 32), se nutre a partir de los vasos sanguíneos presentes en una papila situada dentro del folículo, que se prolonga un poco en la raíz del mismo.

El  músculo erector del pelo, se une a cada folículo piloso. El músculo se contrae bajo el control del sistema nervioso, haciendo que el pelo se erice. La mayoría de los mamíferos poseen pelos táctiles que crecen, en muchos casos, en la parte superior del labio y en las cejas, con las raíces situadas sobre tejido eréctil muy inervado.

La Ósmosis es el paso de disolvente pero no de soluto entre dos disoluciones de distinta concentración, separadas por una membrana semipermeable. La fotografía 33, muestra el resultado de este fenómeno.

Existen más de 1.900 especies de mosquitos, que viven distribuidos en todo el planeta. Pertenecen al orden Díptera, que incluye todas las moscas o insectos con dos alas.

Los dípteros poseen un par de alas para volar y un segundo par vestigial llamado balancines o halterios. En la hembra se pueden apreciar al microscopio, piezas bucales adaptadas para perforar la piel de los mamíferos y succionar su sangre.

Los machos tienen piezas bucales reducidas y se alimentan de néctar y agua. La lamina 34, muestra el aparato bucal de la hembra de zancudo. Las hembras depositan sus huevos en el agua, para esto utilizan cualquier sitio que posea el preciado líquido.

33.- Tinción celular por medio de la ósmosis

34.- Aparato bucal de la hembra de zancudo

Las larvitas son acuáticas y presentan en el extremo del abdomen, un órgano, llamado sifón (fotografía 35). Esta fotografía muestra la larva del mosquito, al final de su cuerpo se puede apreciar una estructura gruesa en forma de aguja, es el sifón del que se hace referencia, el cual  asoman hacia la superficie para tomar el oxígeno que necesitan para respirar.

Las larvas son casi transparentes, poseen vellos que les sirven de sensores, para determinar el sustrato en el que se encuentran. En la parte central de su cuerpo, se aprecia un cordón intestinal que lleva el alimento ingerido hacia el medio exterior. Tienen un aparato bucal masticador y se alimentan de partículas vegetales, detritos e incluso de pequeños animales (fotografía 36). Los mosquitos como muchos insectos sufren una metamorfosis completa y las larvas, que pueden vivir algunos días y hasta meses, se transforman en la forma adulta, pasando por una  fase de pupa. Los huevos y las larvas de los mosquitos, constituyen el alimento de peces de pequeño tamaño. La fotografía 37, muestra una etapa avanzada en la metamorfosis del zancudo. Al avanzar la metamorfosis del zancudo, se puede apreciar la forma exagerada como aumenta el tamaño del ojo; entre el estado de larva propiamente dicho y el breve estado de pupa.

35.- Sifón aéreo en el zancudo

36.- Larva joven de zancudo

37.- Desarrollo del ala en la metamorfosis del zancudo

Los espermatozoides son las células masculinas, que permiten junto con el ovulo, el desarrollo de un nuevo ser. Se observan al microscopio como pequeños renacuajos, con una serie de movimientos indescriptibles (fotografías 38,39)



38.- Espermatozoides             

39.- Espermatozoides

Podemos apreciar estas células, tomadas por medio del Sistema de Observación Grupal, se aprecian su cabeza y su larga cola.

40,41,42.- Cabezas y colas de espermatozoides

43,44,45.- Cuello y flagelo de espermatozoides

Las fotografías 40,41 y 42, muestran  la relación existente, entre la longitud de la cabeza y la cola del espermatozoide, en algunas ocasiones logra ser de 1:10. 

 Los gametos masculinos, que son los espermatozoides o células germinales masculinas, contienen reservas muy pequeñas de alimento, tienen centrosomas, se observan al microscopio con movimientos rápidos.

Para entender, el proceso de formación de espermatozoides, llamado espermatogénesis, es interesante conocer, que en este proceso se reduce el citoplasma de estas células. El núcleo se alarga y queda en la cabeza del espermatozoide, las mitocondrias se colocan en el cuello y los centríolos originan un flagelo (fotografías 43,44 y 45).

Las mitocondrias son estructuras celulares diminutas, son alargadas y se encuentran en el citoplasma de la célula, se encargan de producir energía. Contienen sustancias llamadas enzimas, las cuales ayudan a transformar material nutritivo en trifosfato de adenosina (ATP), el cual la célula puede utilizar directamente como fuente de energía. Las mitocondrias suelen concentrarse cerca de las estructuras celulares, que necesitan gran aportación de energía, como el flagelo, que dota de movilidad a los espermatozoides de muchas especies animales.

C.- Astronomía Básica

Del mundo microscópico, trasladémonos al  campo de lo macro, al otro lado del suelo, del agua. Lo astronómico, aunque es muy grande para nosotros, desde la tierra no tiene detalles. De allí la importancia de los telescopios, desde los instrumentos más simples, se puede conocer la forma  real de la luna, el número de satélites de los planetas; con una buena adaptación de la vista a la oscuridad, de  por lo menos unos quince minutos antes de iniciar la observación, podemos apreciar los anillos de saturno y la gran mancha roja de Júpiter. 

Las fotografías 46-49,  fueron tomadas el 28 de julio de 2007, con ayuda del estudiante de Ingeniería Electrónica Cristian Paúl Peñaranda, con estas, pretendo compartir con ustedes otra aplicación del Sistema de Observación Grupal (S.O.G.). Se aprecian los mares lunares, según algunos astrónomos, estas zonas oscuras, demuestran que la luna puede ser producto de la fisión de la tierra en épocas remotas.  

46.- Luna, satélite natural

47.- Cráter Tycho

48.- Mares lunares

49.- Rugosidad lunar

Por otro lado, se puede observar uno de los grandes cráteres lunares, como lo es tycho, la presencia de estos y la forma  arrugada de la luna en los contornos, son prueba de miles de choques de la luna con asteroides y meteoritos.

Muchas actividades se han realizado hasta el momento, para divulgar el S.O.G. Por un lado, hemos realizado muchas conferencias, con más de 1000 estudiantes del sector oficial y alrededor de 900 estudiantes de colegios privados de Guadalajara de Buga. Aprovechando la simpatía, que los medios de comunicación tienen con nuestra propuesta, se han realizado notas periodísticas en repetidas ocasiones en Señal Buga Televisión, Voces de Occidente; Semanario El Periódico, El Tabloide. A  nivel regional, lo han divulgado telepacifico con Noti-5, a nivel nacional, lo divulgo el periodista Jeison Calderón en la F.M. de RCN. Ahora, lo esta conociendo usted y muchas personas, que en búsqueda de conocimiento lean este libro.

50.- Conferencia sobre el S.O.G.- Colegio Académico de Buga

D.- Filmación de Microorganismos

Es quizá, la aplicación más divertida del Sistema de Observación grupal, al menos yo he pasado largas horas buscando una buena imagen para que sea analizada por ustedes. Debo hacer en esta instancia un público reconocimiento a Señal Buga Televisión, quienes han realizado la edición de estos vídeos  sobre microorganismos. A continuación presento a ustedes una breve explicación de ocho vídeos filmados sobre diversos organismos para la versión de este libro en Internet.

-         Circulación del piojo del cabello humano (tiempo 1’17’’)



En el vídeo, se aprecia un sistema circulatorio propio de los insectos, este sistema es sencillo y se le denomina circulación abierta, la totalidad de la cavidad corporal está llena de sangre,  permanece en circulación gracias a la actividad de un corazón sencillo. Se trata de un corazón tubular, abierto en ambos extremos, que recorre toda la longitud del cuerpo debajo del exoesqueleto y a lo largo del dorso del insecto. Las paredes del corazón pueden contraerse para impulsar la sangre hacia delante a través de la aorta dorsal.

-         Estructuras de defensa del piojo del cabello humano (tiempo 1’57’’)



La forma de los insectos es muy variada, pero ciertas características de su forma externa e interna son comunes a todos ellos. En general el cuerpo de todos los insectos adultos se compone de tres partes: cabeza, tórax y abdomen. Cada una de estas partes se compone de una serie de segmentos.

En el vídeo, se hace principal énfasis en las patas, las cuales están cubiertas de vellos, siendo destacado la parte terminal de cada pata, la he denominado garfio por su aspecto (en anatomía de insectos aparece como pinza), este es movible y tiene dos componentes, uno más grande que el otro, y es el que le permite al insecto trepar por el cabello. Esta estructura al ser introducida en el cuero cabelludo es la que causa la picazón característica de los piojos.

-         Espermatozoides humanos vistos a 400 aumentos (tiempo 1’02’’)



Cierto día, un padre de familia me informo sobre un examen de espermatozoides que debía hacerse en la ciudad de Cali, pero quería que sus dos niños conocieran la forma de estas células, nos pusimos de acuerdo para que trajera una pequeña muestra y las analizáramos. A 400 aumentos, se aprecian como renacuajos en una charca, se observan sus movimientos rápidos y divertidos, chocan unos con otros. Estas células aparentemente sencillas son la base de la reproducción humana en compañía del ovulo, y aportan genes que determinan las cualidades de un nuevo organismo.

-         Espermatozoides humanos vistos a 1000 aumentos (tiempo 2’00’’)



En la medida en que se aumenta una imagen en el microscopio, se aprecian detalles de las estructuras analizadas, para el caso de los espermatozoides observados, se puede concluir que la cola puede ser hasta ocho veces el tamaño de la cabeza, la larga cola es la que permite el desplazamiento rápido del espermatozoide. En la cabeza y la cola se alcanza a apreciar el cuerpo del espermatozoide, este produce energía para mover la cola, esta a la vez le permite a la célula toda clase de movimientos.

-         Metamorfosis del zancudo (tiempo 47’’)



En el vídeo, se puede apreciar la larva del zancudo moviéndose, se aprecian los movimientos del aparato bucal y los movimientos de las estructuras digestivas, se puede observar también la larva respirando. En el aparte final del vídeo (un intervalo muy corto), se puede apreciar el tubo aéreo en la larva denominado sifón aéreo.

-         Metamorfosis avanzada del zancudo (tiempo 1’05’’)



 Dos observaciones son destacadas en este vídeo, una tiene que ver con la comparación del tamaño de los ojos en la larva anterior (en el vídeo sobre metamorfosis del zancudo), los cuales pueden ocupar el 10% de la cabeza, en esta ocasión el tamaño de los ojos es el 80% de la cabeza, por otro lado, la presencia de alas, muestra que el zancudo esta llegando en el proceso de la metamorfosis a la etapa de adulto.

-         Paramecio (tiempo 1’04’’)



Se observan una serie de microorganismos propios de ecosistemas acuáticos estancados, se destacan los paramecios, los cuales  pasan de manera repentina acompañados de otros organismos de movimientos  lentos.

-         Protozoarios (tiempo 2’11’’)



Los protozoarios son una serie de organismos animales unicelulares, algunos de los cuales pueden formar colonias. Los protozoarios se incluyen en el reino Protistas, junto con otros organismos unicelulares, cuyo núcleo celular está rodeado de una membrana. Los protozoos no tienen estructuras internas especializadas a modo de órganos, si las tienen, están muy poco diferenciadas

El paramecio pertenece a los  protozoarios ciliados, son organismos unicelulares que se impulsan mediante unas diminutas proyecciones, a modo de pelos, llamadas cilios. Además de servir para la locomoción, los cilios también tienen la función, de crear corrientes que ayudan a arrastrar pequeñas partículas alimenticias, hacia el interior de una depresión pequeña de la superficie del cuerpo, a través de la cual se ingiere el alimento. Los protozoos ciliados viven en el agua o en el suelo, o establecen relaciones como parásitos o simbiontes de otros organismos. En los suelos, los ciliados actúan en la descomposición de los organismos, disgregando la materia orgánica en sustancias que pueden ser utilizadas por otros seres vivos.

En el vídeo, se pueden apreciar cuatro paramecios juntos, mostrando la cualidad de estos organismos de formar colonias, en algunos apartes se puede observar el núcleo y las vacuolas contráctiles, se aprecia también, el movimiento de estos por medio de cilios.

CAPITULO 3

CATEDRA DE EDUCACION AMBIENTAL

51.- Tortuga Morrocoy

ESTADO ACTUAL DEL PLANETA

Analicemos, que tan grave es el daño que la especie más evolucionada del planeta, el Homo sapiens, viene causando en nuestro medio ambiente.

El tema de moda en materia ambiental es Calentamiento Global.  ¿Que es eso?, ¿En que consiste?. Se llama calentamiento global, a los aumentos exagerados de la temperatura, que ha mostrado el planeta en las últimas décadas. Quienes lean estas líneas, se preguntaran,  yo que tengo que ver con eso; les respondo: Todo. El calentamiento del planeta, se debe a las altas concentraciones de gas carbónico, que se presenta en el mismo. Usted, yo, el; nosotros, vosotros, ellos, permanentemente estamos aportando gas carbónico a la atmósfera, en el proceso de la respiración. Por lo menos, el 60% del gas carbónico del aire, y casi otro tanto de los desechos  que producen las industrias, derivan del gran consumo que registran las poblaciones de los países desarrollados. Estos, utilizan más cantidades de energía, que los pueblos que no disponemos de adelantos técnicos. Desafortunadamente, en los procesos productivos, esa energía se convierte en gas carbónico entre otros productos nocivos. De hay, la inquietud de muchos ecologistas: ¿El desarrollo científico – industrial, es inversamente proporcional a calidad de ambiente?. 

Que podemos hacer, es la pregunta que nos embarga. Haga en lo posible, mínimamente lo que le corresponde a usted, sin importar lo que no hagan los demás; empiece por sembrar árboles, los cuales se encargaran de reducir los niveles de gas carbónico, mermando el calentamiento progresivo del planeta.

Otro tema que vale la pena abordar, es el desgaste de la capa de ozono. El ozono, esta compuesto por oxigeno, que protege a la vida contra el exceso de rayos ultravioletas, forma una capa alrededor de la tierra, cuyo espesor disminuye debido a la gran cantidad de aerosoles utilizados en los últimos decenios. Vale la pena decir, que por lo menos 180 países ya ratificaron acuerdos para erradicar su uso.

En el tema de regiones forestales, esto se ha convertido en un tire y afloje, por un lado, cada día se devastan miles de hectáreas de selva, por el otro, se están aumentando regiones naturales convertidas en parques protegidos. El problema, es que hay dificultad para mantenerlos en buen estado, debido a los incendios; los cazadores y las enfermedades que afectan a la flora y fauna originaria, parte de las reservas africanas se ha perdido.

Nuestros estilos de vida, han permitido que cada vez se presente más la combustión de hidrocarburos en las ciudades, donde el tráfico de vehículos es excesivo; esta contaminación destruye el ozono y provoca las conocidas lluvias ácidas. 

Miles de especies en el planeta han desaparecido y existe alerta por muchas de ellas, en Suramérica esta en peligro de extinción el oso de anteojos, muchos monos, y en otros continentes muchas especies merman alarmantemente su número.

Y que decir de las poblaciones de desplazados en el mundo (más de 25 millones de personas), los cuales debido a los conflictos internos y los existentes entre varios países, se ven en la necesidad  de aglomerarse en campos de refugiados, donde viven en condiciones de hacinamiento y se producen epidemias.

Afortunadamente, la humanidad tomo conciencia de la gravedad que corría el planeta en el momento que se dispararan las tasas de natalidad, disminuyendo la calidad de vida de la población en general; en este sentido muchos países han adelantado políticas demográficas y se viene promoviendo el papel de la mujer en muchos campos laborales. Pero las amenazas están latentes, muchos países están dotados con armas radioactivas, recordemos la enorme cantidad de mutaciones mostradas por los medios de comunicación, años después del lanzamiento de estas bombas nucleares. El ejemplo más claro, lo tenemos en la explosión de la Central Nuclear de Chernobil, en la región han aumentado los casos de tumores de tiroides. La llamada utilización pacífica de la energía nuclear es un inminente peligro. 

Ya nos referimos a la forma como se encuentra el planeta, ahora vamos a lo local, en su ciudad, en la mía. Una ciudad con una gran proporción de sus habitantes, con falta de cultura hacia el cuidado del recurso natural. Desde lo más elemental, es normal observar niños, niñas, adultos, profesionales, atentando contra la estética del paisaje, votando los residuos de alimento y empaques a la calle; una buena fotografía de este comentario, es ir un domingo en la noche, al parque más visitado por los Bugueños el fin de semana, el Parque de Santa Bárbara, una muestra de nuestra escasa cultura por lo ambiental. De alguna manera ha mermado la contaminación visual, pero la contaminación auditiva reina a los ojos de las autoridades; no se hacen cumplir las normas del número de decibeles en sitios específicos de la ciudad. Del Río Guadalajara, aunque su estado no es alarmante todavía, es sabido por muchos, que es el botadero de basuras para muchos productores y habitantes de la zona rural y en alguna proporción por habitantes inescrupulosos, de los barrios que colindan con el al entrar en la ciudad.

JUSTIFICACION DE LA CATEDRA AMBIENTAL

Si bien es cierto, que el tema ambiental ha sido tratado en los Proyectos Educativos Institucionales (P.E.I.), también lo es, que ha sido realmente ausente en el aula de clase. Se hace necesario, la implementación de una cátedra ambiental en los planteles educativos, ya que la destrucción del hábitat de plantas y animales, la extinción  de muchas especies y en general la falta de una cultura ambiental en el educando lo amerita. Es momento de tomar conciencia, que solo el logro de un equilibrio en los ecosistemas, permitirá asegurar un ambiente sano a las generaciones venideras.

La ecología estudia la relación de los organismos en el medio. Se caracteriza por ser una rama de la biología de carácter interdisciplinario. Ósea que en ella tienen cavidad connotaciones matemáticas, sociales y hasta artísticas. El ecólogo en un momento determinado, de acuerdo al tema de estudio, requiere del bacteriólogo, del físico; del químico, del geógrafo, el veterinario, etc. Por otro lado, la educación ambiental, recoge los conocimientos propios de la ecología y los articula a la conducta humana, estudiando el comportamiento del ser humano frente al entorno.

La presente propuesta, brinda las bases fundamentales en la consolidación de una verdadera cátedra de educación ambiental, presenta los contenidos desde preescolar hasta grado noveno, haciendo énfasis en la intensidad horaria de cada uno de los temas tratados.

La ecología es por naturaleza, una división de la biología de carácter experimental. Es por eso, que esta cátedra, para cada uno de los grados, debe ir acompañada de talleres de observación; que permita evidenciar cada temática tratada. Se deben visitar ecosistemas estratégicos, como realizar salidas de observación por las ciudades donde se implemente la signatura.

OBJETIVOS

General

Crear una propuesta de Cátedra de Educación Ambiental, para jardines, escuelas y colegios, que le permita al educando de esas instituciones interactuar en los ecosistemas con argumentos claros para su estudio.

Específicos

1.- Iniciar un proceso de sensibilización y profundización en el campo ambiental, desde grado preescolar hasta noveno, con niños, niñas y jóvenes, que les permitan entender los diferentes acontecimientos e interacciones que se dan en los ecosistemas.

2.- Realizar demostraciones en los ecosistemas naturales y artificiales, que permitan evidenciar los aspectos teóricos.

3.- Ayudar en la formación de un individuo con visión crítica, frente a los problemas ambientales que se presentan en su comunidad.

METODOLOGIA

Se propone una cátedra, que invite al conocimiento de los temas ambientales, donde la conceptualización sea pilar fundamental en la reflexión de los diferentes acontecimientos naturales. Analizando cada suceso con mente abierta, de tal manera que permita visualizar las posibles soluciones a cada tema tratado.

Cada jornada de trabajo, abarca tres pasos claros, el primero es la conceptualización de cada tema, el segundo es el análisis en grupo de la información suministrada por el docente y el tercero es la demostración en los ecosistemas naturales o artificiales que permitan evidenciar la temática ofrecida. Una actividad práctica en el campo de la educación ambiental, puede ser una salida por la ciudad para observar las conductas humanas frente a temas como el ruido, la contaminación, la falta de cultura, que afecta la estética de la ciudad.

En el plan de estudios, encontraran entre los grados sexto a noveno, el conocimiento y estudio de ecosistemas estratégicos de Guadalajara de Buga. Razón por la cual, recomiendo, que para una cátedra implementada en una determinada región del país, se estudien los ecosistemas propios de la zona, Para una mejor interpretación de este aparte, se ubicara entre paréntesis la intensidad horaria por horas clase, incluyendo las actividades prácticas.

PLAN DE ESTUDIOS

PREESCOLAR

1.- Seres de la naturaleza (13).

1.1.- Observemos los seres de la naturaleza (2).

1.2.- Agrupemos los seres de la naturaleza (2).

1.3.- Agrupemos los diferentes seres vivos por especies, individuos y género (2).

1.4.- Comparemos las plantas y los animales, por características, formas y reproducción (5).

1.5.- Estudiemos las partes de una planta y un animal (2).

2.- Los alimentos y su clasificación (12).

2.1.- Hablemos de los Alimentos (3)

2.2.- Diferenciemos los alimentos, según su origen (3).

2.3.- Diferenciemos los alimentos, según su composición (3).

3.- Veamos qué es una cadena alimenticia (3).

PRIMERO

1.- Ciclos de la vida  (9).

1.1.- Estudiemos las etapas de los organismos vivos (3).

1.2.- Algunos machos y hembras se parecen, otros no. (3).

1.3.- Que pasa con los seres vivos, cuando termina su vida. (3).

2.- Movimiento de los Seres Vivos  (8).

2.1.- Observemos las diferentes formas de los seres vivos (3).

2.2.- Conozcamos las partes del cuerpo, que utilizan los animales para moverse (3).

2.3.- Se mueven las plantas. (2).

3.- Relaciones con los Seres Vivos (8).

3.1.- Identifiquemos los elementos que hacen parte del medio ambiente (3).

3.2.- ¿Cómo es la relación de los seres vivos con el medio ambiente?. (3).

3.3.- Descubramos las relaciones entre los seres vivos. (2).

SEGUNDO

1.- Propiedades de la materia  (6).

1.1.- Características de la materia (3).

1.2.- Observemos los estados de la materia (3).

2.- Recursos Naturales (10).

2.1.- Conozcamos los recursos naturales (2).

2.2.- Identifiquemos los recursos naturales de nuestra región (2).

2.3.- Clasifiquemos los recursos – renovables y no renovables (2).

2.4.- Hagamos una huerta (2).

2.5.- El sol, fuente de vida (2).

3.- La Tierra  (9).

3.1.- La tierra, nuestra nave espacial (3).

3.2.- Observemos el movimiento de rotación de la tierra (3).

3.3.- Estudiemos el día y la noche (3).

TERCERO

1.- Los cambios de la materia (5).

1.1.- Recordemos las propiedades de la materia (1).

1.2.- Identifiquemos los cambios de estado de la materia (2).

1.3.- Descubramos los cambios de la materia (2).

2.- El Ciclo del Agua y la Formación del Suelo (5).

2.1.- Estudiemos el ciclo del agua (2).

2.2.- Hablemos de las características de los minerales (2).

2.3.- Estudiemos la formación del suelo (1).

3.- El Sistema Sol - Tierra - Luna (5).

3.1.- El sol, la tierra y las épocas de lluvia y sequía (2).

3.2.- Conozcamos las fases de la luna e identifiquemos las diversas formas de los eclipses  (2).

3.3.- El calendario, años, meses y días (1).

4.- Clasificación de los Seres Vivos (5).

4.1.- Caractericemos los seres vivos: plantas y animales (2).

4.2.- Estudiemos las plantas con detalle (2).

4.3.- Conozcamos las características de diferentes animales (1).

5.- La Alimentación en los Seres Vivos (5).

5.1.- Cómo se nutren las plantas. (2).

5.2.- Descubramos cómo se alimentan los animales (2).

5.3.- Clasificación de los seres vivos según su alimentación (1).

CUARTO

1.- Relación de los seres de la naturaleza y el ser humano (5).

1.1.- Conozcamos la importancia de las plantas y animales benéficos y nocivos (2).

1.2.- Porqué debemos conservar las plantas y los animales, ¿cómo podemos hacerlo?. (2).

1.3.- Distingamos entre animales salvajes y plantas silvestres, también animales y plantas domésticas (1).

2.- Nutrición y Salud (5).

2.1.- Diferenciemos los alimentos según su función (2).

2.2.- Conozcamos qué es la desnutrición y cómo prevenirla (2).

2.3.- Conozcamos el camino de los alimentos y los cuidados de nuestra alimentación (1).

3.- Reproducción vegetal y animal (4).

3.1.- Reproducción sexual y asexual en los animales (2).

3.2.- Reproducción sexual y asexual de las plantas (2).

4.- Especie y Reproducción (5).

4.1.- ¿Pueden producirse entre si, individuos que pertenecen a diferente especies?. (2).

4.2.- La reproducción sexual entre individuos emparentados, puede causar problemas. (2).

4.3.- Qué importancia tiene la dispersión de la descendencia. (1).

5.- La Contaminación (6).

5.1.- Describamos la contaminación en el agua, aire y el suelo (2).

5.2.- Identifiquemos las fuentes de contaminación (2).

5.3.- Conozcamos los efectos que produce la contaminación en los seres vivos. (1).

5.4.- Cómo podemos evitar la contaminación. (1).

QUINTO

1.- Estructuras de los Seres Vivos (1).

2.- Ecosistemas (6).

2.1.- Cómo se relacionan los seres vivos en un ecosistema. (2).

2.2.- Cómo se mantiene el equilibrio ecológico en la naturaleza. (1).

2.3.- Zonas de vida (2).

2.4.- Analicemos el clima y su relación con los sistemas vivientes y la agricultura (1).

3.- La Energía (6).

3.1.- Conozcamos las transformaciones de la energía (2)

3.2.- Utilicemos racionalmente y conservemos las fuentes de energía (2)

3.3.- Conozcamos la energía solar (2).

4.- Conservación de los recursos naturales (6).

4.1.- Cómo podemos explotar y utilizar racionalmente nuestros recursos naturales (2).

4.2.- Preservemos y conservemos nuestros recursos naturales (2).

4.3.- Aprendamos a prevenir y a prepararnos frente a los desastres naturales (5).

5.- La Ciencia (6).

5.1.- La ciencia, una manera de conocer nuestro mundo (1)

5.2.- El científico, observa, clasifica, mide y experimenta (2).

5.3.- Las hipótesis, modelos y teorías (2).

SEXTO

1.- Investiguemos un ecosistema (5).

1.1.- Ecosistema y elementos que lo forman (2).

1.2.- Relaciones en un ecosistema (2).

1.3.- Organización de los seres en el ecosistema (2).

2.- Como investigamos en educación ambiental (5).

2.1.- Instrumentos de investigación en educación ambiental (2).

2.2.- Observación y experimentación (2).

2.3.- Las gráficas en educación ambiental (1).

3.- Indaguemos sobre los seres vivos (5).

3.1.- ¿Qué características diferencian a los seres vivos de los inertes?. (2).

3.2.- Cómo se clasifican los seres vivos (2)

3.3.- ¿Qué órganos poseen los seres vivos, para relacionarse con su medio? (1).

4.- Experimentemos con la materia (5).

4.1.- Propiedades generales de la materia (2).

4.2.- Los elementos químicos y la ecología (2).

4.3.- Agrupación de los átomos, para formar sustancias y su relación con los organismos vivos(1).

5.- Exploremos la tierra y el universo (5).

5.1.- Cómo se origino el universo (2).

5.2.- Cómo esta organizado el universo (2).

5.3.- Organización del sistema solar (1).

5.4.- Conozcamos un ecosistema estratégico. Laguna de Sonso (3).

SEPTIMO

1.- La ecología como Ciencia (2).

2.- La luz como factor ecológico (2).

3.- La temperatura como factor ecológico (2).

4.- El agua como factor ecológico y hábitat (2).

5.- Factores ecológicos del suelo (2).

6.- Factores ecológicos del aire (2).

7.- Poblaciones en el tiempo y el espacio (2).

8.- Relaciones entre las especies (2).

9.- Los nichos ecológicos (2).

10.- El ecosistema como principio (2).

11.-  El mar, las aguas fluviales y los lagos como ecosistemas (2).

12.- El bosque como ecosistema (3).

13.- Conozcamos un ecosistema estratégico. Bosque de Yotoco (3).

OCTAVO

1.- El concepto de medio ambiente (1).

2.- La conferencia de Estocolmo (1).

3.- La importancia del medio ambiente para los seres vivos (1).

4.- Influencia del hombre sobre la biosfera (1).

5.- Origen y evolución de los seres vivos (1).

6.- Competencia, coevolución y adaptación (1).

7.- La conservación de los equilibrios naturales (1).

8.- Especies de nuestra fauna (1).

9.- Animales ya extinguidos (1).

10. La atmósfera, estructura y contaminación (1).

11.- La erosión del suelo (1).

12.- Conservación de los suelos (1).

13.- La desertificación (1).

14.- Nuestros espacios naturales protegidos (1).

15.- Parques nacionales naturales de Colombia (9).

16.- El medio rural (1).

17.- El medio ambiente urbano (1).

18.- Conozcamos nuestro Río Guadalajara (3).

NOVENO

1.- El ruido y las vibraciones (1).

2.- Residuos sólidos (1).

3.- Contaminación por olores (1).

4.- Los producto químicos tóxicos (1).

5.- Incendio forestales (1).

6.- Corrección de la contaminación atmosférica (1).

7.- Depuración de las aguas (1).

8.- Gestión de los residuos sólidos (1).

9.- Lucha biológica e integral (1).

10.- Indicadores Biológicos (1).

11.- Demografía humana y medio ambiente (1).

12.- Aspectos Económicos y políticos del medio ambiente (1).

13.- El impacto ambiental (3).

14.- Los estudios de impacto ambiental (3).

15.- La estrategia mundial para la conservación (1).

16.- El medio ambiente y las organizaciones internacionales (2).

17.- Problemas ecológicos relacionados con la sequía (1).

18.- El vertido de residuos radioactivos en el mar (1).

19.- Lluvias ácidas  (1)

20.- La protección de la capa de ozono estratósferica (1).

21.- Conozcamos nuestro Río Cauca (3).

Como pueden apreciar, la intensidad horaria entre el grado sexto a noveno, merma sustancialmente, debido a el incremento de asignaturas y áreas en el bachillerato; la carga de la cátedra se da en la primaria.

CAPITULO 4

LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO

52.- Práctica de química

A los estudiantes les gusta experimentar, los experimentos tomados como la demostración de un concepto químico o físico, son evidencias  para el estudiante. Desde el más sencillo, hasta el más complicado, si se sabe conducir, provoca un resultado positivo en ellos. Los siguientes ejercicios experimentales te pueden dar idea de cómo realizar las prácticas de laboratorio a estudiantes de 9º, 10º y 11º. La mayoría, se pueden realizar en el salón de clase, por medio de estas prácticas, usted estimado docente, podrá realizar ejercicios prácticos sin necesidad de majestuosos montajes. 

A continuación, sugiero 53 ejercicios prácticos en el campo de la física y la química, para ser realizados como complemento del trabajo teórico de los docentes. Muchos de estos ejercicios, necesariamente requieren de la asesoría y presencia de un tutor, por la naturaleza de los compuestos químicos que se utilizan.

LABORATORIOS DE QUIMICA

1.- Reconocimiento del material de laboratorio

Primero, es pertinente reconocer normas de trabajo y manejo del material de laboratorio como estas:

-         Reconocer el material de laboratorio y su uso.

-         Concentración en el trabajo realizado.

-         Marcar los instrumentos con el nombre del producto que contienen (rotular).

-         Uso  de la bata de laboratorio (en lo posible manga larga).

-         Conocer las diversas reacciones químicas que se van a producir antes de cada actividad.

Se pueden crear muchas más normas, inclusive pueden salir de los mismos estudiantes.

En segunda instancia, debe ser producto de pruebas, el reconocimiento del material de laboratorio comúnmente más usado, un estudiante de bachillerato que no reconozca un mínimo de materiales no podrá ser un buen practicante:

-         Beakers o Vaso de precipitado.

-         Erlenmeyer.

-         Probeta.

-         Pipeta milimétrica.

-         Pipeta volumétrica.

-         Tubo de ensayo.

-         Condensador o destilador de serpentín.

-         Condensador o destilador de bola.

-         Condensador o destilador recto.

-         Matraz balón de fondo plano.

-         Matraz balón de fondo redondo.

-         Caja de petri.

-         Embudo de filtración.

-         Embudo de separación.

-         Bases de soporte universal.

-         Pinzas para tubo de ensayo.

-         Pinzas para matraz.

-         Centrifuga.

-         Termómetro.

-         Mechero de alcohol.

-         Balanza.

Todos estos elementos, pueden ser motivo de consulta por parte del estudiante, en libros de química básica; antes de reconocerlos en el laboratorio o espacio utilizado. Puedes enseñarles a realizar montajes sencillos como los de la destilación, densidades, la evaporación, etc.

2.- Solubilidad del acido acético glacial – CH3COOH.

Esta práctica debe ser dirigida por el docente en su totalidad, para evitar que algún estudiante pruebe el fuerte ácido, el profesor extraerá las cantidades necesarias. Consiste en utilizar la capacidad olfativa de los estudiantes, pueden utilizar caretas, de todas maneras el olor va a circular por el salón, la actividad es la siguiente:

Se toman las siguientes muestras y se someten al olfato de los educandos:

A.- Acido acético puro

B.- Acido acético con agua

C.- Acido acético con agua sometido al calor

D.- Acido acético puro sometido al calor.

En los puntos C y D, se calculan los puntos de  ebullición de las sustancias, se les pide a los estudiantes que creen una escala de 1 a 5, para evaluar con que intensidad se perciben los olores de las 4 muestras, en las respectivas observaciones. La pregunta que deben discutir los educandos es: ¿ Qué tienen que ver los estados de la materia con la percepción organoléptica del ácido acético glacial?.

3.- Mezclas y combinaciones

Una mezcla es la mutua incorporación o distribución de dos o más sustancias, para dar lugar a un agregado, que casi siempre es heterogéneo.

Ejemplo: 2 g. de azufre + 1 g. de hierro: S + Fe, esto lo podemos separar por imantación.

Mientras que una combinación, es cuando hay interacción de 2  ó más sustancias para dar lugar a otras distintas.

Ejemplo: S + Fe + calor → FeS ó Sulfuro de hierro, acerque un imán y registre lo observado.

Se puede dividir el grupo y pedirle a los estudiantes que analicen mezclas realizando el siguiente ejercicio.

Con la supervisión necesaria del docente de química usando los siguientes productos:

A.- CaCO3Carbonato de calcio

B.- S – Azufre

C.- NaCl – Cloruro de sodio

D.- CuSO4Sulfato de cobre

Mezclar:

·        A-B, A-C, A-D, B-C, B-D, C-A, C-D.

·        A-B-C, B-C-D, A-C-D.

·        A-B-C-D.

Describa las observaciones vistas.

No cabe duda, que es relevante la intervención del docente en estas actividades, con el objetivo de dar explicaciones a las inquietudes de los educandos.

4.- Identificación de mezclas homogéneas y heterogéneas

Con la supervisión del docente de química, de los siguientes productos:

A.- S – Azufre

B.- NaCl – Cloruro de sodio

C.- CaCO3Carbonato de calcio

Mezclar:

·        A-B, A-C, B-C

·        A-B-C.

Describa las observaciones vistas.

5.- Separación de mezclas heterogéneas

Imantación: Separación por medios magnéticos (imanes), como los metales de la arena.

Filtración: Filtrar por medio del papel filtro, ubicado en un embudo de filtración.

Decantación: Trabajar la diferencia de densidades, decantar agua turbia de río por medio del sulfato de aluminio (AlSO4).

Destilación: Separación de sustancias íntimamente ligadas.

Centrifugación: Decantación rápida por medio de una centrifuga.

6.-  Desprendimiento de oxigeno

A.- En un tubo de ensayo depositar dos gramos de permanganato de potasio (KMnO4), caliente suavemente; se puede calentar con un mechero de alcohol.

B.- Al crepitar o sonar del KMnO4, se introduce un trozo de rama seca de árbol (chamiza), que halla estado sometida al fuego; pero con la llama apagada. También se puede usar un trozo de braza que no tenga llama.

C.- al encenderse la chamiza o braza se demuestra la presencia de oxigeno, pues solo este elemento, hace posible la combustión.

7.- Análisis y obtención de óxidos e hidróxidos (Bases)

Un óxido es un compuesto formado por la combinación de un elemento metálico con el oxigeno, este fenómeno consiste en ceder electrones por parte de los átomos de un elemento.

Es posible elaborar un hidróxido de la siguiente manera:

Tome 2 gramos de Mg. en un tubo de ensayo y sométalo  al calor, se producirá un compuesto  llamado óxido de magnesio, posteriormente agréguele agua (H2O), se producirá una base llamada hidróxido de magnesio, la ecuación química es la siguiente:

Mg + O → MgO + H2O → Mg(OH)2  o  hidróxido de magnesio.

8.- Análisis y obtención de ácidos y sales

Los ácidos  son sustancias que disueltas en agua, suministran iones hidrogeniones (H+)  y rompen el equilibrio eléctrico del liquido, causando sabor agrio o picante, es corrosivo por la liberación de  H.

En 1 tubo de ensayo prepare:

- SO2   o  anhídrido sulfuroso, por combustión del azufre (queme azufre).

- Añada 5 ml. de  H2O   y agite.

- Responda, si se disuelve fácilmente en agua los gases disueltos.

- Cual es su sabor?.

- Toque con papel tornasol, que color se forma (rojo).

La reacción química que se acaba de producir es la siguiente:

SO2 + H2O → H2SO3   o    ácido sulfuroso: Nótese que cada ácido recibe el nombre del óxido que lo origina. Por otro lado las sales  son producto de la unión de un ácido con un hidróxido o base.

El hidrogeno del ácido y el hidróxido de la base, se juntan para formar agua, mientras que el radical del acido y el metal del hidróxido, se combinan para formar una molécula de sal.

Mg(OH)2 + H2SO3MgSO3  + 2H2O, la sal formada es sulfuro de magnesio, además se forman 2 moléculas de agua.

9.- Obtención de hidrogeno en el laboratorio

En un tubo de ensayo agregue 1 g. de gránulos de hierro, luego agréguele 1ml. de acido clorhídrico (HCl), cubra el tubo  con otro tubo de ensayo, para  recoger el gas llamado hidrogeno. En el tubo inicial, quedara una sal llamada cloruro de hierro y se presenta una reacción exotérmica, pues existe liberación de calor.

La reacción es la siguiente:  Fe + HCl → H + FeCl. En estas reacciones de metal con ácido, el metal pasa a formar la respectiva sal del ácido. La sal se llama cloruro de hierro.

- Observe el color y olor del gas obtenido.

En química, en lo posible, debemos buscar la evidencia en cada práctica realizada, en el caso del ejercicio que estamos realizando, la evidencia es la siguiente:

 - Si acercas un fósforo encendido al tubo que contiene el gas hidrogeno, se producirá un sonido y la llama se apagara, produciéndose un efecto  extintor de la llama.

- Si evaporas el agua del primer tubo, observaras una sustancia cristalina (sal), si en tu colegio se ha implementado el S.O.G.,  utilízalo para ver los cristales de sal.

10.- Presencia del agua en compuestos químicos 

Pesar 10 gramos de sulfato de cobre (CuSO4), luego calienta la sustancia. Como vas a calentar, puedes usar una tapa metálica con una agarradera de alambre grueso, así no te quemaras. Al cabo de un tiempo, observaras cenizas; vuelve a pesar y por diferencia hallaras la cantidad de agua y otras sustancias que se volatilizaron.

11.- Análisis de la ley de lavoisier o de conservación de la materia

El tema se enmarca en estructura química y teoría atómica clásica.

Esta ley dice: “En las reacciones químicas, la masa no se crea ni se destruye, solamente se transforma”, de otra manera “los productos resultantes de las reacciones químicas, tienen en total la misma masa que las sustancias originales o reaccionantes”.

En realidad, lo que tiene lugar es una redistribución atómica o iónica.

Coger  S + Fe → FeS, pesar estas sustancias antes y después de darse la mezcla, notarás que la suma de las cantidades reaccionantes es igual a los productos resultantes.

 

12.- Ley de proust o de las proporciones definidas o ley de la composición constante.

Esta ley dice: “En la formación de un compuesto, la cantidad de un elemento que se une a una masa definida de otro, es siempre la misma”. Así a una masa de 7 g. de hierro, se unirá siempre 4 g.  de azufre: Fe + S → FeS, debe calentarse.

Aquí no interesa lo que haya del elemento, el excedente queda sobrando, esto muestra que los elementos se combinan en forma definida.

Que pasa si tengo 12g. de hierro y 10 g. de azufre. ¿Que masa de sulfuro ferroso (FeS) se forma?, ¿Que sobra y cuanto?.

Por los datos de antes 7 g. de Fe se unen a 4 g. de S, se nota que esta en exceso el azufre, mandara pues el hierro.

Para saber cuanto se requiere de S, establezcamos la proporción:

7/4:12/x, por lo tanto x: 6.9g de S, para esto se utiliza la tradicional ley de la oreja:

X: 12/1  /  7/4, esto da 48/7: 6.9

Se formaron: 12 + 6.9 : 18.9 g de FeS

Quedaran sobrando 10 – 6.9: 3.1 g de S.

Generalmente en la combustión se pierde el S como gas.

13.- formación y crecimiento de cristales

Para formar cristales se pueden utilizar los siguientes métodos.

A.-Solidificación: Al solidificarse, un material fundido en contacto con superficies frías, se forman cristales, por ejemplo, el azufre fundido al calor y dejado en reposo.

B.- Saturación: Al evaporar el disolvente de una disolución, hasta que se alcance el punto de saturación, por ejemplo al hervir agua con sal, hasta que queden los cristales de sal.

C. Sublimación: Un material que esta en estado gaseoso, pasa al estado sólido, en contacto de un cuerpo frío, por ejemplo, el yodo calentado en un tubo de ensayo, luego dejándolo enfriar; se formaran cristales en la parte superior del tubo de ensayo.

Esta es una actividad que requiere de unos referentes teóricos claros.

14. Preparación del acido clorhídrico – HCl.

Se obtiene mezclando la sal cloruro de sodio (NaCl), con ácido sulfúrico (H2SO4), la reacción es la siguiente:

NaCl  +  H2SO4 →  NaSO4  +  HCl, en esta reacción se forma  también una sal.

15.- Demostración de las cualidades del enlace iónico

En un enlace iónico se dan cualidades como:

-         Conductor de la corriente eléctrica

-         Altos puntos de fusión y ebullición

-         Muy soluble en agua

Con los siguientes productos: H2SO4, NaCl, Vinagre, Alcohol, Glicerina, Champú, Jabón, Detergente;  observar las características antes mencionadas.

16.- Tipos de reacciones

A.- Reacción de Desplazamiento: Cuando un átomo sustituye a otro dentro de la molécula.

Unir: 2ml. de HCl + alambre, 2ml. de HCl + clip o puntilla; 2ml. de HCl + Pedazo de magnesio, 2ml. de vinagre + alambre o cobre; 2ml de vinagre + clip o puntilla, 2 ml. de vinagre + pedazo de magnesio.

2HCl + Fe → FeCl2 + H2

B.-  Reacción de Combinación: Al mezclar dos productos  se obtiene un tercer producto diferente.

Fe + S → FeS, acerque un imán antes y después de calentar, notará que al calentar no se da la imantación.

C.     Reacciones de Descomposición: A partir de una sustancia, se obtienen varios productos.

2NaHCO3CO2 + H2O + Na2CO3, 2NaHCO3: Bicarbonato de sodio, y Na2CO3: Carbonato de sodio

D.-  Reacciones de Neutralización: En estas reacciones se mezclan dos productos, cambiando el comportamiento de las sustancias originales, por ejemplo, un ácido reacciona con una base, para producir una sal.

NaOH  +  HCl → NaCl  + H2O

17.- Conversión de unidades de calor

Calor es la energía que pasa de un cuerpo a otro.

Temperatura es agitación molecular.

Termodinámica son las relaciones de la temperatura en el medio.

Existen tres escalas para medir la temperatura:

En la Centígrada, el punto de fusión es 0, el punto de ebullición es 100 y el cero absoluto es -273.

En la Kelvin, el punto de fusión es 273, el punto de ebullición es 373 y el cero absoluto es  0.

En la Fahrenheit, el punto de fusión es 32, el punto de ebullición es 212 y el cero absoluto es -460.

La siguiente tabla puede ser presentada a los estudiantes para que sea analizada por ellos.

ESCALA

Centígrada

Fahrenheit

Kelvin

Punto Fusión

0

32

273

Punto Ebullición

100

212

373

Cero Absoluto

-273

-460

0



Para convertir utilizo las siguientes formulas:

C: 5/9(F-32)

K: 273+C

F: 9/5C + 32

Medir la temperatura de una cantidad de agua tibia y transformar esa medida a otras escalas.

18.- Medición de la contaminación

-         Papel absorbente grueso

-         Lápiz

-         Regla

-         Cucharada de glicerina

-         Lupa

-         Recipiente

Recorta papel del tamaño del recipiente, humedece el papel con la glicerina, coloca por un par de días, el recipiente al aire libre. Analiza el papel en el microscopio, Si tu institución ha implementado el S.O.G., comparte con el resto de tus compañeros los resultados encontrados.

Esta práctica cobra gran importancia, si se tiene en cuenta la cantidad de partículas que existen en el ambiente, las mismas que causan enfermedades al ser humano.

19.- Espacios intermoleculares

Se deposita sal y agua en un recipiente o tubo de ensayo, se mide el volumen del agua y la sal, cada 10 minutos. Se realiza una curva y se interpretan los resultados.

Esto explica los espacios reales, que se dan al realizar una mezcla y combinación química.

20. Obtención del fuego

- Lamina de hojalata

- Azúcar

- Clorato de potasio (KClO3) – 30 g.

- Acido sulfúrico (H2SO4) – 3 gotas

Esta actividad debe ser supervisada por el docente de química. En una hojalata, mezclar azúcar y clorato de potasio suavemente, luego de lograr la mezcla homogénea, agregue unas gotitas de ácido sulfúrico; con el tiempo se dará una llama o fuego.

En cierta forma, las características propias del clorato de potasio al reaccionar con el ácido (caliente y combustible) producen el fuego.

21.- Preparación de la pólvora

Otra actividad, que necesariamente, debe ser supervisada por un docente.

-         Carbón de leña

-         Azufre

-         Clorato de potasio (KClO3)

Se pulveriza el carbón de leña por separado, se hace lo mismo con el clorato de potasio y el azufre; mezcle estas sustancias con cuidado, sin restregarlas. Recomiendo en una hoja de papel, depositar las sustancias mezcladas, enrollar la hoja, dejando un trozo que haga la tarea de mecha, acerque una llama y conseguirás una inflamación brusca. De una manera más evidente se pueden depositar pequeñas cantidades de este producto entre dos piedras anchas, con una tercera dar un ligero golpe, presentándose una pequeña explosión, por el roce entre los materiales. En este sentido recomiendo que los estudiantes usen gafas anchas como protector.

22.- La col como medidor de PH en el laboratorio

Para realizar esta actividad debes tener los siguientes materiales:

-         Col

-         Agua

-         Vinagre

-         Bicarbonato de calcio

-         Jugo de naranja

-         Jugo de limón

-         Leche

-         Solución de agua con jabón

-         Agua azucarada

-         Agua con sal

-         Limpiador

-         Limpiador casero

-         Licuadora

-         Colador

-         Vasos

-         Cucharas

Licua col en media taza de agua, coloca jugo de col en vasos, agregue a cada vaso una cucharada de las sustancias participantes: Vinagre, bicarbonato de calcio, Jugo de naranja, Jugo de limón, leche, solución de agua con jabón, agua azucarada, agua con sal, limpiador casero. Elabora una tabla donde anotes tus observaciones. Apreciaras diversas tonalidades de coloración de acuerdo al PH de las sustancias ácidas o básicas.

23.- Obtención del gas carbónico

Si colocamos gránulos de carbonato de calcio (CaCO3) y le hacemos llegar ácido clorhídrico (HCl), el burbujeo inmediato se debe al desprendimiento de CO2 o gas carbónico.

2CaCO3 + 2HCl → 2CO2 + 2CaCl +H20

Use el gas carbónico como extintor, haciéndole llegar una llama.

Si al gas obtenido (CO2), le agregamos agua (H2O), podemos obtener un ácido.

CO2 + H2O → H2CO3, un ácido débil.

24. Reversión de procesos químicos - Indicador de la presencia de CO2

Obtengo CO2 como en la práctica 25, le agrego  una base llamada hidróxido de calcio - Ca(OH)2, obtendrás carbonato de calcio (CaCO3)  y agua:

CO2 + Ca(OH)2CaCO3 + H2O

Como se puede apreciar, en esta práctica se vuelve a obtener el producto con el que inicio la actividad anterior.

25.- Obtención del bicarbonato de calcio – Ca(HCO3)

Sobre una solución de Ca(OH)filtrada, burbujear el aire pulmonar de la expiración:

Ca(OH)2 + CO2CaCO3 + H20

Al añadir más CO2 pulmonar al precipitado lechoso de CaCO3 (sal insoluble), esta comienza a disolverse, hasta que se hace casi transparente y altamente soluble. La solución resultante es una sal ácida, llamada carbonato ácido de  calcio ó bicarbonato de calcio.

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2, esto es bicarbonato de calcio.

26.- El carbono como elemento reductor

Un elemento reductor es un cuerpo que permite disminuir el grado de oxidación de una sustancia.

CuO + C . Así se disminuye el grado de oxidación del óxido de cobre.

Depositar en un tubo de ensayo, 2 g. de  CuO  y agregue 2 g. de C  en polvo, calentar y observar el proceso.

27.- Solubilidad de hidrocarburos – alcanos

Tomar petróleo, gasolina, aceites lubricantes, parafina y analizar olor, color, sabor. Analizar la solubilidad de estos productos en sustancias como: agua, alcohol, acetona.

Medir la densidad de estas sustancias con respecto a la del agua y analizar el poder disolvente para el NaCl ó cloruro de sodio (sustancia iónica) y el azúcar (sustancia molecular).

28. Estudio de la llama

En la fotografía 53, ubique las zonas que se describen:

A.- Zona más caliente y luminosa, existe exceso de combustible y el hidrogeno arde, el carbono se pone incandescente (Centro de la fotografía 53). B.- Como el oxigeno abunda, la combustión hidrogeno y el carbono es completa y la llama es incolora (Contorno superior de la foto). C.- La cera que se funde por la mecha produce gases combustibles que no arden por falta de oxigeno, de ahí que sea oscura (cercanía a la mecha). D.- De color azul, se debe a la combustión del metano y del óxido de carbono (Color azul claro).

53.- Estudio de la llama

 

29.- Comportamiento de alcanos

En un tubo de ensayo deposite 5 cm3 de éter de petróleo (es una mezcla de pentanos y hexanos), añada 2cm3 de agua bromada (solución de agua en bromo, cuyo elemento reaccionante es el bromo), agite y deje unos minutos la mezcla a la acción de una fuente de luz (ojala el sol), analice el color del bromo. Cuando halla decantación hacer llegar un pedazo de papel tornasol.

En conclusión, aunque los alcanos se muestran inertes frente a reactivos químicos, elementos activos como los halógenos los atacan particularmente con la ayuda del sol. De cada molécula de halógeno, un átomo se apodera de un hidrogeno para formar hidrácido, el otro átomo, reemplaza o sustituye al hidrogeno en el hidrocarburo, formando con esto un compuesto halogenado.

CH3 (g) + Br2CH3.Br, el compuesto es bromometano ó bromuro de metilo.

30.- Estudio del benceno

Ante todo, la actividad debe estar asesorada por un docente de química, tengan cuidado con esta actividad, el benceno es una sustancia inflamable. El benceno es un hidrocarburo aromático (Cíclico), es incoloro, olor característico, menos denso que el agua, hierve a 80.2 grados centígrados, es insoluble en agua, y es soluble en disolventes orgánicos como alcohol, acetona y éter. Somete 1 ml. de alcohol, acetona y eter a 3 ml. de benceno.

31.- Titulación

Sirve para medir la cantidad de acidez o basicidad de una sustancia. Los elementos utilizados son:

-         NaOH

-         Fenolftaleina

-         Aceite nuevo o usado

A.- Se calienta hasta llevar a 60 grados, una mezcla de NaOH y aceite.

B.- Posteriormente se deposita una cantidad conocida de fenolftaleina en una pipeta, al percibir la primera muestra de color rojizo, la cantidad de fenolftaleina utilizada permite la titulación sustancia, dando una idea, de la cantidad de acidez del aceite.

32.- Manejo del picnómetro

El picnómetro, nos permite medir la densidad de una sustancia liquida. Para esto realizamos el siguiente procedimiento:

-         Peso el picnómetro vacío.

-         Le agrego una sustancia hasta su límite y lo vuelvo a pesar con ella.

-         Con el volumen fijo del picnómetro (por ejemplo 50 cm3), calculo la densidad como:

d : m/v.

La masa, se calcula como la diferencia de la masa del picnómetro con la sustancia y el picnómetro vació; el volumen calculado, es el de la cantidad de líquido, que cabe en el instrumento.

Estimado docente, si usted no cuenta en su institución con un picnómetro, puede realizar esta actividad con una especie de tubo de ensayo que tenga base, el cual hará de picnómetro. 

33.- Cálculo para preparar soluciones

Preparar una solución de NaOH al 0,2N (concepto de normalidad).

Obtengamos el peso molecular: Na: 23, O: 16,  H: 1.

40 g. de NaOH  - 100% - 1000cm3 - 1N

X           NaOH  - 99%   - 1000cm3 - 0,2N

X : 40 g. x 0,2N / 99% x 100 : 8,080 g. Disolvemos para completar 1000 cm3, La cantidad  de g. de NaOH calculada y lo que resta lo usamos en agua.

34.- Preparación de chispitas

Esta actividad, debe estar supervisada por un docente de química, se usan los siguientes materiales:

KNO3  ó KClO3 : 6 g. – Nitrato de potasio ó Clorato de potasio

S : 2g. - Azufre

Carbón: 3 g.

Aluminio: 4g.

Alambre

Colbón

Recipientes

Se maceran por aparte estas sustancias, se mezclan luego en un recipiente, posteriormente se les agrega colbón de manera homogénea; luego se untan pedazos de alambre con la mezcla realizada, se dejan secar 24 horas y se prueban con un fósforo.

Con el KClO3, se dan pequeñas explosiones.

LABORATORIOS DE FISICA

35. - Cálculo de velocidades

Velocidad, es la relación existente entre el espacio recorrido por un cuerpo y el tiempo que tarda en hacerlo.

v: e / t                  e: t.v                          t: e / v

La parte de la física que estudia el movimiento, es la cinemática.

En esta sencilla actividad les solicitamos a los estudiantes, que midan la velocidad con la que caminan, también se puede calcular la velocidad con la que se desplaza una hormiga, una tortuga, etc.

                               

36.-Mediciones y cifras significativas

Medir, es comparar una cantidad con una  unidad patrón.

Existen mediciones directas, que son las que se hacen con instrumentos de precisión, pero también existen mediciones indirectas, que se hacen con la palma, el pie y la brazada. Llamamos cifras significativas, a aquellas de las cuales estamos completamente seguros.

Cuando se trata de sumas o diferencias, se observan los datos, despreciamos las cifras necesarias para lograr la igualación, a esto le llamamos redondeo, llevando todo a una sola cifra decimal. Ejemplo:

2.345,6                                                        

       0,6 

      0,57                                                                                       

321,735

 221,7                                                                                          

    61,36                                                                                                                                                      

2.729,26              +                                                             

8.410,125        

Este número se puede aproximar a 8.410, 12

Se utilizan dos cifras decimales, la tercera cifra decimal  (5), por estar en la mitad no varia el valor de la segunda cifra decimal (2), si fuera  mayor que 5, el 2 se aproximaría a 3.

Para multiplicar y dividir se hace también redondeo. Por ejemplo:  8.2 m. x 3.2m.: 26,2 m2.

37.- Corrección de las medidas experimentales

Esta actividad, nos introduce en el tema de informar sobre los errores que tomamos al medir, es una cuestión ética, informar sobre el promedio de nuestro error.

A.- Tomar por parte de los estudiantes la medida de un mismo cuerpo, anotar el dato sin mostrarlo a nadie, solo hasta terminar las mediciones.

B.- Hallar el promedio de las mediciones, P : x / n, donde x es la suma de datos, y n es el número de casos o registros.

C.- Hallar el error absoluto o la desviación, esta se saca, de restarle a cada registro el valor del promedio.

D.- Hallar el promedio de las desviaciones, sin tener en cuenta los signos.

E.- Expresar el resultado, como el promedio general más ó menos el promedio de las desviaciones.

Esto lo que significa, son los rangos de las mediciones que están dentro de lo aceptable al medir.  Es un buen ejercicio después de realizar los cálculos, conocer los estudiantes que están dentro de los rangos y los que no. Esto puede ayudar a determinar formas comunes de medir.

38.- Funciones y gráficas

Una función, es una relación, que crea dependencia entre las variables que determinan un fenómeno. Por Ejemplo:

t(segundos)

0

1

2

3

4

d (metros)

0

4

8

12

16

Una gráfica, es la representación de una función y es el resultado, para el caso mostrado, de ubicar en el eje de las x, los datos de tiempo y en el eje de las y, los datos de distancias, si unimos los puntos que salen de este ejercicio obtenemos una línea recta. 

Se pueden hallar funciones directas en los siguientes casos:

Masa / volumen, Fuerza / alargamiento, Altura / número de monedas, Perímetro / radio.

Una interesante función, se da en la relación existente entre el valor de un lado y el área de un cuadrado. Uno puede construir cuatro cuadrados, medir el lado de cada cuadrado y calcular el área como el producto del  lado por el lado; al tabular esta información y graficarla, podemos entender que resulta una parábola, pues cuando el lado del cuadrado aumenta, las áreas lo hacen en mayor proporción. Quiere decir, que el área resulta directamente proporcional al cuadrado del lado.(A: KL2), K: constante y L: lado.

                                                                                                                                          

Este mismo procedimiento, se puede hacer con el radio y el área de una circunferencia, donde,  A: π x r2.

39.- Interferencia de ondas

Con unos costos muy bajos, se pueden construir cubetas de ondas, como la que aparece en la fotografía 54, las cuales le permitan explicar a sus estudiantes el comportamiento de las ondas en el agua.

Originar una onda en una cubeta ó vasija ancha, observar como se

propaga, aprecia la forma real de la onda.

Crea fenómenos de interferencia:

A.- Dos gotas en puntos equidistantes.

B.- Tomar una gota, que cree una onda y ubicar un pedazo de madera como obstáculo.

C.- Dos gotas, en puntos equidistantes y un obstáculo en el centro.

D.- Crear una gota que cree una onda y ubicar un obstáculo de forma variada.

54.- Cubeta de ondas

40.- Cálculo de la aceleración

Aceleración es el cambio de velocidad que experimenta un cuerpo.

v : e / t

a: vf – vi / t, donde el tiempo t es la diferencia entre tiempo final e inicial.

 41.- Tensión superficial

Es la fuerza que hace posible que un líquido retenga o no un cuerpo determinado.

A.-Hacer flotar a pulso, alfileres en agua.

B.- Hacer flotar los alfileres con ayuda de papel filtro.

C.- Después de flotar los alfileres, agregarle al agua gotas de agua jabón.

Notaremos, que los alfileres se van al fondo, el detergente rompe los enlaces existentes entre las moléculas de agua.

Cálculo de la tensión superficial

Los factores que afectan la tensión superficial son: la temperatura del líquido, el peso molecular de la sustancia, la densidad de la sustancia, entre otros.

Tensión superficial  ó   d  : K (Tc – T  - 6 ) /  (M/d)2/3

d:         :Tensión superficial

K          :Constante de líquidos (2.1 ergios/ºK)

TC       :Temperatura crítica o final  en kelvin

T          :Temperatura inicial en kelvin ( 273ºK + grados centígrados)

M         : Peso molecular de la sustancia (la del agua es de 8 g./mol)

d          : Densidad de la sustancia en g./cm3

El 6 es una constante de la corrección de la temperatura.

La tensión superficial es mayor, como producto de la salinidad y esta  es menor como producto de la viscosidad; mientras el valor calculado más se acerque a cero, se pierde la tensión superficial y el alfiler se hunde.

42.- Aceleración de la gravedad

La caída libre es un movimiento de aceleración constante, el más conocido, es el de un cuerpo que cae hacia la tierra, eliminando la resistencia del aire. Todos los cuerpos en la tierra, independiente de su masa, volumen, forma, composición química, caen con la misma aceleración; cuando los experimentos se hacen en el mismo punto de la tierra. Como la tierra no es exactamente una esfera se observa que los valores de las aceleraciones, varían levemente de un punto a otro, pero se toma como cifra media la de 9.8 m/s2.

En este movimiento podemos calcular Velocidad, V : Vo. t + g. t.

 Se calcula la velocidad, como la suma de la velocidad inicial, por el tiempo, más la gravedad por el tiempo Al cancelar unidades, el resultado debe de dar como unidades velocidad, es decir x/t (espacio sobre tiempo). Debemos tener en cuenta que al ser lanzado el cuerpo, alcanza una máxima altura, la cual es tomada como velocidad cero; al cancelar unidades nos queda velocidad.

 Se calcula  la altura alcanzada como el producto de la suma entre la velocidad inicial por tiempo, más la mitad de la gravedad por el tiempo al cuadrado, al cancelar unidades nos quedan metros.

 y : Vo.  t + 1/2g.t2

43.- Reflexión de la luz

Un montaje, como el que se aprecia en la fotografía 55, incentivará a sus estudiantes a jugar y aprender con los fenómenos de las ondas en la luz. Esta experiencia es valida para entender el fenómeno de reflexión de la luz.

Consiste en acercar dos espejos de 10 en 10 grados, desde 90º hasta 10º y analizar el número de organismos que se originan, en la medida que van disminuyendo los grados. Se puede concluir que el número de imágenes es igual a 360º / grados analizados.

55.- Reflexión de la luz

44.- Fuerzas y leyes de newton

Fuerza es la capacidad de un cuerpo para mover una cosa, para esto deben tenerse en cuenta las fuerzas de rozamiento.

Primera ley: Ley de la Inercia.

Manifiesta, que “todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, si no recibe ninguna interacción del exterior”. Este fenómeno se prueba,  si colocamos un cuerpo en una superficie con caídas, espacios planos y subidas.

En las caídas, mostrará un movimiento rápido, en lo plano, mostrará un movimiento rectilíneo uniforme y en la subida, el movimiento será retardado.

Segunda ley.

La fuerza de un cuerpo es el resultado de la interacción de la masa del cuerpo y su aceleración, la masa debe expresarse en Kg. y la aceleración en m/s2.

F : m.a , fuerza es el producto entre la masa por la aceleración.

Tercera ley: Ley de la acción y reacción.

Manifiesta, que “si un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, este, ejercerá una fuerza igual y opuesta sobre él. 

Ejercitar con bolas que reboten entre si, y medir la fuerza con la que se devuelven, también se puede inflar una bomba y soltar la punta, de la misma manera,  se puede construir un barco a vapor, en la parte trasera del barco, se introduce un tarrito con agua; el cual al calentarlo, hervirá el agua que al salir en forma de vapor, moverá el barco en dirección puesta. Este ejercicio, también se puede realizar con un barco que funcione con una hélice, la cual, movida por medio de un resorte, creará desplazamiento en sentido contrario al movimiento de la hélice. 

45.- Calculo del trabajo

Trabajo es el efecto que se obtiene cuando una fuerza se aplica a un cuerpo, produciendo en este un desplazamiento.

W : F . S, trabajo es igual, a la fuerza sobre el camino recorrido.

Esta formula se utiliza, cuando el movimiento coincide con la dirección (línea recta).

Ejemplo: Aplicando una fuerza de 30N, se levanta una caja a una altura de 5 metros, calcule W.

W : F . S

W : 30N x 5 m. : 150 julios (N x m : Julios).

Levante algo y camine, mida el trabajo realizado.

Cuando la dirección no coincide con el movimiento, la fórmula a utilizar es W : F .S .Cos del ángulo (el ángulo es el de la dirección del movimiento).

Calcula el trabajo realizado por una fuerza de 20N. a lo largo de 15 metros, teniendo en cuenta que la dirección de la fuerza aplicada, forma un ángulo de 30º, con la dirección del movimiento.

W : 20N . 15m . 0.866 : 259.8 julios.

 Ejercicios como estos, requieren de ampliación en la explicación teórica por parte del docente de física. Mueva un cuerpo cambiando la dirección y calcule el trabajo.

46.- Potencia

Potencia : trabajo efectuado / tiempo empleado.

P:  W / t

Potencia : julio / segundo, la conjugación de estas unidades da vatio.

Con una bomba, se eleva 300 litros de agua cada 20 segundos, a la altura de 15 metros, calcule el trabajo realizado en cada elevación  y calcule la potencia del motor.

W: 300Kg x 9.8m/s2 . 15m.: 44.100 julios

P: 300Kg x 9.8m/s2 . 15m. / 20 s : 2.205 vatios  

No olvide,  hacer una introducción del tema a sus estudiantes.

47.- Calculo de la energía

Energía es la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo.

En el caso de la energía cinética, es la capacidad que tienen los cuerpos en movimiento para producir un trabajo, como una corriente de gas o agua, la de un proyectil disparado, la de un tren en marcha, la de un electrón.

Ec : m.v2/2, se expresa en julios.

Ejemplo: Una esfera de 3 Kg. de masa, pasa por el punto A de su trayectoria a 4m/s y en el punto B, su velocidad es de 10m/s, calcule la energía cinética de la esfera en los puntos A y B y el valor del trabajo efectuado sobre la esfera entre los puntos A y B.

EcA : 3Kg. x (4m/s)2 / 2 : 24 julios

EcB : 3Kg. x (10m/s)2 / 2 : 150 julios

W : 150 – 24: 126 julios.

El trabajo se mide por la variación de la energía cinética. 

48.- Fluidos y termodinámica

d : m/v, en el sistema internacional de medida (S.I), la densidad debe expresarse en Kg/m3.

El principio de Arquímedes dice,  que “los cuerpos, al ser sumergidos en fluidos, experimentan una fuerza hacia arriba denominada empuje”, que es igual al peso del líquido desalojado.

E : V.g.d (E:empuje, v:volumen, g:gravedad y d:densidad)

Calcula el valor de empuje, sobre un cubo de 10cm de arista, sumergido en un líquido cuya densidad es de 790Kg/m3.

El volumen del cubo es de 10 cm. x 10 cm x 10 cm, esto será igual a   1000 cm3  ó  0.001m3

E : 0.001m3 x 9.8m/s2 x 790 Kg/m3 x: 0.77N

49.- Demostración de la primera ley de la termodinámica

Esta ley manifiesta: ”Siempre que aparece o desaparece una cantidad de energía calórica, necesariamente  a aparecido o desaparecido una cantidad equivalente, de otra u otras formas de energía.

Calor absorbido (Q): Aumento de energía interna  + Trabajo efectuado.

Q : Δt + W, Recordemos que  W : F.S

50.- Movimiento circular uniforme

Una piedra gira en un círculo de radio  r: 2m. a razón de 10 vueltas por segundo, calculemos su aceleración (a) y velocidad (v). 

a: v2 / r  v: n.2π.r,  n es número de vueltas.

v: 10v/s.2π.2m. : 10v/s.2(3.1416).2m. : 125.66m/s.

a: (125.66 m / s)2 / 2m. : 7895.72 m/s2.

51.- Cálculo del número π (Pi)

El número π, es bien controvertido en matemática, se han realizado muchos cálculos para determinarlo, tiene un valor de 3,1416. Su forma más exacta de calcularlo, es dividiendo el perímetro de una circunferencia entre el diámetro de la misma.

π: PC/DC, es el resultado de dividir el perímetro de la circunferencia entre el diámetro de la misma.

CAPITULO 5

LOS ENTORNOS DE APRENDIZAJE CIENTIFICO.

56.- Ala derecha  de la Fundación Casa de la Ciencia

La Fundación Casa de la Ciencia en Guadalajara de Buga, Departamento del Valle del Cauca, Colombia, se creó el 12 de junio de 2004, con el propósito de aficionar niños, niñas y jóvenes al trabajo científico básico. Está ubicada en la calle 10 No. 3-46.

El modelo de trabajo de la entidad, lo hemos denominado Entorno de Aprendizaje Científico (E.A.C.), los cuales, deben ser espacios acondicionados, para que el estudiante encuentre los elementos necesarios, para demostrar un tema tratado enmarcado en las ciencias naturales. Nuestro modelo, esperamos proporcione herramientas a docentes, estudiantes e interesados en el tema de transmisión del conocimiento científico, para la creación de Casas de la Ciencia en todo el territorio Colombiano y otros países.

JUSTIFICACION

Podríamos decir, que para el ser humano desde que nace, es innato su interés por indagar o descubrir los fenómenos del mundo que lo rodean, por lo tanto investigar es una acción propia del hombre. Lamentablemente, este proceso natural se interrumpe en la escuela y colegio, pues no le brindamos al niño y al joven suficientes herramientas, que le permitan desarrollar sus habilidades. Esto se percibe, en la escasez de proyectos de investigación por procesos, en las ferias de la ciencia realizadas por las instituciones.

La clara necesidad que tiene el país, de preparar en el más corto tiempo más de 35.000 científicos, para entrar en el ritmo de desarrollo de los países con una verdadera política de ciencia y tecnología, implica la diversificación de espacios para niños, niñas, jóvenes y maestros, donde se pueda interactuar con el mundo de la ciencia fundamental; siendo esto, la semilla que originara en los próximos años, un batallón de mujeres y hombres produciendo nuevos conocimientos, creando máquinas, todo esto al servicio de la humanidad.

LA FUNDACION CASA DE LA CIENCIA, desea hacer parte de un engranaje, que pueda dar solución a estas necesidades. Es un espacio de interacción con el mundo natural, por otra parte, brinda a las diversas entidades educativas de la ciudad y aledañas el servicio de prácticas de laboratorio de química, física y  biología, haciendo énfasis en la ecología, todo esto, como el complemento del trabajo del maestro en el aula de clase. Así mismo ofrece talleres a maestros, que le permitan hacer de la enseñanza de las ciencias naturales, una tarea divertida y apasionante; brindándoles ideas, que lleven a sus educandos a verdaderos procesos de investigación básica.

LA FUNDACION CASA DE LA CIENCIA  dinamiza actividades científicas juveniles,  como el centro de Investigaciones Bio-Ecológicas ó C.I.B.E., La Feria de la Ciencia, La Olimpiada Científica, El Congreso Científico y el Campamento Científico, Buscando con esto, crear temperamento científico en los estudiantes que la visitan.

El tema de Cultura Científica, es abordado por LA FUNDACION CASA DE LA CIENCIA, desde la realización periódica de actividades, que atiendan no solo al niño, sino a la familia, en relación a la educación ambiental y la tecnología. Es por eso, que las salidas de campo familiares y las observaciones astronómicas permanentes entre familias, son una constante; para cambiar la forma, en la que el común de la gente asume el tema de la ciencia.

OBJETIVO

General

Lograr, la concepción de la ciencia en los educandos de gran parte de la ciudad, como una actividad interesante y agradable, a la cual se puede acceder por medio de conceptos y técnicas.

Específicos

-         Practicar las actividades científicas juveniles con grupos de trabajo permanentes.

-         Realizar demostraciones en el campo de la química, la física y la biología, con el fin de fortalecer los conocimientos impartidos por los docentes en el área de las ciencias naturales.

-         Organizar eventos de interés científico, que le permita a estudiantes y público en general fortalecer su cultura científica.

-         Crear y dinamizar la Cátedra de Educación Ambiental, en Guadalajara de Buga y aledaños.

-         Montar el Museo Natural, que le ayude al visitante, entender la variedad biológica.

-         Orientación en la elección de carreras relacionadas con el mundo de las ciencias naturales.

-         Asesorar a las entidades educativas de la ciudad y aledañas, en el fortalecimiento de la calidad de la enseñanza en ciencias naturales.

-         Conformar el Centro de Investigaciones Bio-ecológicas ó C.I.B.E. como programa de servicio social estudiantil.

IDEAS PARA CREAR ENTORNOS DE APRENDIZAJE CIENTIFICO

La creación de entornos de aprendizaje científico, concebidos por la Fundación Casa de la Ciencia, captan la atención de los niños y jóvenes, les genera interrogantes que deben ser resueltos. Una buena colección de cráneos de diversas especies animales, con explicaciones claras, llamarían la atención de los educando. Debo aclarar, que estas especies no deben matarse, deben ser el producto de una colección paciente de especies que se encuentran muertas y se someten a preparación, por taxidermia, para evitar su descomposición.

Yacaré (fotografía 57), es el caimán  que más se aprecia en Colombia, con este nombre, se suelen nombrar otras especies similares. Pueden medir más de 2 m. de longitud, son carnívoros y se alimentan de cualquier presa asequible para su tamaño.

El tigre (fotografía 58), es un mamífero felino muy feroz y de gran tamaño, de pelo blanco en el vientre, amarillento y con pintas oscuras en el lomo y la cola, que aparecen en forma de anillos.

Las colecciones deben ubicarse, en lugares donde los aspectos meteorológicos como la luz y la humedad no los deteriore; además, deben llevar en la parte inferior, una tabla clasificatoria donde aparezca el nombre vulgar y el nombre científico de la especie en exhibición.

57.- Cabeza de Caimán yacaré

 

58.-Tigre

Una muestra con una buena variedad de cráneos, puede ser organizada en el orden de aparición de las especies. El espacio, Puede llevar el nombre de craneoteca (fotografía 60), es el insumo principal para trabajar el tema de la evolución de las especies, anotando a los estudiantes, las épocas de aparición de los organismos en la tierra y las posibles transformaciones desarrolladas en el tiempo.

Debo hacer, un público reconocimiento, a mi esposa, Martha Cecilia Gómez Bermúdez, colaboradora en el manejo de espacios y apoyo administrativo de la Fundación. Casa de la Ciencia.

De la misma manera, la recolección de insectos  muertos cerca de las grandes luminarias, sometidos a baños de maría (sometimiento al calor de ebullición del agua para mermar el engarrotamiento después de muertas), permite la construcción de insectarios, clasificados de acuerdo a leyes taxonómicas (fotografía 61). Si observamos con detalle esta fotografía, de la colección de escarabajos rinoceronte, podemos trabajar el concepto de dimorfismo sexual, lo cual son todas aquellas cualidades, que diferencia al macho de la hembra de una especie. La hembra, no posee el cuerno característico del macho.

Aunque, no son insectos, pero si artrópodos, las arañas (fotografía 62), son una excelente herramienta para mostrar la variedad de especies. Recordamos, que la idea, es hacer colecciones en el tiempo de animales muertos sometidos al baño de maría. La colección de las especies que damos a conocer ha llevado un tiempo superior a los 20 años. La colección de cráneos e insectos que posee la Fundación Casa de la Ciencia fue preparada por Arlex Velasco Sánchez, mi gran amigo, un aliado en estos temas de la promoción científica.

Las arañas son un grupo de organismos, que pertenecen a la clase  Arácnida, como característica fundamental, que las diferencia de los insectos, esta el tener cuatro pares de patas. Este grupo de organismos, se ha adaptado a diversos ambientes, aunque la mayoría viven construyendo telarañas en jardines y techos, otras como la tarántula realiza sus nidos en la tierra.

59.- Cráneo de Vaca

60.- Craneoteca Fundación Casa de la Ciencia

61.- Colección de Escarabajo Rinoceronte

62.- Araña tarántula

Los modelos didácticos, se caracterizan por tener altos costos, pero con un poco de creatividad y aprovechando la capacidad artística de alguna persona, se pueden construir modelos económicos en icopor, cartón, plástilina, como los que aparecen en la fotografía 63 y 64, estos modelos han sido realizados por estudiantes del Colegio Mayor Ciudad de Buga.

El modelo didáctico que aparece en la fotografía 64, elaborado en icopor, podría sustituir por falta de recursos, a un modelo construido en fibra de vidrio.

La fotografía 65, muestra un modelo del sistema urinario, se aprecia la próstata, los riñones, las venas y arterias que suministran sangre. Una buena maqueta sobre la metamorfosis de la mariposa, donde se aprecien las diversas etapas del proceso: huevo, oruga, pupa y adulto (fotografía 66), adecuará su espacio de clase, de elementos pedagógicos oportunos.

La maqueta de la fotografía 66, fue realizada por el profesor Carlos Duque, para esto, utilizó papel gamusa, tela y troncos de árboles secos; el docente ilustra las etapas del proceso de la metamorfosis, en la mayoría de los insectos.

Una de las características del desarrollo de los insectos, desde el nacimiento hasta la madurez, es la metamorfosis, el paso a través de una o más formas corporales inmaduras distintas, hasta llegar a la fase adulta.

En la mayoría de los insectos, se produce algún tipo de metamorfosis, aunque en algunas especies, como en los tisanuros, el insecto recién nacido es esencialmente similar en su forma al adulto.

El huevo del insecto, da lugar a una larva, una forma inmadura activa, tipificada por la oruga; a continuación se convierte en pupa, una forma más o menos latente, a menudo encerrada en un capullo;  por último emerge como insecto adulto.

imagen        

63,64.- Sistemas  digestivos en cartón, icopor y plástilina.

       

65- 66.- Sistema urinario construido en icopor y temperas y  Maqueta de la metamorfosis de la mariposa.

Dos metas, tiene el hombre actual en materia científica, la primera, es erradicar las enfermedades mortales que cada año diezman la población mundial, la segunda, es conquistar otros espacios del universo diferentes a la tierra.

La microscopia, insisto, es una gran aliada para llegar a la primera meta, si bien es cierto, que las actividades que promovemos no son de rigor científico, si pueden ser, la manera eficaz de aficionar individuos, a que se preocupen por estudiar la forma de las bacterias y los mecanismos químicos para eliminarlas. La fotografía 67, muestra estudiantes en una actividad de observación microscópica.

                         67.- Práctica de observación en biología            

68.- Telescopio Reflector Newtoniano

 Construido en la Casa de la Ciencia

La segunda meta, mucho más lejana, requiere de personas que sueñen haciendo, esto me lleva a compartir con ustedes, la manera como construimos un telescopio reflector newtoniano (fotografía 68).:

·                    Tomamos un espejo de 6 pulgadas, un amigo lo tenia en casa, guardado en una caja metálica de galletas, con un buen pegante, lo fijamos a una base de madera.

·                    Posteriormente, compramos un metro de tubo de PVC, lo pintamos de negro por dentro y  por fuera, con tornillos, tapamos la boca inferior del tubo con la base y el espejo de 6 pulgadas.

·                    El paso siguiente, fue ubicar un espejo de menor tamaño, que   recibe la luz del espejo ubicado en la parte inferior, al tratar de hacerlo, no se pudo hallar el foco, se necesitaba un tubo más largo. Procedimos a comprar un pedazo más de tubo PVC, realizando muchos cálculos, el telescopio quedo de 1,20 metros, el foco se ubico a  1,15 metros, se le adaptaron oculares de otros telescopios y observamos las manchas solares.

·                    Con ayuda de un cerrajero, construimos un trípode pesado, que realizaba por medio de tornillos, los movimientos vertical y horizontal del telescopio (fotografía 68).

Con este telescopio, hemos apreciado, la forma espectacular de la luna, sus mares, sus cráteres y sus zonas achatadas. También se ha observado a Júpiter, saturno, Marte; las pleyades y la nebulosa de Orión.

Existen dos tipos de telescopios: los newtonianos, aparece en la fotografía 69, de color negro, fijan las imágenes por medio de un espejo reflector; los refractores, de color blanco, muestran las imágenes por medio de un juego de espejos.

Una buena actividad que pueden realizar las Casas de la Ciencia, es la conformación de Clubes de Astronomía, enseñándoles a sus integrantes el manejo de telescopios, el reconocimiento de planetas, constelaciones y nebulosas.

69.-Taller sobre  ubicación en telescopios - Casa de la Ciencia

Espero, este ejercicio, que me ha aportado en mi labor, de transmisor de la ciencia básica, sea de gran apoyo para docentes y estudiantes.

Nuestra página es:      www.casadelaciencia.galeon.com

Nuestro correo es:      casadelaciencia@hotmail.com



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