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ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS EN CIENCIAS NATURALES Elaborado por Héctor Villarreal

Cuarto semestre

Licenciatura en Educación Primaria

ciclo escolar 2011-2012

Dentro de las ciencias naturales a nivel primario el sistema educativo federal propone a través de planes y programas de estudio, elementos que organizan los contenidos o temas, que permiten la facilidad de estudio, y además el desarrollo de competencias en la resolución de problemas en relación a la ciencia. Tales elementos de organización son los ámbitos, que son áreas específicas de la ciencia para el estudio, los cuales están asociados con preguntas que amplían horizontes en busca de respuesta a lo largo de la educación primaria, por ello se proponen seis ámbitos de estudio: 

La vida



El ambiente y la salud



El conocimiento científico



Los materiales



La tecnología



El cambio y las interacciones

(SEP, 2009: 123-126)

COMPETENCIAS A DESARROLLAR EN CIENCIAS NATURALES Las competencias son los conocimientos, habilidades y actitudes puestas en marcha en una situación concreta, “movilizan y dirigen todos los componentes – conocimientos, habilidades, actitudes y valores– hacia la consecución de objetivos concretos; es más que el saber, el saber hacer o el saber ser, porque se manifiestan en la acción de manera integrada” (DOF*,2011: 21) y cobran una

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relevancia en cuanto el aprendizaje del niño, porque hoy en día, existen retos más exigentes en una sociedad cambiante, por eso “la educación pública ha enfrentado el reto de atender una demanda creciente y el imperativo de avanzar en la calidad del servicio educativo y sus resultados” (DOF*, 2011: 3).

Los rasgos del perfil de egreso del estudio de la educación constan de tres para el estudio de la asignatura 

Comprensión de los fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica.



Toma de decisiones favorables al ambiente y la salud orientadas a la cultura de la prevención.



Comprensión de los alcances y las limitaciones de la ciencia y la tecnología en diversos contextos.

(SEP, 2009, p.p.121-122)

ESTRUCTURA DE CONTENIDOS EN EL DOCUMENTO Este documento no tiene otro fin más que el presentar de forma superficial los contenidos de ciencias naturales tratados en 5º y 6º grados, que se relacionan de manera general a lo particular, expresando lo que se pretende que el niño aprenda en los temas, así como el planteamiento de sugerencias didácticas para trabajar con ello. Las ciencias naturales, desglosa tres especialidades que la componen que son la biología, la física y la química, en cada uno de estos se desarrollarán contenidos relacionados con estos, y estableciéndolos en capítulos. Los contenidos que se expondrán a continuación, se basan en la organización de estos en bloques de estudio como lo marca planes y programas de estudio y los libros de texto. *Diario Oficial de la Federación.

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CAPÍTULO I BIOLOGÍA

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INTRODUCCIÓN DEL CAPÍTULO En el campo de la biología, se abordan temas relacionados con el conocimiento del cuerpo humano, en cuanto al funcionamiento del sistema nervioso, del sistema digestivo y del aparato reproductor femenino y masculino, así como la toma de alternativas adecuadas para la conservación de la salud de esos organismos. Consecuentemente, se establecerá el tema de los riesgos que estamos expuestos en la vida diaria, y el planteamiento de medidas necesarias para la prevención de accidentes, de acuerdo a la gravedad de esos, pueden afectar sistemas de nuestro cuerpo que tienden a cambiar nuestra vida. Además, refiere el tema la diversidad de los seres vivos que existen en nuestro planeta, en el que se identificarán diferencias de las especies de animales, la interacción entre sí, y con el medio ambiente; claramente, el ser humano está deteriorando, destruyendo los ecosistemas, que en razón, provoca la extinción, la migración a otros hábitats de las especies.

CONSERVACIÓN DE LA SALUD Ámbitos: 

La vida,



El conocimiento científico



El ambiente y la salud

Dentro de la conservación de la salud, se aborda el tema de la dieta y su importancia para la salud. En dicho contenido, debe conocerse el término dieta, entendiéndose el ingerir la cantidad de alimentos al día, no es lo mismo que nutrición y alimentación, ha habido casos que el alumno no halla diferencia alguna en el significado de las tres palabras, nutrición es el conjunto de procesos mediante los cuales el cuerpo humano transforma y utiliza los nutrientes para obtener energía, así como para mantener y reparar los tejidos (ENCARTA, 2009) y 4

alimentación, se refiere a la selección, preparación de los alimentos que llevamos a la boca. Para ello, los educandos conocen los grupos de alimentos organizados en el plato del bien comer, analiza la cantidad y la combinación de alimentos que debe consumir al día, hay motivos por los cuales se deben consumir poco y no en exceso, en este caso, refiere al los lípidos (grasas) y alimentos de origen animal. “Una salud satisfactoria también depende evitar la exposición excesiva de las sustancias que interfieren con el funcionamiento del cuerpo” (AAAS, 1997) En marco de lo anterior, lo que se pretende en este tema es que el niño aprenda los rasgos de una dieta correcta y los beneficios que se obtienen al efectuarla, como la buena condición física para realizar sus actividades diarias, “para estar en buena condición funcional, el cuerpo humano requiere una variedad de alimentos y experiencias” (AAAS, 1997) Y la prevención de enfermedades como la obesidad; que es la acumulación de grasa en el cuerpo, el sobrepeso; que refiere al peso extra que posee una persona en relación a su talla, la diabetes; es la acumulación excesiva de azúcar en la sangre, en fin, las más comunes que predominan en su contexto. Refiriendo el contexto del niño, también identificará las costumbres alimentarias de su localidad y percatarse cuáles son dañinos para su salud, así como plantear alternativas para mejorar la cultura alimentaria a través de la elaboración de folletos, carteles o exposiciones que pueden ser presentados a través de proyecto en el aula, en un evento de la escuela, e incluso, en la comunidad. Tratándose de los mismos ámbitos de estudio, se pretende que los alumnos comprendan y analicen las situaciones de riesgo que generan daños físicos y psicológicos a las que están expuestos en su vida cotidiana. En la vida diaria, las personas están expuestas a riesgos de índole física, ejemplo, caernos de un árbol, correr en la calle sin cuidado y ser atropellados por un vehículo, usar instrumentos cortantes sin precaución y cortarse, o jugar en la

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cocina mientras se preparan los alimentos; lo que genera comúnmente las quemaduras. Actualmente, otros riesgos están más presentes en el contexto nacional, claramente refiere al consumo del alcohol; como tequila, cerveza en exceso, y las drogas; como la marihuana y la cocaína, las cuales afectan el cerebro en cuanto a las emociones, sentimientos y actitudes que tomamos al responder a determinados estímulos externos. En consecuencia de ello, daña el cerebro, y genera que el individuo responda de manera inadecuada cuando se encuentre en buen estado, a lo que esto se le denomina enfermo mental. Los jóvenes de temprana edad, adolescencia y juventud, están más expuestos a estas problemáticas, lo cual nos induce a desarrollar estos temas como una cultura de prevención, debido a las situaciones y las consecuencias que generan en un futuro, que benefician a tener una buena salud física. La intención de dar a conocer estos temas a los alumnos no sólo es para informarlos, sino para que tomen conciencia de lo que generan las situaciones de riesgo en su organismo como daños en el sistema nervioso, que este controla funciones fisiológicas, cognitivas, emocionales y motrices del cuerpo, así como el planteamiento de alternativas de prevención de accidentes que se generan comúnmente en la localidad, todo lo anterior, constituye el desarrollo de una competencia. En el mismo rango de los tres ámbitos de estudio expuestos arriba, se estudia las etapas de desarrollo humano, en este tema los alumnos reconocen las etapas por las que trasciende su cuerpo en cuanto al crecimiento, desarrollo físico y emocional como tales: la infancia, la adolescencia, la juventud, la adultez y la vejez. En la etapa de adolescencia, los alumnos a partir de los 12 años comienzan los cambios íntegros de su organismo, las mujeres padecen de cambios físicos como crecimiento de vello en el pubis y en las axilas, ensanchamiento de las caderas y estrechamiento de la cintura, aumento de tamaño de los senos (desarrollo de las 6

glándulas mamarias), mientras que en el hombre hay cambios más notables como el aumento de estatura, ensanchamiento de los hombros, tórax, la voz se vuelve más grave, crecimiento de bello en el pubis y en las axilas, y la eyaculación. Además

de

conocer

los

cambios

expuestos

anteriormente,

también

comprenden el funcionamiento de los aparatos sexuales, así como la toma de decisiones y alternativas favorables en el cuidado de su salud sexual; en la prevención de enfermedades como el SIDA o VIH. Engendrar un ser humano, emana de la función del aparato sexual de la mujer y del hombre; consiste en la unión de un óvulo y un espermatozoide para dar origen a un nuevo ser, el cual se gesta en un periodo de nueve meses en el vientre materno, que nace mediante el parto. “En la reproducción sexual de animales y plantas se fusiona una célula especializada de una hembra y de un macho. Cada una de estas células sexuales contiene una mitad imprescindible de la información genética del progenitor cuyos genes discretos, en cada uno de los cuales es una molécula de ADN, (Acido Desoxirribonucleico), (AAAS; 1997, p. 64). La clasificación y la combinación de genes en la reproducción sexual dan por resultado una gran variedad de mezclas genéticas en la descendencia de dos progenitores. En el tema de la salud sexual tiene como aprendizaje que los alumnos valoren la importancia de la toma de decisiones basadas en la información para analizar críticamente

las

implicaciones

de

los

embarazos

en

la

adolescencia.

Anteriormente, este tema no era fomentado por los profesores por motivos de moral y religión. Debido a la explosión demográfica, el surgimiento de nuevas enfermedades de transmisión sexual y las consecuencias negativas físicas y emocionales de los adolescentes en los últimos veinte años, se vio la necesidad de abordar estos temas en la escuela primaria.

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Como estrategia didáctica, se puede experimentar en el cuidado de un huevo, firmado por el maestro para evitar la sustitución en caso de romperlo o dañarlo, en el periodo de una semana, escribir conclusiones con respecto a las diferencias, similitudes del cuidado entre el huevo y un bebé. El surgimiento de seres humanos a través de la reproducción favorece la conservación de la especie, sin embargo, existen implicaciones: como la responsabilidad para cuidarlo, alimentarlo y educarlo.

LA DIVERSIDAD BIOLÓGICA Dentro de los ámbitos: la vida, el ambiente y la salud, el conocimiento científico,

se estudia la diversidad biológica, entendiéndose esta a la gran

variedad de seres vivos distribuidos en el planeta. Existen cerca de 1, 300,000 distintas especies en todo el planeta desde insectos, mamíferos, aves, microorganismos, hongos y plantas, que interactúan entre sí, adaptándose a las circunstancias naturales como el clima. “Existen millones de diferentes tipos de organismos individuales que habitan la Tierra al mismo tiempo algunos son muy similares entre sí; otros, muy distintos”, (AAAS; 1997, h. 73). Cada ser vivo tiene una estructura compleja de comportamientos en función de necesidades; fisiológicas como

la necesidad de buscar alimento, respirar,

excretar, reproducirse y dormir, físicas como correr, saltar, trepar, etc. “Los animales y las plantas tienen una gran variedad de formas corporales, con diferentes estructuras generales y disposiciones de partes internas para realizar las operaciones básicas de preparar o encontrar alimentos, obtener energía y sustancias de estos, sintetizar nuevos materiales y reproducirse”, (AAAS; 1997, p. 62). Con la modificación del medio ambiente por el hombre en la tala de árboles, emisión de gases tóxicos de los autos, la contaminación del suelo con sustancias dañinas, se ha provocado la alteración del clima, y por consiguiente, se genera la 8

concepción de nuevas especies que anteriormente no habían existido, cuyas emigran a regiones naturales donde no han sido habitados en busca de alimento, agua y el grato clima que ofrece. Una de las relaciones más importantes entre los seres vivos surge de la necesidad de

alimentarse para reponer energía y poder realizar distintas

actividades. Las plantas producen su propio alimento. Los animales pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros. Las bacterias y hongos descomponen los deshechos de plantas y animales, reduciéndolos a elementos simples que, nuevamente son utilizados por las plantas como alimento. De esta forma se cierra la cadena alimentaria. “Todos los animales forman parte de cadenas alimentarias que incluyen plantas y animales de otras especies, y en ocasiones de la misma”, (AAAS; 1997, h. 78). Cada especie, según Charles Darwin, (1809-1882), científico británico que sentó las bases de la moderna teoría evolutiva, planteó el concepto de que todas las formas de vida se han desarrollado a través de un lento proceso de selección natural, que con el paso de millones años evoluciona, cambiando físicamente su cuerpo, sus funciones fisiológicas adaptándose a las circunstancias del medio natural que habita. Es preciso manifestarse que existen evidencias de evolución tales como los fósiles de especies extintas; esto último se entiende la desaparición de poblaciones de organismos, como consecuencia de la pérdida de hábitats, depredación e incapacidad para adaptarse a entornos cambiantes. En este tema se pretende que los alumnos aprendan que las distintas formas de interacción entre los seres vivos que definen su diversidad, así como la interdependencia entre los seres vivos de un ecosistema, entendiéndose como los sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo) y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos), “Los ecosistemas están determinados por el entorno no vivo de la Tierra y el agua radiación solar, precipitación pluvial, concentraciones minerales, temperatura y topografía”, (AAAS;1997, h. 79).

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En México existe una enorme diversidad de ecosistemas; como el desierto, selva, bosque y ambiente marino, cuyos en esos habitan especies de animales y plantas adaptadas a las condiciones que ofrece, en este tema lo alumnos valoran la riqueza natural de dicha diversidad y compara características entre esas, así como su aprovechamiento responsable de los recursos naturales en diferentes momentos históricos, y su impacto en los ecosistemas. Cada día, se está contaminando más el planeta debido al consumo irresponsable de los productos que consume el ser humano, tira basura en las calles, en los ríos, lagos, y sustancias contaminantes del suelo y del agua que llega a los mares, para ello, se deben aplicar alternativas de reciclaje para reducir el impacto de contaminación que predomina en la tierra, a través de la estrategia de las tres erres, reduce, reutiliza y recicla, con eso, se ahorra energía, se reducen costos para producir un producto, se evita la contaminación. En marco de lo anterior, los niños tienen la posibilidad de construir juguetes, artefactos que le son útiles en su vida diaria con materiales reciclables que desechan en su casa, en efecto, ponen en marcha su imaginación y creatividad para elaborarlos. El ser humano tiene la capacidad de destruir el ecosistema si se lo propone, para satisfacer sus necesidades, pero, desgraciadamente en construir cosas va deteriorando el medio ambiente, motivo por el cual se debe crear conciencia entre todos para cuidar el mundo, ya que muchas alteraciones del equilibrio ecológico han sido provocadas por el hombre, ha contaminado el agua, ha acabado con los bosques en la tala de árboles, el aire con la emisión de gases tóxicos de los autos, y esto, ha provocado el calentamiento global. “La preservación de la diversidad de las especies es importante para la humanidad, ya que depende de dos cadenas alimentarias para obtener la energía y los materiales necesarios para la vida”, (AAAS; 1997, h. 74). Se pretende que los alumnos aprendan de los temas, las principales causas de la perdida de la diversidad bilógica y la emisión de gases de dióxido de carbono en 10

relación al aumento de la temperatura, para luego proponer acciones de conservación. También, valoran algunas acciones cotidianas con las que pueden contribuir a reducir y prevenir la contaminación del agua y otros recursos. Como estrategia didáctica, pueden elaborar maquetas de algunos ecosistemas y cadenas alimenticias, de apoyo para exposición, carteles publicitarios en el que propongan alternativas de disminución de contaminación del ambiente, y en la escuela, ubicar estantes para separar la basura que facilita el reciclaje.

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CAPÍTULO II QUÍMICA 12

INTRODUCCIÓN DEL CAPÍTULO En el campo de la química se abordan temas que refieren los cambios químicos que produce el hombre en las actividades cotidianas de su vida, cuyo fin para satisfacer sus necesidades tales como el uso de las mezclas; el agua como disolvente universal, las propiedades de los materiales, el reciclaje, la degradación de los desechos orgánicos, la combustión que se realiza comúnmente en el motor de los autos. Seguramente, los alumnos han observado esas reacciones de la naturaleza o por mano del hombre. En este capítulo aprende a tomar conciencia sobre el uso responsable de los materiales y sustancias, que lo lleve a tomar decisiones favorables para la regulación de los mismos.

LA TRANSFORMACION DE LA NATURALEZA Ámbitos: 

Los materiales



La tecnología



El ambiente y la salud



El conocimiento científico

En la naturaleza encontramos el agua, es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución de grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros compuestos químicos similares en agua. El agua dulce es un recurso esencial para la vida diaria y los procesos industriales, (AAAS; 1997, h. 55). 13

El agua actúa como disolvente transportando, combinando y descomponiendo químicamente esas sustancias. La sangre de los animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de agua, que sirve para transportar los alimentos y desechar el material de desperdicio. El agua desempeña también un papel importante en la descomposición metabólica de moléculas tan esenciales como las proteínas y los carbohidratos. El movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera se conoce como ciclo del agua. Se produce vapor de agua por evaporación en la superficie terrestre y en las masas de agua, y por transpiración de los seres vivos. Este vapor circula por la atmósfera y precipita en forma de lluvia o nieve.

Al llegar a la superficie terrestre, el agua sigue dos trayectorias. En cantidades determinadas por la intensidad de la lluvia, así como por la porosidad, permeabilidad, grosor y humedad previa del suelo, una parte del agua se vierte directamente en arroyos, de donde pasa a los océanos y a las masas de agua continentales; el resto se infiltra en el suelo. En el tema anterior se pretende que los alumnos identifiquen el agua como disolvente de muchas sustancias que utiliza en su vida diaria, su ciclo natural, así como la relación de los procesos de contaminación con la solubilidad de las sustancias en ella y propone alternativas para evitar su contaminación. Como sugerencias didácticas los alumnos pueden realizar experimentos en relación a la purificación del agua, así como la realización de una campaña escolar a favor de su cuidado. El agua también es un componente esencial en las mezclas, que se define agregación de sustancias sin interacción química entre ellas. Las propiedades de las mezclas varían según su composición y pueden depender del método o la manera de preparación de las mismas. Los componentes individuales en una „mezcla heterogénea‟ están físicamente separados y pueden observarse como tales. Estos componentes se pueden 14

recuperar por procedimientos físicos, como la filtración, la decantación o la separación magnética. En una „mezcla homogénea‟ o disolución el aspecto y la composición son uniformes en todas las partes de la misma. “El componente que está en mayor proporción y que generalmente es líquido se denomina disolvente, y el que está en menor proporción soluto”, (ENCARTA; 2009). Las disoluciones pueden ser sólidas y gaseosas, pero la mayoría de ellas son líquidas. Para separar los componentes de una disolución se utilizan técnicas como la cromatografía, la destilación o la cristalización fraccionada. En las mezclas gaseosas se pueden encontrar diversas que no se pueden distinguir a simple vista. Por ejemplo, el oxigeno que respiramos está mezclado con bióxido de carbono, y en motor de los automóviles entra la mezcla de aire y gasolina y es quemada por la chispa que emite la bujía, que eso origina la combustión. El anterior tema, se pretende que los alumnos identifiquen las mezclas que hay en su entorno y, de acuerdo con las propiedades de estas, deduce la manera de separar sus componentes, así como identificar que el aire es una mezcla y propone acciones para evitar su contaminación. Y como sugerencias didácticas los alumnos pueden realizar experimentos de mezclas, por ejemplo hacer una ensalada de verduras para un convivio, mezclas de líquidos como agua con aceite, azúcar con partículas metálicas, así como la separación de los mismos. En los mismos ámbitos, se estudia la relación entre las propiedades los materiales y su consumo responsable, así como las transformaciones temporales y permanentes de los mismos. La ciencia y tecnología de los materiales es el estudio de los materiales, tanto metálicos como no metálicos, y de la forma de adaptarlos y fabricarlos para responder a las necesidades de la tecnología. Así como las nuevas formas de utilizar el plástico, vidrio, la cerámica y otros no metales en aplicaciones antes reservadas a los metales. “La tecnología se basa en el uso y aplicación de una gran variedad de materiales, algunos de los cuales se 15

producen de forma natural, otros son producto de mezcla o tratamiento, y algunos más se sintetizan a partir de sustancias básicas”, (AAAS; 1997, h. 127).

Algunos materiales es posible regresarlos a su estado original pero otros no, como el caso de la quema de una llanta, en consecuencia quedan cenizas, pero estás no pueden conformar nuevamente el objeto, otro ejemplo, el agua, al consumirla o desperdiciarla, esta cae en los arroyos en las que son tratadas por plantas especializadas y con la ayuda del ciclo del agua vuelve a regresar. Para abatir esas situaciones, es necesario tomar conciencia en el daño que se hace en el planeta, y con ello, es menester tomar decisiones favorables en el consumo responsable de los recursos que actualmente estamos acabando con ellos, así como en la organización de un proyectos favorables en el reciclaje de materiales que permiten volver a utilizarlos en la fabricación de productos que satisfacen nuestras necesidades en la vida diaria. “Resolver estos problemas de eliminación requerirá de esfuerzos sistemáticos que incluyan tanto innovaciones tecnológicas como sociales”, (AAAS; 1997, h. 129). En el tema anterior se pretende que los alumnos conozcan las propiedades de los materiales y el uso que se les da para satisfacer diversas necesidades y las transformaciones temporales y permanentes de los mismos. Reflexiona sobre el impacto de uso de materiales como el papel, el plástico, así como sobre la reducción, el reúso y el reciclado de los materiales. Como sugerencia didáctica, los alumnos realizan un juguete de su interés utilizando algunos materiales como cartón, papel, plástico, así como el reciclaje de los mismos en contenedores que ubican en la escuela, también, como tema transversal con educación física, los alumnos lanzan una pelota al aire lo más alto que puedan, y mientras, aplauden o realizan una acción motriz antes que caiga.

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CAPÍTULO III FÍSICA

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INTRODUCCION DEL CAPÍTULO En este capítulo, refiere temas sobre los componentes fundamentales del Universo, de las fuerzas que éstos ejercen entre sí, los efectos de dichas fuerzas, y los tipos de energía que predominan en los planetas. La física está estrechamente relacionada con las demás ciencias naturales, y en cierto modo las engloba a todas. La química, por ejemplo, se ocupa de la interacción de los átomos para formar moléculas; gran parte de la geología moderna es en esencia un estudio de la física de la Tierra y se conoce como geofísica; la astronomía trata de la física de las estrellas y del espacio exterior. Incluso los sistemas vivos están constituidos por partículas fundamentales que siguen el mismo tipo de leyes que las partículas más sencillas estudiadas tradicionalmente por los físicos.

GRAVEDAD, SONIDO, CALOR, MOVIMIENTO Y ENERGÍA Ámbitos: 

Los materiales



La tecnología



El conocimiento científico



El cambio en las interacciones

En este campo se aborda el tema de la gravedad, entendiéndose esta como fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre los objetos para atraerlos, la contribución más específica de Newton a la descripción de las fuerzas de naturaleza fue la explicación de la fuerza de la gravedad, “todo en el universo ejerce fuerzas gravitacionales sobre cualquier cosa, aunque los efectos se notan con facilidad sólo cuando interviene por lo menos una masa muy grande, como una estrella o un planeta”, (AAAS; 1997, h. 70). 18

En cambio, Albert Einstein, a partir de la teoría general de relatividad, planteó que la fuerzas gravitacionales consisten en una tela cuadriculada que ejerce fuerza sobre la tierra, el sol y otros planetas, en consecuencia, ejerce también sobre los objetos que los empujan hacia la tierra, “Einstein publicó lo que se considera su corolario y uno de los logros más profundos de la mente humana en toda la historia: la teoría de la relatividad general. Ésta tiene que ver con la relación entre la gravedad, el tiempo y el espacio, en la cual la fuerza gravitacional de Newton se interpreta como una distorsión en la geometría del espacio y el tiempo”, (AAAS; 1997, h. 170.) En este tema se pretende que los alumnos que aprendan que la caída de los objetos evidencia la fuerza de gravedad, y que su peso produce efectos sobre otros objetos debido a la fuerza de atracción que ejerce la tierra. Como sugerencias didácticas, los alumnos, realizan diversos experimentos en la caída libre de los objetos de diferentes pesos y registrar en una tabla sobre los que caen más rápido que otros y explicar por qué ocurre eso. La gravedad favorece en el uso de maquinas, que son dispositivos utilizados para cambiar la magnitud y dirección de aplicación de una fuerza. Las cuatro máquinas simples son la palanca, la polea, el torno y el plano inclinado, que consiste en una rampa. Este tipo de maquinas ha facilitado los quehaceres del ser humano desde hace mucho tiempo para cargar, transportar, jalar, taladrar haciendo uso de poca fuerza, y sin usar energía eléctrica, calorífica para su función. En el anterior tema, los alumnos entienden lo que sucede con la fuerza al utilizar las máquinas simples, así como las ventajas de usarlas, así como la identificación de diversas máquinas simples empleadas para distintas actividades. Como sugerencia didáctica, los alumnos construyen una mini polea para cargar objetos, y jugar al sube y baja para entender su funcionamiento. En los mismos ámbitos se estudia la propagación del sonido entendiéndose este como fenómeno físico que estimula el sentido del oído. Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad en tres 19

características de su percepción: el tono, la intensidad y el timbre, aquí se debe aclarar otro concepto que es el ruido, que se define como un sonido complejo, una mezcla de diferentes frecuencias o notas sin relación armónica. En el desarrollo de ese tema, los alumnos relacionan la vibración de los materiales con la propagación del sonido y a esta última con la audición. También reconoce la importancia de evitar los sonidos intensos, en esto último, hoy en día se tiene al alcance la tecnología, y se escucha música por medio de pequeños audífonos y la costumbre de tenerlos a alto volumen, con ello, genera consecuencias como la disminución de escucha al paso del tiempo. Como actividad didáctica los alumnos realizan la actividad botellas musicales que sugiere el libro de texto, una caja de resonancia que consiste en amarrar ligas en una caja de zapatos y queden estiradas unas más que otras, una sonaja introduciendo semillas en una botella de plástico o lata de aluminio y los mismos educandos producen su propia música. Refiriéndose al sonido, se ha visto en las tormentas que primero acciona el relámpago y después de pocos segundos se escucha el trueno de aquel, con eso, se infiere el sonido viaja, pero a 330 metros por segundo. Al percibir el relámpago es la cantidad de electricidad que emite. Tratándose de electricidad, se aborda el funcionamiento del circuito eléctrico, que es un trayecto o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza para definir un trayecto continuo constituido

por conductores y dispositivos

conductores. Un circuito de este tipo se llama circuito cerrado, y aquéllos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. La importancia de los circuitos eléctricos tiene un enorme panorama en el avance de la tecnología y en el uso en la vida cotidiana como en la casa, oficina, escuela, que permite en el funcionamiento de todos los aparatos eléctricos que se usan a diario. En este tema, los educandos obtienen conclusiones acerca del funcionamiento del circuito eléctrico y reconoce sus componentes como conductores o aislantes, así como la identificación de aplicaciones del circuito eléctrico y las 20

transformaciones de la electricidad en la vida diaria. Como sugerencia didáctica, los alumnos realizan un circuito eléctrico que sugiere el libro de texto, y comprobando en el mismo la conducción de electricidad de diversos materiales como plásticos, metales, gomas, lápices, tela, papel, papel aluminio, etc. Otra energía, es el calor, que es la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura. La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos, o las partes de un cuerpo, que intercambian calor, pero en la radiación no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos. En el planeta, existe una infinidad de materiales que constituyen todo lo que tenemos hoy, con propiedades de dureza, textura, densidad, color y flexibilidad que les permiten interaccionar con fenómenos físicos, en consecuencia de satisfacer necesidades y actividades diarias del ser humano, “las cosas del mundo físico parecen estar hechas de una variedad asombrosa de materiales, que difieren mucho en forma, densidad, flexibilidad, textura, dureza y color; en su capacidad para emitir, absorber, desviar, o reflejar la luz; en la forma en que se comportan a diferentes temperaturas; en sus respuestas entre sí, y en cientos de otras formas”, (AAAS; 1997, p. 47). Lo anterior, infiere que todos los materiales conductores y aislantes poseen características que los difieren de otros, en este caso, los metales son conductores de electricidad, pero en cierta frecuencia, porque en unos fluye más energía que en otros, y lo mismo sucede en la conducción del calor, los materiales aislantes han sido de enorme utilidad del hombre para el progreso de la tecnología, poseen propiedades que aíslan o reducen cualquier tipo de energía, un claro ejemplo de ello, son tipos plásticos, los cauchos, las telas, el vidrio etcétera, “todos los materiales tienen ciertas propiedades físicas, como resistencia, densidad, dureza, flexibilidad, durabilidad, impermeabilidad al agua y fuego, y facilidad para conducir un flujo de calor o una corriente eléctrica”, (AAAS; 1997, h. 127).

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El calor tiene una importancia trascendental en la sobrevivencia de hombre como para calentarse, cocer sus alimentos, generar energía eléctrica a través de paneles solares, pero se debe regular con cuidado su uso, ya que puede generar accidentes en la cocina, o en otro lugar. Existen proyectos para su aprovechamiento eficaz, y sin alterar mucho el medio ambiente. Esos tipos de energía expuestos anteriormente, poseen dinámicas diferentes en su flujo, que repercuten en el movimiento de los objetos favoreciendo en la conducción de energía, sea calorífica, eléctrica, sonido y viento, “la energía del sonido es sobre todo el movimiento regular de atrás hacia adelante de las moléculas; la energía calorífica es el movimiento aleatorio de moléculas; la energía gravitacional aparece en la separación de masas que se atraen mutuamente; la energía almacenada en tensiones mecánicas incluye la separación de cargas eléctricas que se atraen entre sí”, (AAAS; 1997, h. 63). En el anterior tema, los alumnos describen procesos de transferencia del calor en algunos materiales, así como su importancia en la naturaleza, así como el reconocimiento del uso de conductores y no conductores del calor en su vida diaria, promoviendo alternativas para la prevención de accidentes. En otro tema, se aborda las características y movimientos del sistema solar, que se define como sistema formado por el Sol, ocho planetas, (después de la recalificación de Plutón como planeta enano en agosto de 2006), (ENCARTA; 2009), satélites, asteroides, cometas, etcétera. A lo largo de la historia de la humanidad, el ser humano se ha preguntado sobre la formación del universo, que difícilmente ha sido respondida sin exactitud, pero, muchos científicos y especialistas han estudiado sobre cómo se formó el universo a partir de aspectos físicos y químicos. Una teoría más acertada a ello, es la teoría del físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow, planteó que el Universo surgió de un estado de la materia extremadamente denso y caliente en un gran estallido conocido como Big Bang o Gran Explosión, que derivado de este, supuestamente, se formó nuestro sistema solar “El sistema solar se originó a partir de una nube gigantesca de gas y restos que quedaron tras la explosión de estrellas hace 22

aproximadamente cinco mil millones de años. Todo en la Tierra y sobre ella, incluyendo a los organismos vivos, está hecho de este material”, (AAAS; 1997, h. 51).

En realidad, no existe teoría exacta que defina la formación del universo, sin embargo, la tecnología ha contribuido de manera significativa en la búsqueda de evidencias que constaten de manera precisa la formación de este espacio indefinido: el universo.

En este apartado sólo se definen algunos componentes que constituye el universo, que nos permiten posteriormente, entender de manera integral el tema en cuanto a sus características y movimientos de los astros. Galaxia es el enorme conjunto de cientos o miles de millones de estrellas, todas interaccionando gravitatoriamente y orbitando alrededor de un centro común. Todas las estrellas visibles a simple vista desde la superficie terrestre pertenecen a nuestra galaxia: la Vía Láctea, también posee componentes que a continuación se describen. Planeta es un cuerpo sólido que gira en torno a una estrella que es reflejado por la luz del sol, nosotros vivimos en un planeta llamado Tierra, el tercero de la distancia al sol y el quinto en tamaño respecto a los demás. No es una esfera perfecta como la percibimos comúnmente, sino es una forma de pera, por la razón que en este existe una diversidad de relieves.

La tierra tarda en 24 horas en realizar un movimiento de rotación sobre su propio eje y que confiere al mismo tiempo el movimiento de traslación que tarda aproximadamente 365 días en girar de manera elíptica en torno al sol. En la antigüedad, pensadores griegos como Aristóteles y Ptolomeo decían que la Tierra era el centro del universo y que los demás astros giraban alrededor de este en circunferencias perfectas que fue llamado geocentrica, en cambio, Nicolás Copérnico propuso un modelo diferente del universo demostró que los planetas y demás astros giraban en torno al sol usando todavía los movimientos circulares 23

perfectos a lo cual se llamó heliocéntrica. Más tarde, Johannes Kepler; un astrónomo alemán que revolucionó aquellas ideas, demostró que los planetas giran en orbitas elípticas a velocidades variables, pero predecibles.

El Sol es una estrella característica de tamaño y luminosidad intermedios. La luz solar y otras radiaciones se producen por la conversión del hidrógeno en helio en el interior denso y caliente del Sol. Galileo Galilei un científico italiano, construyó y utilizó el telescopio recién inventado para estudiar el sol, la luna, los planetas y las estrellas y realizó descubrimientos que apoyaron la idea de Copérnico del movimiento de los planetas. El satélite es un objeto que gravita en una órbita cerrada alrededor de un planeta. La Luna es el satélite de la Tierra, si bien la Luna y la Tierra tienen un tamaño tan similar que se las puede considerar en algunos momentos como un sistema de dos planetas. El movimiento de la mayor parte de los satélites conocidos del Sistema Solar alrededor de sus planetas es directo, es decir, de oeste a este y en la misma dirección que giran sus planetas. Asteroide es uno de los numerosos cuerpos rocosos pequeños que giran en órbitas en torno al Sol. La masa total de todos los asteroides del Sistema Solar es mucho menor que la de la Luna. Tienen diámetros menores de 160 km presentan formas alargadas e irregulares. La mayoría, independientemente de su tamaño, tardan de 5 a 20 horas en completar un giro sobre su eje. Cometa cuerpo celeste de hielo y roca, relativamente pequeño, que gira alrededor del Sol. Cuando un cometa se acerca al Sol, parte del hielo se convierte en gas. Este gas y partículas de polvo se desprenden y originan una cola larga y luminosa que caracteriza a los cometas. Todos los elementos anteriores, incluyendo el sistema solar conforman el universo. Se pretende que en este tema los alumnos aprendan algunas características de los componentes del sistema solar y el universo, describe su

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organización y su movimiento, así como el reconocimiento de la importancia del telescopio para el conocimiento del sistema solar como parte de las contribuciones de la ciencia y tecnología al conocimiento del universo. “El conocimiento creciente del sistema solar y del resto del universo se adquiere por observación directa, pero sobretodo mediante el uso de instrumentos que se han desarrollado para extender y suplir los propios sentidos”, (AAAS; 1997, h, 52).

METODOLOGÍA PARA LA ENSEÑANZA DE 25

CIENCIAS NATURALES

INTRODUCCIÓN DEL APARTADO En la didáctica de las ciencias naturales, existen metodologías propias para enseñar todos los contenidos expuestos anteriormente en la escuela, que permiten a los alumnos reflexionar sobre un fenómeno y argumentar la reacción del mismo a través de la experimentación e investigación, y por consiguiente, elabora sus conclusiones o las modifica de acuerdo a sus hipótesis que ha planteado. Para concebir nítida la enseñanza ciencias naturales por medio de una metodología, primero se debe conocer este último término, “es el conjunto de métodos a seguir en una investigación, experimentación, es decir, los pasos a seguir de cada método para la búsqueda de la verdad y explicarla”, (ENCARTA; 2009) En este documento se expone una descripción detalla de experimentación como una metodología para la enseñanza y su importancia en la escuela primaria, en el segundo apartado, la investigación como otro de los métodos, que ambas 26

cumplen un papel muy importante en responder a todas las cuestione que el niño formule.

EXPERIMENTACIÓN La experimentación se entiende como el método científico de investigación basado en la provocación y estudio de los fenómenos naturales. De manera general, la experimentación tiene una enorme importancia en la escuela primaria, en cuanto a la adquisición de conocimientos relativos a fenómenos naturales que observa el niño en su vida cotidiana, sin embargo, sabe cómo reaccionan, pero no percata el proceso de los mismos, y cuando tiene la curiosidad de saberlo, formula algunas hipótesis, recurriendo enseguida a la experimentación en donde observará y registrará sus conclusiones, “La actividad experimental en el salón de clase puede desencadenar una serie de reflexiones de los alumnos que difícilmente pueden ser previstas un texto escrito, ni siquiera por el maestro que ya conoce a su grupo”, (CANDELA; 1990, p. 7). De acuerdo a ello, el niño se tiene que percatar que los experimentos tienen una fuerte controversia con las creencias que le fomentan, relativas a la ciencia, porque existen ocasiones, por ejemplo, una piedra o hierva que alivia tal enfermedad, la sujetan en productos con el fin de comercializarlos, y no para beneficio de las personas que lo adquieren, por eso, los experimentos ayudan a abatir este tipo de creencias, con el fin de prevenir a los alumnos que existen cosas que atentan contra su salud. La didáctica de las ciencias por medio de los experimentos que coadyuva a la adquisición de aprendizajes significativos, aquellos que son respaldados por los contenidos o temas comprendidos en el currículo que el docente debe preparar adaptándolos para darlos a conocer a sus alumnos, a continuación se describen algunas condiciones para el proceso de enseñanza-aprendizaje. a) Conocimiento escolar 27

Se entiende como el conocimiento establecido en los programas y libros de texto o como una posesión individual de maestros y alumnos que es avalada por la “autoridad” de la ciencia, tal y como esta se transmite en los textos y en la enseñanza escolar. b) La transposición didáctica Se basa en dos transformaciones: una, la selección y ordenamiento de los contenidos de la ciencia seleccionados para transmitirse en la escuela, tiene la visión de cómo se construye y cómo se aprende, y la otra, es la que realiza el maestro cuando el maestro presenta y explica el conocimiento a los alumnos. c) La tarea del maestro Para hacer accesibles los conocimientos académicos a los niños el maestro requiere, un esfuerzo por conocer el contenido de los libros y programas que debe transmitir, entender su lógica, analizar lo que pretenden los textos que se enseñe y para qué enseñarlo.

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