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LUIS FLORES PRADO PROFESOR DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES, UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN DOCTOR EN CIENCIAS CON MENCIÓN ECOLOGÍA Y BIOLOGÍA EVOLUTIVA, UNIVERSIDAD DE CHILE.

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El material didáctico Guía Didáctica para el Profesor, correspondiente al texto Biología 3º, para Tercer Año de Educación Media, es una obra colectiva, creada y diseñada por el Departamento de Investigaciones Educativas de Editorial Santillana, bajo la dirección general de: MANUEL JOSÉ ROJAS LEIVA COORDINACIÓN DEL PROYECTO: EUGENIA ÁGUILA GARAY COORDINACIÓN ÁREA CIENCIAS: MARISOL FLORES PRADO EDICIÓN: JEANETTE TELLO RIQUELME AUTOR: LUIS FLORES PRADO CORRECCIÓN DE ESTILO: ASTRID FERNÁNDEZ BRAVO ISABEL SPOERER VARELA DOCUMENTACIÓN: PAULINA NOVOA VENTURINO JUAN CARLOS REYES LLANOS

La realización gráfica ha sido efectuada bajo la dirección de: VERÓNICA ROJAS LUNA COORDINACIÓN GRÁFICA: CARLOTA GODOY BUSTOS COORDINACIÓN LICITACIÓN: XENIA VENEGAS ZEVALLOS DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN: FERNANDA PARDO LAGOS XIMENA MONASTERIO RIVAS CUBIERTA: XENIA VENEGAS ZEVALLOS PRODUCCIÓN: GERMÁN URRUTIA GARÍN Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del "Copyright", bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución en ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público.

© 2009, by Santillana del Pacífico S.A. de Ediciones Dr. Aníbal Ariztía 1444, Providencia, Santiago (Chile) PRINTED IN CHILE Impreso en Chile por Quebecor World S.A. ISBN: 978 - 956 - 15 - 1498 - 0 Inscripción N° 176.862 www.santillana.cl

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Introducción

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Índice Introducción

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Antecedentes curriculares

4

Organización del texto del alumno

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Estructura de la guía para el profesor

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Planificación anual

ORIENTACIONES

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DIDÁCTICAS

Unidad 1: Sistema nervioso

16

Unidad 3: Variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos

84

Propósito de la unidad

84

Objetivos Fundamentales Verticales

84

Contenidos Mínimos Obligatorios

84

Aprendizajes esperados

85

Habilidades

86

Objetivos Fundamentales Transversales

86

Organización de la unidad

87

Planificación de la unidad

88 97

Propósito de la unidad

16

Solucionario

Objetivos Fundamentales Verticales

16

Ampliación de contenidos

111

Contenidos Mínimos Obligatorios

16

Trabajo con los preconceptos

112

Aprendizajes esperados

17

Material Anexo

113

Habilidades

18

Objetivos Fundamentales Transversales

18

Organización de la unidad

19

Solucionario de material anexo

118

Planificación de la unidad

20

Solucionario

32

Preguntas tipo PSU

122

Ampliación de contenidos

48

Trabajo con los preconceptos

50

Bibliografía

123

Material Anexo

51

Unidad 2: Regulación de las funciones corporales y homeostasis

58

Propósito de la unidad

58

Objetivos Fundamentales Verticales

58

Contenidos Mínimos Obligatorios

58

Aprendizajes esperados

59

Habilidades

60

Objetivos Fundamentales Transversales

60

Organización de la unidad

61

Planificación de la unidad

62

Solucionario

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Ampliación de contenidos

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Trabajo con los preconceptos

78

Material Anexo

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Índice

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Introducción La Guía para el Profesor del texto Biología 3 ha sido creada como un material de apoyo al proceso de enseñanza-aprendizaje para el subsector Biología.

Los docentes de Biología encontrarán en sus páginas una propuesta editorial actualizada, que incorpora los lineamientos de la Reforma Educacional chilena junto con los nuevos enfoques pedagógicos y un tratamiento riguroso y científico de los contenidos.

Antecedentes curriculares La Reforma Educacional en nuestro país responde a un consenso mundial sobre la importancia de la educación y a una revisión crítica de su calidad y equidad. En un contexto general, la política educacional del gobierno se enmarca en la descentralización curricular y en la promoción de una pedagogía activa que parte de la creación de un nuevo currículum que, a su vez, permite establecer redes de apoyo a la gestión educacional, proyectos institucionales y otorgar espacios para la participación de la comunidad educativa en cualquier región del país. A partir de un marco curricular de referencia, formado por los Objetivos Fundamentales (OF) y los Contenidos Mínimos Obligatorios (CMO), cada establecimiento tiene la libertad de definir sus propios programas de estudio, lo que significa un cambio sustantivo en la forma de entender el currículum. Se pasa así de un diseño curricular centralizado por el MINEDUC a otro en el que el principio de la flexibilidad y autonomía de cada centro cobra un papel significativo. En este contexto de cambio es indispensable renovar los textos escolares para responder a las demandas de la sociedad actual. En este escenario se crea el texto Biología 3, que responde a los OF y CMO propuestos en el programa de tercer año de Educación Media, y que incorpora estrategias eficaces de enseñanza que facilitan el aprendizaje de los estudiantes. Las ideas o principios de aprendizaje incorporados en el texto son:

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Introducción

Participación activa del estudiante. Un estudiante que logra comprometerse con su propio aprendizaje tiene mayores posibilidades de aprender. En este sentido, presentamos un texto que plantea situaciones de aprendizaje, brindando, así, la oportunidad de que alumnas y alumnos par ticipen activamente ejercitando y desarrollando su actividad mental al observar, describir, comparar, relacionar, interpretar, analizar y resolver problemas simples. Comunicación de los objetivos. Los estudiantes que conocen de antemano lo que el docente desea enseñarles, o lo que se espera que aprendan, tienen mayor posibilidad de lograr un aprendizaje significativo. Es importante que sepan reconocer la manera en que se desea enseñarles y cómo irán logrando su aprendizaje. Estos elementos contribuyen a la reflexión individual e interna de cada estudiante respecto de los conocimientos, habilidades y actitudes que desarrollarán. En el texto, los contenidos (conceptuales, procedimentales y actitudinales) se entregan en las páginas de inicio de cada unidad. Conocimientos previos. Cada estudiante posee una variada gama de conocimientos adquiridos en forma empírica, a partir de su entorno particular, de las experiencias vividas, o derivada de los conocimientos, habilidades y actitudes aprendidas en los niveles anteriores. Este conocimiento representa el punto de partida que debemos considerar como base para lograr un aprendizaje más duradero. Por esta razón, se incluye una página del texto destinada a detectar conocimientos previos. Las actividades inducen a los estudiantes permanentemente a recordar sus ideas previas, estableciendo conexiones entre la nueva información y lo que ya saben.

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Trabajo cooperativo. Sabemos que cada persona se proyecta desde su individualidad y originalidad en todos los ámbitos de la vida, pero es en su relación con los demás donde se estimulan, potencian y desarrollan sus habilidades sociales. En este sentido, la comunicación adquiere un rol fundamental para lograr aprendizajes que surgen de la interacción con el otro. Debido a esto, en el texto se incorporan múltiples actividades que promueven el trabajo cooperativo.

La indagación científica se centra en que los estudiantes aprendan ciencia, haciendo lo que los científicos hacen y desarrollando de este modo habilidades científicas.

Evaluación continua. Tradicionalmente, las evaluaciones más frecuentes son las que se hacen al iniciar una unidad (evaluación diagnóstica) y después de la enseñanza de un cuerpo más o menos extenso de información y de habilidades o procedimientos (evaluación sumativa). De acuerdo a la nueva propuesta educativa, todo es evaluable, rompiendo con la tendencia a confundir evaluación con calificación. Además, según estas nuevas tendencias, el estudiante también debe ir observando el nivel de logro de los aprendizajes esperados que se le han propuesto de antemano. Por este motivo, si queremos obtener información respecto de cómo evoluciona el aprendizaje de alumnos y alumnas, resulta fundamental evaluar durante todo el proceso. De acuerdo con este principio, se presentan en el texto diversas actividades que pueden convertirse en instancias de evaluación antes, durante y después del proceso de enseñanzaaprendizaje, las cuales permiten mantener informado al estudiante y al docente respecto de la evolución del proceso.

El ciclo de aprendizaje utilizado en la metodología indagatoria incluye cuatro etapas:

Educación en ciencias basada en la indagación científica. Aprender ciencias es un proceso complejo, en el cual el individuo reconstruye su conocimiento a partir de su propia experiencia y lo que percibe del medio, en un contexto social. El estudiante evidencia que aprende cuando es capaz de expresar lo aprendido con sus propias palabras, aplicarlo a otros contextos y establecer relaciones entre conceptos. Una estrategia de enseñanza de las ciencias, para producir este tipo de aprendizaje consiste en partir de un problema inicial, que se puede someter a prueba a través de la experimentación o discusión en un trabajo colaborativo. A través de este proceso, el estudiante debiera llegar a la idea de que existen otras explicaciones al fenómeno, diferentes a la original, las que han de probarse en la experiencia. El profesor(a) debe guiar al alumno y alumna para que llegue a esas otras explicaciones, correctas desde el punto de vista científico y construya de esta manera el conocimiento. Esta visión del aprendizaje en ciencias se llama “ciclo del aprendizaje” y constituye el eje central de la metodología ECBI (Educación en Ciencias Basada en la Indagación).

Se postula que el estudio del contenido debe iniciarse desde la exploración o indagación a la presentación de los contenidos, ya que las experiencias previas de los estudiantes son esenciales para el desarrollo de sus aprendizajes.

- Focalización: el docente presenta un tema en forma de pregunta, que debe ser de interés y cercano a la vida cotidiana de los estudiantes. Los alumnos y alumnas expresan sus ideas, lo que genera una discusión, cuyo propósito es compartir lo que se sabe y aquello que se quiere profundizar. Durante esta etapa se explicita lo que los estudiantes saben acerca del tema. - Exploración: los alumnos y alumnas trabajan en pequeños grupos con los materiales necesarios o la información específica para buscar respuesta a la pregunta inicial y comprender el fenómeno. El trabajo en grupos pequeños, posibilita el compartir y discutir ideas con sus compañeros y compañeras. - Reflexión: etapa en que alumnos y alumnas organizan sus datos, comunican sus ideas al curso, y analizan y defienden sus resultados. Este momento ayuda a consolidar los aprendizajes. El profesor(a) debe orientar la discusión, entregando un vocabulario pertinente, definiciones formales, explicaciones y nuevos conceptos, utilizando las explicaciones de los estudiantes como base. - Aplicación: alumnos y alumnas utilizan conceptos, definiciones, explicaciones que han aprendido en si tuaciones similares de la vida cotidiana. Proponen preguntas y soluciones, diseñan experimentos. El profesor(a) comprueba si se ha logrado un real aprendizaje de los conceptos tratados. Generalmente una clase termina con la etapa de aplicación, sin embargo, se sugieren actividades de extensión, con el objetivo de profundizar los aprendizajes. - Evaluación: el docente es quien realiza la evaluación para cada una de las actividades, en las cuales, evidenciará las nuevas ideas que se han formado en los alumnos y alumnas a partir del proceso de indagación. A través del desarrollo de esta metodología indagatoria, se busca que los y las estudiantes experimenten y desarrollen la capacidad de explicarse el mundo que los rodea, utilizando procedimientos propios de la ciencia. Introducción

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Organización del texto del alumno En el texto Biología 3 los contenidos se organizan en 3 unidades, distribuidas en 192 páginas. Las unidades son: Unidad 1: Sistema nervioso Unidad 2: Regulación de las funciones corporales y homeostasis Unidad 3: Variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos A continuación se describen los tipos de páginas y las secciones que aparecen en cada unidad: 1. Páginas de inicio de unidad

Se presenta el título de la unidad. En la sección En esta unidad… se dan a conocer los contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales que se tratarán. La sección Antes de comenzar… consiste en una actividad diagnóstica que permitirá recoger los conocimientos previos de los estudiantes.

2. Exploración inicial

En esta página se presenta una actividad exploratoria que permite empezar a trabajar con los contenidos de la unidad.

3. Páginas de desarrollo de contenidos

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Introducción

– Actividad. Actividades de distinta índole que aparecen numeradas en orden correlativo en cada unidad. – Biodatos. Se entrega información complementaria a los contenidos tratados. – Reflexiona. Motiva la reflexión acerca de ciertas actitudes relacionadas con los OFT. – Biolab. Actividad experimental. – Biologí@net. Se sugieren direcciones de internet en las que los estudiantes pueden obtener más información para ampliar y/o reforzar los contenidos. – Ir a la web. Sección que propone diversas actividades, disponibles en la página: www.educacionmedia.cl/bio3 . – Conociendo más. Se amplian los contenidos. – Voy aprendiendo. El estudiante puede ir evaluando su aprendizaje a lo largo de la unidad.

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4. Páginas de proyecto

5. Páginas de trabajo con las actitudes

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En esta página se plantea una actividad que los estudiantes deberán resolver y analizar guiándose por las preguntas propuestas.

Son cuatro páginas destinadas al desarrollo de actitudes y hábitos tendientes a la mantención de la salud. Estas páginas incluyen las secciones: – Explorar el problema. Se expone el tema con la ayuda de gráficos y tablas. – Analizar el problema. Se entrega un listado de preguntas que guían el análisis de los datos entregados en la sección Explorar el problema. – Tomar una decisión. Se propone una instancia para que los estudiantes manifiesten su opinión respecto al tema planteado. – Mi compromiso. Actividad a través de la cual se propone que los estudiantes asuman el cuidado de la salud.

6. Páginas de resumen de la unidad

7. Página de lectura científica

En dos páginas se presenta la síntesis de la unidad, junto a la sección Mapa conceptual, cuyo objetivo es que los estudiantes relacionen los principales contenidos desarrollados en la unidad.

Texto de carácter científico actualizado y relacionado con el tema de unidad, incluye preguntas de profundización y reflexión en torno a lo leído y a loscontenidos tratados.

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Organización del texto del alumno

8. Páginas de evaluación (Comprueba lo que aprendiste)

Son cuatro páginas en las que se presentan preguntas tipo PSU relacionadas con los contenidos desarrollados en la unidad.

9. Página de glosario

Página que presenta una breve definición de los conceptos más importantes desarrollados en la unidad.

10. Página de anexos

Se incluye información y actividades que apoyan el trabajo de los estudiantes.

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Introducción

Anexo 1:

Medidas de seguridad en el trabajo de laboratorio.

Anexo 2:

Disección de ojo.

Anexo 3:

Intercambio entre las células y su medio.

Anexo 4:

Disección de riñón.

Anexo 5:

Interpretación de huellas fósiles.

Anexo 6:

Evidencias de evolución en las islas Galápagos.

Anexo 7:

Ejemplos hipotéticos de los mecanismos evolutivos propuestos por Lamarck y Darwin.

Anexo 8:

Especiación y deriva continental.

Anexo 9:

Comparación de conceptos.

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Estructura de la guía para el profesor La Guía para el profesor del texto Biología 3, para Tercer Año de Educación Media, incorpora material concreto de apoyo a la labor docente a través de sus páginas. En cada unidad se distinguen los siguientes elementos: • Propósito de la unidad. Define en términos breves el objetivo principal de la unidad.

• Solucionario. Respuestas a todas las preguntas y actividades planteadas en la unidad.

• Marco curricular. Incluye los Objetivos Fundamentales Verticales, Contenidos Mínimos Obligatorios, Aprendizajes esperados y habilidades a desarrollar por los estudiantes a través del estudio de la unidad, de acuerdo a lo propuesto en los planes y programas.

• Ampliación de contenidos. Sección destinada a la actualización docente, en la que se profundizan algunos de los temas tratados en la unidad entregando información actualizada.

• Objetivos Fundamentales Transversales. En esta sección se enuncian los OFT propuestos por el MINEDUC que se abordan en la unidad. • Organización de la unidad. Esta sección resume, en una red conceptual sencilla, los contenidos tratados a lo largo de la unidad y su interrelación.

• Trabajo con los preconceptos. En esta sección se presentan preguntas para identificar los preconceptos de los estudiantes, de tal modo de poder corregirlos. • Material anexo. Guías de trabajo para ser utilizadas en distintas instancias del proceso de enseñanza-aprendizaje. • Bibliografía. Esta sección va al término de la guía y da referencias de libros, revistas y páginas webs para apoyar el trabajo de las unidades.

• Planificación de la unidad. Está elaborada por página o tema, e incluye: – Objetivos. Se presentan los objetivos específicos de la(s) página(s). – Contenidos. Se entrega un listado de los contenidos desarrollados en la(s) página(s). – Sugerencias metodológicas. Esta parte también incluye actividades complementarias a las propuestas en el texto del estudiante. – Sugerencias de evaluación. Se proponen instancias de evaluación.

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Planificación anual Unidad 1 Sistema nervioso

Contenidos • Respuestas de los organismos frente a estímulos. • Capacidad y diversidad de respuestas de los organismos que poseen un sistema nervioso. • Sistema nervioso integra la función de los sistemas sensoriales y los musculares. • Anatomía y función del cerebro. • Receptores sensoriales. • Sensaciones, como la visión. • Neuronas: función (conducción impulso nervioso) y estructura. • Interacciones de las neuronas por medio de las sinapsis. • Modificaciones al nivel de la sinapsis por la acción de drogas. • Potencial eléctrico de reposo y potenciales de acción. • Intensidad, velocidad y conducción del impulso nervioso. • El sistema nervioso controla al sistema muscular. • Control nervioso de la ventilación pulmonar.

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Introducción

Objetivos Fundamentales Transversales Crecimiento y autoafirmación personal – Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y del cuerpo humano; cumplimiento de normas de prevención de riesgos. – Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el conocimiento y seleccionar información relevante. Desarrollo del pensamiento – Fomentar las habilidades de investigación que tienen relación con la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente. – Fomentar las habilidades comunicativas, que se vinculan con la capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. – Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral. – Fomentar las habilidades de análisis y síntesis de información y conocimiento, conducentes a que los estudiantes sean capaces de establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje; de comparar similitudes y diferencias; de entender el carácter sistémico de procesos y fenómenos; de diseñar; planificar y realizar proyectos; de pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje; de manejar la incertidumbre y adaptarse a los cambios en el conocimiento. Formación ética – Respetar y valorar las ideas y creencias distintas de las propias, en los espacios escolares, familiares y comunitarios, con sus profesores, padres y pares, reconociendo el diálogo como fuente permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad. La persona y su entorno – Desarrollar la iniciativa personal, la creatividad, el trabajo en equipo, el espíritu emprendedor y las relaciones basadas en la confianza mutua y responsable.

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Recursos didácticos • • • • • • • • • • • •

Cajas de zapato. Plántulas de lenteja. Cápsulas de Petri o tapas de frascos de conservas. Fotocopias de las guías de trabajo. Computadores. Conexión a Internet. Enciclopedias. Papel kraft. Plumones. Material de desecho. Transparencias. Retroproyector.

Tiempo estimado • 19 semanas

Evaluación • Diagnóstica. • Formativa. • Sumativa.

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Unidad 2 Regulación de las funciones corporales y homeostasis

Contenidos

Objetivos Fundamentales Transversales

• Sistema endocrino como regulador de múltiples procesos en el organismo. • Necesidad de mantener un ambiente interno relativamente constante (homeostasis) para asegurar una adecuada función celular. • Anatomía y función de los riñones. • Factores que influyen en el volumen de agua que se elimina diariamente por el riñón. • Acción coordinada de los sistemas nervioso y endocrino para respuestas al estrés y el control de la temperatura. • Estrés: definición, causas, duración, impacto en el organismo.

Crecimiento y autoafirmación personal – Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y del cuerpo humano; cumplimiento de normas de prevención de riesgos. – Conocimiento de sí mismo, de las potencialidades y limitaciones de cada uno. – Autoestima, confianza en sí mismo y sentido positivo ante la vida. Desarrollo del pensamiento – Fomentar las habilidades de investigación que tienen relación con la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente. – Fomentar las habilidades comunicativas, que se vinculan con la capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. – Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral. – Fomentar las habilidades de análisis y síntesis de información y conocimiento, conducentes a que los estudiantes sean capaces de establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje; de comparar similitudes y diferencias; de entender el carácter sistémico de procesos y fenómenos; de diseñar; planificar y realizar proyectos; de pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje; de manejar la incertidumbre y adaptarse a los cambios en el conocimiento. Formación ética – Respetar y valorar las ideas y creencias distintas de las propias, en los espacios escolares, familiares y comunitarios, con sus profesores, padres y pares, reconociendo el diálogo como fuente permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad. La persona y su entorno – Comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento, por un lado, y la flexibilidad, la originalidad, la capacidad de recibir consejos y críticas y el asumir riesgos, por otro, como aspectos fundamentales en el desarrollo y la consumación exitosa de tareas y trabajos.

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Recursos didácticos • • • • • • • • • • • • •

Fotocopias de las guías de trabajo. Microscopio. Portaobjetos. Cubreobjetos. Soluciones de NaCl en distintas concentraciones. Lancetas estériles. Algodón. Alcohol. Computadores. Conexión a Internet. Enciclopedias. Riñón de cerdo. Tijeras y material de disección.

Tiempo estimado • 11 semanas

Evaluación • Diagnóstica. • Formativa. • Sumativa.

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Unidad 3 Variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos

Contenidos • Principio universal de continuidad y principio universal de evolución. • Selección natural como mecanismo de evolución y los factores que actualmente se considera que intervienen. • Impacto en la cultura por las ideas aportadas por Darwin sobre la evolución orgánica. • Registros fósiles como evidencias de la evolución orgánica. • En la evolución de plantas y animales se distinguen eventos evolutivos que llevaron a la colonización de los ambientes terrestres. • Tanto la diversidad como las similitudes entre las variadas formas de vida son explicadas por la evolución de especies a partir de ancestros comunes. • La diversidad continental (reinos biogeográficos) se explica por la deriva continental. • En organismos con reproducción sexual, una especie es un conjunto de poblaciones de individuos interfecundos que comparten un mismo programa genético, el cual pasa de una generación a la otra. En estas especies el proceso evolutivo requiere aislamiento reproductivo. • La selección natural opera sobre la variación de aquellas características heredables que influyen en la sobrevivencia y la reproducción. • La biología molecular ha aportado nuevas y contundentes evidencias de las relaciones filogenéticas y evolución de los seres vivos y también sobre la frecuente ocurrencia de mutaciones neutras. • La selección natural da como resultado organismos estructural y conductualmente adaptados, esto es, capaces de sobrevivir en su ambiente y responder a los cambios ambientales, que pueden ser geográficos, diarios o estacionales. • Los métodos de estudio del tiempo geológico hacen posible situar los principales acontecimientos relacionados con la evolución de los organismos en el planeta.

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Objetivos Fundamentales Transversales Crecimiento y autoafirmación personal – Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el conocimiento y seleccionar información relevante. Desarrollo del pensamiento – Fomentar las habilidades de investigación que tienen relación con la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente. – Fomentar las habilidades comunicativas, que se vinculan con la capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. – Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral. – Fomentar las habilidades de análisis y síntesis de información y conocimiento, conducentes a que los estudiantes sean capaces de establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje; de comparar similitudes y diferencias; de entender el carácter sistémico de procesos y fenómenos; de diseñar, planificar y realizar proyectos; de pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje; de manejar la incertidumbre y adaptarse a los cambios en el conocimiento. Formación ética – Respetar y valorar las ideas y creencias distintas de las propias, en los espacios escolares, familiares y comunitarios, con sus profesores, padres y pares, reconociendo el diálogo como fuente permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad. La persona y su entorno – Reconocer la importancia del trabajo -manual e intelectual- como forma de desarrollo personal, familiar, social y de contribución al bien común. Valorar la dignidad esencial de todo trabajo, y el valor eminente de la persona que lo realiza. Valorar sus procesos y resultados con criterios de satisfacción personal y sentido de vida, calidad, productividad, innovación, responsabilidad social e impacto sobre el medio ambiente. – Desarrollar la iniciativa personal, la creatividad, el trabajo en equipo, el espíritu emprendedor y las relaciones basadas en la confianza mutua y responsable. – Proteger el entorno natural y sus recursos como contexto de desarrollo humano.

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Recursos didácticos • • • • • • • • •

Fotocopias de las guías de trabajo. Computadores. Conexión a Internet. Enciclopedias. Hojas tamaño carta. Plumones. Transparencias. Diapositivas. Afiches.

Tiempo estimado • 10 semanas

Evaluación • Diagnóstica. • Formativa. • Sumativa.

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UNIDAD

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1 Sistema nervioso Propósito de la unidad La finalidad de esta unidad es que los estudiantes reconozcan la importancia del sistema nervioso, que permite a los seres vivos responder ante estímulos del ambiente interno y externo; analicen los principales procesos que se llevan a cabo a nivel celular y que determinan el funcionamiento global de un sistema que mantiene la coordinación de muchas funciones

del organismo; comprendan cómo los diferentes componentes del sistema nervioso -vías aferentes, centro integrador y vías eferentes- actúan de manera integrada para generar procesos tan importantes como la visión, la contracción muscular y la ventilación pulmonar, entre otras, que posibilitan al organismo la interacción con el medio.

Objetivos Fundamentales Verticales • Comprender que los organismos han desarrollado

• Conocer la organización del sistema nervioso y com-

mecanismos que posibilitan su funcionamiento sistémico y su interacción con el medio de manera integrada manteniendo un ambiente estable.

prender su función en la regulación y coordinación de las funciones sistémicas, la motricidad y el comportamiento.

Contenidos Mínimos Obligatorios • La variedad de estímulos que excitan al sistema nervioso,

• Investigación y debate sobre los aspectos biológicos, éticos,

sus receptores y su importancia relativa en distintos organismos.

sociales y culturales de la adicción a drogas que afectan el comportamiento y los estados de ánimo.

• Relación estructura y función: identificación de diferen-

• Estructura y función del ojo: propiedades ópticas, respuesta

ciaciones y estructuras especializadas en diversas células, incluyendo organismos unicelulares. Uso de ilustraciones, fotografías y de recursos computacionales.

a la luz y anomalías de la visión.

• Sistema muscular (esquelético, liso y cardiaco) y su conexión

• Estructura de la neurona, conectividad, organización y función

funcional con distintas partes del sistema nervioso. Actividad refleja y motricidad voluntaria.

del sistema nervioso en la regulación y coordinación de las funciones sistémicas, la motricidad y el comportamiento.

• Estructura del tórax y mecanismo de la ventilación pulmonar.

• Naturaleza electro-química del impulso nervioso y su forma de transmisión entre neuronas y entre neuronas y músculos (señales químicas y sinapsis).

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Unidad 1

• Control de la frecuencia respiratoria.

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Aprendizajes esperados Alumnos y alumnas saben y entienden que:

• Todos los organismos tienen la propiedad de responder (reactividad o irritabilidad) a estímulos externos (cambios en el ambiente) cuando estos alcanzan cierta intensidad (umbral). Algunos organismos poseen un sistema nervioso que expande la capacidad y diversidad de respuesta.

• El sistema nervioso integra la función de los sistemas sensoriales y los musculares a través de centros ubicados en la médula espinal y el cerebro, donde se procesan las señales provenientes del exterior e interior del organismo.

• El cerebro está formado por 100 billones de neuronas organizadas en una red tridimensional cuyas interacciones originan toda la actividad mental. Esta actividad se ve reflejada en el comportamiento y en una gran variedad de atributos, tales como la inteligencia, las emociones, los afectos, el aprendizaje, el lenguaje y la memoria. El cerebro es responsable de la percepción del mundo externo e interno, fija nuestra atención y controla la maquinaria de la acción.

• Los receptores sensoriales son estructuras especializadas que responden selectivamente a un tipo de estímulo, ya sea presión, calor o frío, vibración, luz y compuestos químicos. La respuesta de los receptores consiste en señales eléctricas que pueden viajar por las neuronas a otros lugares del sistema nervioso donde son integradas. La visión, como otras sensaciones, es un proceso que involucra la estimulación de receptores específicos, transmisión e integración de señales nerviosas en el cerebro. En este caso, la luz estimula a los fotorreceptores que están en la retina desde la cual se generan las señales que viajan por el nervio óptico hasta ciertas regiones del cerebro donde su procesamiento produce la visión. La visión puede afectarse por anomalías oculares y nerviosas.

• Las neuronas son células especializadas que permiten la

organizan formando vías y redes de señalización, con precisas y múltiples interconexiones entre ellas y con las células musculares. Las neuronas se comunican con otras neuronas o con células efectoras musculares o glandulares a través de señales químicas (neurotransmisores) que se liberan por exocitosis en las terminales sinápticas desde la neurona activa y son captadas por receptores específicos en la superficie de la célula efectora. Los procesos de aprendizaje, formación de memoria o la acción de drogas involucran modificaciones al nivel de la sinapsis nerviosa.

• La membrana plasmática de todas las células tiene un potencial eléctrico de reposo negativo, que resulta de la tendencia del ion potasio a salir de la célula por canales específicos, como resultado de una gradiente de concentración que se mantiene por la actividad de la bomba de sodio-potasio, consumiendo energía. En las neuronas, el potencial de reposo puede ser modificado rápidamente (despolarización) gracias a la apertura de canales de sodio, como resultado de estímulos ambientales o señales de otras neuronas. Esto genera potenciales de acción que son utilizados para transmitir las señales nerviosas de un sitio a otro. La información que lleva el impulso nervioso está codificada en la frecuencia y número total de potenciales de acción. Los nervios que poseen axones largos tienen una vaina aislante de mielina, interrumpida por nudos de Ranvier, que hace más rápido el viaje del impulso nervioso.

• El sistema muscular es controlado por el sistema nervioso de manera voluntaria o refleja, somática o autónoma. Un ejemplo de esto son los movimientos respiratorios controlados por centros que reciben información sobre la composición química de la sangre (oxígeno, dióxido de carbono y pH) y la distensión de la caja torácica. A nivel celular existen estructuras citoplasmáticas que forman un verdadero “motor molecular” (sarcómero) y proveen a las células musculares estriadas de la capacidad de contracción para el movimiento del organismo.

comunicación casi inmediata de diferentes puntos del organismo. Estas células poseen propiedades estructurales y funcionales que permiten conducir impulsos eléctricos a gran velocidad (1 a 100 metros/segundo) e integrar la actividad de muchas neuronas. La actividad coordinada de las neuronas y sus interacciones por medio de las sinapsis producen respuestas motoras y emocionales, percepciones, aprendizaje, memoria, lenguaje y en general todos los procesos mentales. Esto es posible gracias a que se

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Habilidades Alumnos y alumnas mejoran sus habilidades para: • Elaborar y sintetizar conceptos. • Razonar, inferir y hacer conjeturas, en base a conocimientos previos y problemas.

• Utilizar distintas fuentes de información. • Interpretar gráficos, fotografías, dibujos y esquemas funcionales.

Objetivos Fundamentales Transversales • Crecimiento y autoafirmación personal - Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y del cuerpo humano; cumplimiento de normas de prevención de riesgos. - Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el conocimiento y seleccionar información relevante.

• Desarrollo del pensamiento

pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje; de manejar la incertidumbre y adaptarse a los cambios en el conocimiento.

• Formación ética - Respetar y valorar las ideas y creencias distintas de las propias, en los espacios escolares, familiares y comunitarios, con sus profesores, padres y pares, reconociendo el diálogo como fuente permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad.

- Fomentar las habilidades de investigación que tienen relación con la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente. - Fomentar las habilidades comunicativas, que se vinculan con la capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. - Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral. - Fomentar las habilidades de análisis y síntesis de información y conocimiento, conducentes a que los estudiantes sean capaces de establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje; de comparar similitudes y diferencias; de entender el carácter sistémico de procesos y fenómenos; de diseñar; planificar y realizar proyectos; de 18

Unidad 1

• La persona y su entorno - Desarrollar la iniciativa personal, la creatividad, el trabajo en equipo, el espíritu emprendedor y las relaciones basadas en la confianza mutua y responsable.

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Organización de la unidad

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Función general

Organización

Respuesta ante estímulos

Aferentes

Acción refleja

Imagen visual

Estructuras del SNC

Eferentes

Ventilación pulmonar

Contracción muscular

Efectos

Consumo

Neuronas

Impulso nerviso

Drogas

Vías

Sinapsis

Prevención

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Planificación de la unidad Página 10

Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas

Objetivos

• Comprender la capacidad de •

los seres vivos de responder frente a estímulos. Identificar estímulos y respuestas en actividades de distintos seres vivos.

• Antes de iniciar el desarrollo de la unidad,

•

Contenidos

• Respuestas de los seres vivos ante estímulos del medio.

•

invitarlos a responder la sección Trabajo con los preconceptos de esta guía (página 50) para detectar posibles errores conceptuales. Motivarlos a desarrollar la actividad planteada en la sección Exploración inicial, a través de la cual se introduce el contenido de la unidad utilizando una metodología indagatoria (ECBI). Plantear el siguiente trabajo práctico relacionado con el fototropismo, o sea, la respuesta que da el vegetal cuando el estímulo es una variación en la luminosidad. ¿Cómo responden las plantas al estímulo lumínico? Materiales: 2 cajas de zapatos, 2 plántulas de lentejas y cápsulas de Petri o tapas de tarro de conservas. Procedimiento y análisis: 1. Recorta un rectángulo como ventanilla en la cara menor de una de las cajas de zapatos. 2. En la otra caja recorta una ventanilla en una de las caras mayores. 3. Cubre las cápsulas de Petri con algodón humedecido. 4. Sobre el algodón ubica las plántulas de lentejas. 5. Lleva las cápsulas al interior de las cajas; una en cada una. 6. Deja las cajas en el mismo lugar iluminado durante dos semanas. 7. Preocúpate de mantener húmedo el algodón donde reposan las plántulas. 8. Anota en tu cuaderno las observaciones. 9. A partir de la experiencia realizada, responde: ¿Qué hipótesis puedes formular para esta situación? ¿Cuál debería ser el grupo control para este experimento? ¿Cuáles son las variables manipulada y constante? 10. Propón un diseño experimental para verificar el gravitropismo. Recordar que gravitropismo es la respuesta a estímulos de origen gravitatorio.

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Unidad 1

• Desarrollan individualmente el análisis de la •

sección Exploración inicial. En una puesta en común leen sus respuestas. Considere lograda la actividad si los estudiantes responden correctamente tres de las cinco preguntas del Análisis. Para reforzar, pídales que expliquen con sus propias palabras qué es un estímulo y qué es una respuesta.

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Página 11 Objetivos • Entender las funciones básicas del sistema nervioso. • Analizar esquemas sobre el control nervioso y el control endocrino y establecer comparaciones entre ellos. Contenidos • Funciones básicas del sistema nervioso. • Diferencias y semejanzas entre el sistema nervioso y el endocrino.

Páginas 12 a 14 Ojetivos • Conocer la organización general del sistema nervioso en diferentes grupos de animales. • Relacionar la cantidad y complejidad de órganos del sistema nervioso con el modo de vida de los animales. Contenidos • Organización del sistema nervioso en distintos grupos de animales.

Sugerencias metodológicas

• Solicitar que lean la página y expliquen las • •

tres funciones básicas del sistema nervioso. Invitarlos a que realicen individualmente la Actividad 1 y luego comenten sus respuestas en parejas. Mencionar ejemplos en que el sistema nervioso y el sistema endocrino coordinen las respuestas del organismo frente a estímulos. Por ejemplo, cuando se degusta un alimento, el estímulo químico es recibido y procesado por el sistema nervioso, el cual envía señales al estómago que estimulan la producción de jugo gástrico. El sistema endocrino también participa en la estimulación de la secreción de jugo gástrico, ya que cuando el bolo alimenticio llega al estómago, este se estira, lo que estimula la producción de la hormona gastrina, que es producida por el mismo estómago. La gastrina viaja por la sangre, y al llegar nuevamente al estómago, estimula la producción de jugo gástrico.

• Leen las páginas y elaboran, en forma grupal,

Sugerencias de evaluación

• Comentan, en una puesta en común, acerca de la función e importancia del sistema nervioso.

• Elaboran colectivamente un cuadro comparativo •

de los sistemas nervioso y endocrino. Lo escriben en la pizarra. Considere lograda la Actividad 1 si mencionan a lo menos tres semejanzas y dos diferencias entre el control nervioso y el endocrino. Como acción remedial pídales que observen y analicen nuevamente el esquema de la página y se lo expliquen a un compañero o compañera que haya logrado el aprendizaje, para que actúe como tutor y pueda corregir.

• Preparan una breve exposición de sus trabajos

un esquema de la organización y características principales del sistema nervioso de algún grupo de animales.

• •

frente al curso. Se sugieren los siguientes indicadores: – Presenta su trabajo puntualmente. – Muestra una correcta presentación personal. – Utiliza un lenguaje adecuado y una buena dicción. – El esquema muestra correctamente la organización del sistema nervioso del grupo en estudio y sus características principales. – Durante la exposición evidencia un adecuado manejo de los contenidos. – Responde correctamente las preguntas que se le plantean. Responden las preguntas de la sección Voy aprendiendo y leen sus respuestas. Solicitar que elaboren un cuadro resumen de las variaciones en la complejidad del sistema nervioso de los organismos mencionadas en las páginas 12 a 14 de su texto. Las respuestas esperadas deben contemplar las siguientes ideas: Grupo Cnidaria: presentan una red neuronal con escasa integración de información. Grupo Platelmintos: un ganglio anterior funciona como un cerebro rudimentario. Mayor centralización del procesamiento de la información. Grupo Moluscos: presentan ganglios especializados y su comportamiento es más complejo. Tienen células especializadas en la recepción de estímulos específicos como los fotorreceptores.

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Planificación de la unidad Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación Grupo Anélidos: los ganglios segmentados coordinan el movimiento, y un “cerebro” controla comportamientos más complejos. Grupo Artrópodos: presentan un “cerebro”, ganglios y cordón nervioso. Grupo Equinodermos: poseen una red neuronal en cada brazo, conectada por un anillo neural central. Grupo Cordados: poseen un cordón nervioso central que en los vertebrados se engruesa y forma el encéfalo. Los cordados vertebrados presentan comportamientos más complejos.

Página 15 Objetivos • Conocer la organización general del sistema nervioso humano.

• Pedir que copien en su cuaderno el esquema • Comparan los esquemas que han realizado que muestra la organización general del sistema nervioso humano y lo completen con la información que aparece en la página respecto al SNS y SNA. Una vez que trabajen las páginas 16, 17 y 18 pueden continuar completando su esquema.

Contenidos

• Organización general del sistema nervioso humano. Páginas 16 a 19 Objetivos • Comprender las funciones particulares de las estructuras del SNC. • Construir modelos de diferentes estructuras del sistema nervioso. • Buscar información en distintas fuentes. • Elaborar hipótesis para un problema propuesto. Contenidos

• Estructuras del SNC y sus funciones.

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Unidad 1

y los corrigen en el caso que sea necesario. Un voluntario o una voluntaria copia su esquema en la pizarra para ser evaluado formativamente.

• Observan con atención las ilustraciones de la • Realizan una exposición de los modelos en la • • • •

página 16, fijándose en la ubicación de cada estructura del SNC. Construyen el modelo sugerido en la Actividad 3. Hacen individualmente la Actividad 4 y comparten sus respuestas en una puesta en común. Resuelven la Actividad 5. Pedir que desarrollen la guía de trabajo: “El encéfalo de los animales y su relación con el medio” (Anexo1-página 51 de esta guía) para sintetizar los contenidos aprendidos entre las páginas 12 y 19.

•

sala multiuso, gimnasio, biblioteca o patio, para que la puedan recorrer los cursos del colegio. Los estudiantes explican las funciones de cada estructura del SNC. Se sugiere utilizar los siguientes indicadores de evaluación: Modelo: – Entrega su trabajo puntualmente. – Aprovecha los materiales en forma adecuada. – Trabaja de manera limpia y ordenada. – El modelo incluye todas las estructuras del sistema nervioso mencionadas en la página 16 del texto del estudiante. – En el modelo todas las estructuras están correctamente rotuladas. Exposición: – Muestra una adecuada presentación personal. – Utiliza apropiadamente el lenguaje y tiene buena dicción. – Durante la exposición demuestra que conoce la ubicación de cada estructura nerviosa. – Explica correctamente las funciones de cada estructura del SNC. – Responde correctamente las preguntas que se le plantean.

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Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas

• Pedirles que lean la información de la página 17 y resuelvan la sección Voy aprendiendo.

• Entregarles imágenes mudas del encéfalo y

• Páginas 20 a 22 Objetivos • Conocer las partes, función y clasificación de las neuronas. • Conocer los tipos de células gliales y sus funciones. • Elaborar esquema sobre los tipos funcionales de neuronas. Contenidos • Partes y función de las neuronas. • Clasificación de las neuronas según su función y estructura. • Tipos de células gliales y sus funciones.

• Buscan en distintas fuentes de información

• •

(enciclopedias, Internet, etc.) imágenes de neuronas de distintas formas y tamaños e intentan identificar las partes mencionadas en la página 20. Pedir que relean las páginas 21 y 22 y elaboren un cuadro resumen con los tipos de células nerviosas y sus funciones. Solicitar que averigüen en una enciclopedia o en Internet (si es que tienen acceso) el tamaño promedio de las células gliales y de las neuronas y que establezcan comparaciones entre ellas.

• Mostrar una transparencia con la imagen de una •

•

• Páginas 2323 a 26 Páginas a 26 Objetivos • Comprender procesos que permiten el funcionamiento del sistema nervioso. • Formular explicaciones de procesos nerviosos a partir del análisis de información textual y gráfica. • Elaborar explicaciones a partir de situaciones dadas. Contenidos

• Arco reflejo. • Potencial de membrana, de reposo y de acción.

• Resuelven individualmente las Actividades 7, 8, 9 y 10. Organizan grupos de trabajo en los que comparten sus respuestas.

pedirles que las rotulen. En una transparencia colocar las mismas imágenes entregadas para que los estudiantes revisen sus respuestas. Resuelven la sección Voy aprendiendo de la página 19 y comentan sus respuestas.

neurona y pedirles que indiquen cada una de sus partes y que las clasifiquen según su estructura. Pedir que relean la información de la página 22 y observen las células gliales que aparecen en la ilustración. Preguntar: ¿por qué los astrocitos se encuentran tan cercanos a los vasos sanguíneos? ¿Qué relación existe entre los oligodendrocitos y las neuronas?, ¿y entre las microglias y las neuronas? En una puesta en común muestran y explican los esquemas que realizaron en la Actividad 6. Considere lograda esta actividad si los estudiantes realizan esquemas similares al que se presenta en el Solucionario de esta guía. Pedir que resuelvan individualmente la sección Voy aprendiendo y analice con ellos sus respuestas. Considere lograda la actividad si responden correctamente tres de las cuatro preguntas.

• Elaboran un informe, en los grupos de trabajo, con las respuestas de las actividades desarrolladas. Se sugiere calificar los informes usando la siguiente pauta de evaluación. Indicadores: 1. Presenta su trabajo puntualmente. (2 puntos) 2. Su informe está limpio y ordenado. (2 puntos) 3. En las respuestas a la Actividad 7 evidencia un correcto análisis del esquema y la capacidad de plantear situaciones hipotéticas. (4 puntos) 4. En las respuestas a la Actividad 8 manifiesta una comprensión tal de los procesos estudiados que es capaz de anticiparse y resolver correctamente una situación (cambio de polaridad de la membrana). (4 puntos) 5. En las respuestas a la Actividad 9 demuestra que ha aprendido contenidos tratados en años anteriores, comprende, aplica y analiza los contenidos desarrollados en la página. (6 puntos)

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Planificación de la unidad Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación 6. En las respuestas a la Actividad 10 refleja que ha comprendido y analizado el proceso estudiado (potencial de acción). (4 puntos) 7. Al mencionar la información que le entrega el gráfico de la Actividad 10, demuestra que lo ha interpretado correctamente y ha comprendido los procesos de potencial de reposo y de acción. (4 puntos) Se recomienda revisar el Solucionario de esta guía antes de corregir los informes.

Páginas 27 a 28 Objetivos • Entender procesos que ocurren en el sistema nervioso. • Construir modelos de diferentes procesos del sistema nervioso.

as

• Desarrollan actividades propuestas en la •

sección Ir a la web. Invitarlos a desarrollar la guía de trabajo: “La velocidad de conducción del impulso nervioso” propuesta en el anexo 2 de esta guía (página 52).

Contenidos

• Impulso nervioso: intensidad, velocidad y conducción.

• Realizan el modelo propuesto en Voy aprendiendo. • Exponen frente al curso los modelos diseñados. Para calificar los modelos y la exposición se sugiere utilizar los siguientes indicadores. Modelo: – Entrega su trabajo puntualmente. – Aprovecha los materiales en forma adecuada. – Trabaja de manera limpia y ordenada. – Evidencia originalidad en el uso de los materiales y elaboración del modelo. – El diseño del modelo evidencia que el estudiante ha comprendido el proceso que ha representado. – En el modelo todas las estructuras están correctamente rotuladas. Exposición: – Su presentación personal es correcta. – Utiliza apropiadamente el lenguaje y tiene buena dicción. – Durante la exposición demuestra que maneja el tema (proceso que representó en el modelo). – Responde correctamente tanto las preguntas del docente como las de sus compañeros y compañeras.

Páginas 29 a 32 Objetivos • Comprender procesos que se llevan a cabo en el sistema nervioso. • Analizar esquemas y gráficos. • Definir conceptos a partir del análisis de esquemas. • Establecer relaciones entre conceptos. • Buscar información en distintas fuentes.

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Unidad 1

• Desarrollan individualmente las Actividades •

11 y 12. Realizan la actividad “Potenciales de acción” del material anexo 3 de esta guía (página 53) y comentan sus respuestas en una puesta en común.

• En una puesta en común intercambian sus ideas, respecto a las respuestas dadas, tanto en las secciones Voy aprendiendo (páginas 30 y 31) como en las Actividades 11 y 12. Se sugiere evaluar formativamente la participación de los estudiantes con los siguientes indicadores. – Su participación indica que ha realizado las actividades solicitadas. – En sus opiniones se evidencia que ha comprendido la información. – En su participación denota que ha recurrido a distintas fuentes de información.

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Sugerencias metodológicas Contenidos • Sinapsis de acuerdo con el mecanismo de propagación del impulso nervioso. • Sinapsis de acuerdo a la región de contacto.

Páginas 33 a 36 Objetivos • Comprender la función de las vías aferentes y eferentes del sistema nervioso. • Conocer los mecanismos nerviosos que intervienen en la generación de las sensaciones. • Analizar la información de gráficos y esquemas. Contenidos

• Vías aferentes y eferentes. • Sensaciones: tipos, cómo se producen y diferencian.

Sugerencias metodológicas

• Leen comprensivamente la información de • •

las páginas y comentan las principales ideas frente a sus compañeros y compañeras. Desarrollan la Actividad 13 y el Biolab. Al trabajar la página 34, comentar que existen los electrorreceptores (una carga eléctrica abre los canales iónicos). Solicitar que realicen un esquema que muestre un estímulo eléctrico y el efecto que produce en el receptor. Considere lograda la actividad si los estudiantes dibujan un canal de sodio que se abre al recibir una carga eléctrica. No pueden dejar de colocar la bicapa fosfolipídica y las cargas mayoritariamente negativas hacia el lado interno de la membrana y positivas en el lado externo.

Sugerencias de evaluación – Toma en cuenta lo que plantean sus compañeros y compañeras. – Intenta fundamentar sus opiniones. – Trata de ayudar a sus compañeros y compañeras a aclarar dudas. – Aporta ideas para elaborar un comentario final.

Sugerencias de evaluación

• Comentan las respuestas dadas a la Actividad 13 y en la sección Voy aprendiendo.

• Para evaluar el informe de laboratorio, solicitado en la sección Biolab, se recomienda utilizar la siguiente pauta de evaluación: 1. Entregan puntualmente el informe de laboratorio. (2 puntos) 2. Su trabajo está limpio y ordenado. (2 puntos) 3. Incluyen una introducción que evidencia un correcto manejo de los contenidos. (6 puntos) 4. Plantean objetivos claros y precisos. (4 puntos) 5. Eligen uno de los problemas planteados en la sección Biolab. (2 puntos) 6. Plantean su hipótesis de trabajo como una afirmación. Es coherente con el tema a investigar y permite realizar predicciones. (6 puntos) 7. El diseño experimental permite poner a prueba la hipótesis. (4 puntos) 8. Indican todos los materiales utilizados. (2 puntos) 9. Escriben el procedimiento paso a paso. (2 puntos) 10. Presentan los datos obtenidos en tablas o gráficos correctamente elaborados. (4 puntos) 11. Plantean una discusión de resultados basada en los datos obtenidos. (4 puntos) 12. Plantean conclusiones coherentes y sintéticas. (6 puntos) 13. Mencionan la bibliografía a la que recurrieron. (2 puntos)

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Planificación de la unidad Páginas 37 a 40 Objetivos • Entender el proceso de formación de la imagen visual y su relación con las vías aferentes y el centro integrador. • Hacer disección de ojo para reconocer estructuras.

Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación.

• Leen la sección Biolab y realizan las actividades • Elaboran un informe de laboratorio de la actividad propuestas.

• Hacen individualmente la Actividad 14. • Pedir que desarrollen la guía de trabajo: “Estimulación visual” ubicada en el Anexo 4 de esta guía (página 54).

Contenidos

• Anatomía del globo ocular.

• Elaboración de imágenes visuales.

• Fotorreceptores. • Campo visual. Páginas 41 a 43 Objetivos • Entender el proceso de contracción muscular y su relación con las vías eferentes y el centro integrador.

•

• Desarrollan individualmente las actividades •

Contenidos

• Organización muscular,

•

propuestas en la sección Ir a la web. Motivarlos para que elaboren en parejas un mapa conceptual que incluya los siguientes términos: músculo, liso, cardiaco, voluntarios, esquelético, fibras musculares, miofibrillas, miosina y actina. Indicar que deben utilizar conectores y, si es necesario, otros conceptos.

“Disección de ojo” en el que incluya dibujos o fotografías del procedimiento. Para evaluarlo se recomienda utilizar los siguientes indicadores: – Entregan puntualmente el informe de laboratorio. – Su trabajo está limpio y ordenado. – Incluyen una introducción que evidencia un correcto manejo de los contenidos. – Plantean objetivos claros y precisos. – Indican todos los materiales utilizados. – Hacen una síntesis del procedimiento planteado en el texto. – Responden correctamente las preguntas planteadas en el texto. Comentan las respuestas que dieron a la pregunta de la sección Voy aprendiendo.

• Realizan un resumen que explica el proceso de

•

desde el nivel macroscópico hasta el nivel molecular. Contracción muscular.

•

contracción muscular. Invitarlos a que lean sus trabajos para realizar una retroalimentación colectiva. En sus respuestas no pueden faltar los siguientes conceptos: filamentos de actina, filamentos de miosina, bandas A, líneas Z. Considere lograda la sección Voy aprendiendo, de la página 41, si responden como mínimo cuatro de los siete efectos que tiene el sistema nervioso autónomo (simpático y parasimpático) sobre algunos órganos. Como acción remedial solicitar que relean la página. Considere lograda la sección Voy aprendiendo, de la página 43, si responden correctamente tres de las cuatro preguntas.

Páginas 44 y 45 Objetivos

• Entender el proceso de ventilación pulmonar, como mecanismo en el que se relacionan las vías aferentes, eferentes y el centro integrador. Contenidos

• Ventilación pulmonar.

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Unidad 1

• Leen comprensivamente la información de •

•

las páginas y realizan la Actividad 15. Incentivarlos para que expliquen la relación entre los sistemas nervioso, respiratorio y circulatorio, con el proceso de la ventilación pulmonar. Invitarlos a visitar la página www.educacionmedia.cl/bio3 y que busquen la animación 4 de la unidad 1, sobre el control químico de la respiración. Pedir que la observen y realicen las actividades que ahí se proponen.

• Elaboran un resumen sobre la importancia de

•

los procesos de formación de la imagen visual, contracción muscular y ventilación pulmonar, como mecanismos en los que se relacionan las vías aferentes, eferentes y el centro integrador. Considere lograda la Actividad 15 si escriben correctamente a lo menos seis de los ocho conceptos que faltan en el esquema. Como medida remedial solicitar que relean las páginas 44 y 45 y expliquen con sus propias palabras el proceso de ventilación pulmonar.

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Página 46 Objetivos • Explorar los conocimientos y experiencias previas de los estudiantes sobre el tema “drogas y el sistema nervioso”. • Apreciar la importancia de mantener el sistema nervioso libre de la acción de sustancias nocivas, como las drogas.

Sugerencias metodológicas

• Pedir que lean la información de la sección Reflexiona, respondan las preguntas y comenten con sus compañeras y compañeros sus respuestas.

Contenidos • Concepto de droga. • Tipos de drogas. • Efectos que produce el consumo. • Consumo en estudiantes. • Prevención y tratamiento. Página 47 Objetivos • Conocer la definición de droga. • Conocer criterios para la clasificación de los diferentes tipos de drogas. • Conocer los efectos inmediatos y a largo plazo de algunas drogas.

• Invitarlos a buscar información sobre los efectos que producen otras drogas y que luego las clasifiquen considerando los criterios dados en la página.

Sugerencias de evaluación.

• En una puesta en común comentan las respuestas que dieron a las preguntas de la sección Voy aprendiendo que en este caso actúa como una evaluación diagnóstica sobre el tema de las drogas. Es importante que una vez que hayan finalizado el trabajo de este tema vuelvan a responder estas preguntas para que se den cuenta de cómo han avanzado en su aprendizaje. Considere lograda la actividad si responden correctamente cuatro de las seis preguntas. Como acción remedial leen desde la página 46 a la 58 y elaboran un resumen.

• Considere lograda la Actividad 16 si responden correctamente tres de las cuatro preguntas planteadas. Como acción remedial vuelven a leer la información de la página.

Contenidos • Definición de droga. • Drogas lícitas e ilícitas. • Drogas estimulantes, tranquilizantes y alucinógenas. • Efectos inmediatos y a largo plazo de la cocaína, la heroína y la marihuana. Página 48 Objetivos • Entender los conceptos de adicción, dependencia y tolerancia. Contenidos

• Conceptos de adicción, dependencia (física y sicológica) y tolerancia.

• Ampliación de contenidos. Hay mitos sobre las drogas, uno de ellos es que una droga produce los mismos efectos en todas las personas. Esto es falso ya que los efectos de las drogas y sus consecuencias están determinadas por tres aspectos: la droga misma, la persona que la consume y el contexto en que se consume. Los tres factores combinados hacen que cada persona reaccione de manera distinta a las diferentes drogas.

• Solicitar que comenten en una puesta en común las respuestas que dieron a las preguntas de la sección Voy aprendiendo. Considere lograda la actividad si responden correctamente una de las dos preguntas. Como acción remedial deben leer nuevamente la página y definir con sus propias palabras los conceptos de adicción, dependencia y tolerancia.

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Planificación de la unidad Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas Algunas personas son más proclives a mantener el consumo y transformarse en dependientes. El problema es que no es posible determinar el grado de vulnerabilidad específica a cada droga. Lo que sí es posible determinar es que hay drogas que tienen un potencial adictivo mayor que otras y su riesgo es mayor. Páginas 49 y 50 Objetivos • Conocer los efectos perjudiciales de las drogas sobre la salud. Contenidos • Clasificación de las drogas de acuerdo a los efectos que tienen sobre el SNC. • Acciones de distintas drogas en el sistema nervioso.

Páginas 51 y 52 Objetivos • Comprender el efecto de las drogas en la sinapsis química. • Establecer comparaciones entre los efectos de distintas drogas en la sinapsis. • Analizar información aportada por esquemas. Contenidos • Efectos de las drogas en la sinapsis química.

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Unidad 1

• Ampliación de contenidos. La droga comúnmente conocida como floripondio es nativa de América del Sur y uno de sus principios activos es el alucinógeno escopolamina. Las hojas y flores molidas se preparan en agua caliente o fría y se toma como té. Sus efectos son: alucinaciones que pueden ser visuales, auditivas y táctiles, dilatación de las pupilas, aumento del pulso y el ritmo respiratorio, sequedad de las mucosas de la nariz, boca y garganta. Los efectos comienzan entre los 15 y 30 minutos posteriores a su consumo y pueden durar hasta 72 horas. La dosis letal de escopolamina es cercana a los 100 mg; sin embargo, no se conoce la dosificación exacta que pueda contener un té de floripondio. La intoxicación con floripondio produce vómitos, convulsiones y en casos graves, coma y muerte.

• Antes de que resuelvan la sección Voy aprendiendo, preguntarles acerca de la sinapsis considerando los siguientes puntos: cercanía entre las neuronas, cómo pasa el impulso nervioso de la neurona presináptica a la postsináptica, rapidez de la transmisión, dirección de la sinapsis, qué sucede desde que el impulso nervioso de la neurona presináptica alcanza el botón sináptico hasta que se despolariza la membrana de la neurona postsináptica.

• Comentan brevemente los efectos nocivos que

•

•

provocan las drogas mencionadas en la Actividad 17. Complementan su información con los datos aportados por sus compañeras y compañeros. Considere lograda la actividad de la sección Voy aprendiendo si clasifican correctamente seis de las nueve drogas. Como acción remedial vuelven a leer las páginas 46, 47, 49 y 50. Resuelven las actividades propuestas en el material anexos 5 y 6 de esta guía (páginas 55 y 56).

• Considere logrado el Voy aprendiendo si responden correctamente dos de las tres preguntas y la Actividad 18 si describen correctamente los efectos de una de las drogas en la sinapsis (morfina o anfetaminas). Como acción remedial solicitar que lean las páginas 51 y 52 y las comenten en parejas.

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Páginas 53 a 56 Objetivos • Analizar datos estadísticos sobre el consumo de drogas. • Interpretar la información contenida en tablas y gráficos. Contenidos

• Consumo de drogas en Chile.

• Causas del consumo.

Páginas 57 y 58 Objetivos • Conocer estrategias para prevenir el consumo de drogas. • Interpretar la información contenida en tablas. • Diseñar una campaña de prevención de la drogadicción. Contenidos • Prevención del consumo de drogas.

Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas

• Leen la información de la sección Biodatos y

•

escriben una reflexión personal expresando lo que sienten frente a los datos entregados. Indicar que es una actividad privada, por lo tanto, pueden expresarse libremente. Ampliación de contenidos. Un mito sobre las drogas es que su consumo es un problema solo de los jóvenes. Esto es falso ya que según las encuestas nacionales de consumo de drogas, la edad promedio de inicio fluctúa alrededor de los 14 años, constituyendo entre los 19 y 25 años, el grupo etario de mayor consumo. Lo que sí está claro es que el niño que empieza a consumir tempranamente tiene 4 veces más probabilidades de convertirse en adicto en la adultez.

• Leer la siguiente información y preguntar ¿qué creen que se podría hacer para aminorar el consumo de drogas? Dirigirlos para que presten atención a los motivos que llevan a consumirlas. “Los motivos del consumo de drogas son múltiples y varían de un individuo a otro. Ellos pueden evolucionar en el tiempo, se puede comenzar, por ejemplo, por curiosidad o por la presión de los amigos, y no volver a consumir; otros pueden empezar por diferenciarse de los demás o por imitación y luego por placer, y finalmente por necesidad y dependencia. Sin embargo, detrás de los motivos señalados puede haber una falta de proyectos, de esperanzas, de soledad, angustia, frustración, u otra”.

• Considere logrado el Voy aprendiendo, de la

•

página 53, si los estudiantes responden correctamente dos de las tres preguntas, y la Actividad 20, si responden correctamente seis de las nueve preguntas. Como acción remedial plantearles preguntas que apunten a la interpretación de la información contenida en las tablas de ambas páginas, por ejemplo: ¿cuál es la droga que presenta el mayor consumo entre los estudiantes de octavo básico? o ¿cuál es la droga más consumida entre los estudiantes de tercer y cuarto año medio? Para evaluar la Actividad 22 se sugiere considerar los siguientes indicadores: – Aplican la encuesta a 100 personas (aproximadamente) que tienen un rango de edad parecido. – Tabulan los datos de la encuesta en una tabla como la que se presenta en la página 56 del texto. – Calculan el porcentaje de respuestas afirmativas y negativas para las 6 primeras preguntas. – Calculan el promedio de edad de los encuestados consumidores. – Construyen gráficos con título y una correcta ubicación de los datos tanto en el eje X como en el eje Y. – Responden correctamente las dos preguntas planteadas en la página 56 (punto e) del texto. – Elaboran conclusiones considerando los resultados obtenidos.

• En la Actividad 24 se recomienda evaluar formativamente el informe entregado por los estudiantes (antes de llevar a cabo la campaña) considerando que el objetivo sea claro y preciso, los materiales sean fáciles de conseguir y el colegio disponga de los recursos audiovisuales que ellos desean utilizar (video, proyector, etc.). Entregar una retroalimentación escrita o hacerla oralmente para que los estudiantes consideren posibles modificaciones que deban realizar a su campaña. Los criterios de evaluación van a depender de lo que cada grupo realice en su campaña. Algunos indicadores comunes son: manejo adecuado del contenido tratado, presentación de la información de manera llamativa y acorde a la edad a la que dirigen su campaña.

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Planificación de la unidad Página 59 Objetivos • Desarrollar habilidades relacionadas con el planteamiento de actividades.

Sugerencias metodológicas

• Pedir que individualmente lean la información y realicen las actividades propuestas en la página.

Sugerencias de evaluación

• Responden las preguntas de la sección Análisis de resultados. En una puesta en común discuten las respuestas dadas.

Contenidos • Percepción del tamaño y del movimiento de los objetos. Páginas 60 a 63 Objetivos • Conocer los factores que influyen en la salud mental de los escolares y tomar conciencia de la importancia de mantener la salud mental. • Elaborar definiciones propias. • Elaborar e interpretar gráficos.

• Invitarlos a que lean comprensivamente las •

páginas y realicen las actividades de las secciones Analizar el problema y Tomar una decisión. Elaboran un informe con las respuestas dadas en las secciones Analizar el problema y Tomar una decisión.

• Elaboran una conclusión colectiva respecto a la discusión propuesta en la sección Mi compromiso.

Contenidos

• Concepto de salud mental según la OMS.

• Síndrome de déficit •

atencional e hiperactividad. Factores que influyen en la salud mental.

Páginas 64 y 65 Objetivos • Establecer relaciones entre los conceptos tratados en la unidad. Contenidos

• Organización del sistema nervioso.

• Células nerviosas. • Funciones del sistema nervioso.

• Vías aferentes y eferentes.

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Unidad 1

• Pedir que elaboren individualmente un mapa conceptual con los conceptos que consideren importantes de la unidad. Los intercambian y comentan el trabajo realizado.

• Exponen su mapa conceptual. Pedir a los compañeros y compañeras que evalúen el trabajo considerando que cada mapa conceptual presente el concepto central en la parte superior, luego los conceptos más generales y más abajo los más particulares; tenga palabras de enlace entre los conceptos y una correcta relación entre los conceptos.

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Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación

Objetivos

• Conocer que la

•

acupuntura activa zonas cerebrales relacionadas con el control del dolor. Desarrollar habilidades relacionadas con el planteamiento de experimentos.

• Responden de manera individual las preguntas planteadas en la página.

• Pedir que lean las respuestas que dieron a las preguntas de la página. Anotar las ideas más relevantes en la pizarra. Con la información recogida solicitarles que elaboren una síntesis.

Contenidos • Efectos neurológicos de la acupuntura.

Páginas 67 a 70 Objetivos • Desarrollar habilidades para responder preguntas tipo PSU relacionadas con el sistema nervioso.

• Leen comprensivamente las preguntas y las responden individualmente.

• Pedir a los estudiantes que comenten sus respuestas. Detectar y corregir posibles errores conceptuales.

Contenidos

• Conceptos relacionados con el sistema nervioso.

Página 71 Objetivos • Reconocer los conceptos relacionados con el sistema nervioso.

• Seleccionan otros conceptos tratados en la unidad, que les parecen relevantes, y los definen con sus propias palabras.

• Pedir que lean y escriban en la pizarra aquellos conceptos que no aparecen en el glosario y que ellos definieron.

Contenidos • Conceptos relacionados con el sistema nervioso.

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Actividad 1 Comparar De acuerdo con el esquema se pueden establecer las siguientes semejanzas y diferencias: a. Tanto en el control nervioso como en el endocrino existe un estímulo, un receptor, una vía de transmisión de la señal, un efector y una respuesta. b. En el control endocrino existe una célula (o glándula, en otras vías de control) que recibe el estímulo; en cambio, en el control nervioso existe una célula nerviosa que recibe el estímulo. Además, en el control endocrino la vía de transmisión de la “señal” (representada por hormonas) es la sangre; en cambio, en el control nervioso la vía de transmisión de la “señal” (representada por el impulso nervioso) es una célula nerviosa. Por último, en el control endocrino el efector recibe el nombre de célula blanco (u órgano blanco en otras vías de control); en cambio, en el control nervioso el efector recibe el nombre de célula efectora (u órgano efector en otras vías de control).

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Actividad 2 Investigar a. Se pueden elaborar distintas hipótesis, pero todas deben señalar al menos una parte del cuerpo de la lombriz que sea más sensible al tacto (región anterior, posterior o segmentos entre ambas regiones). En el experimento deben incluir el mayor número de lombrices que puedan (10 como mínimo y 30 como máximo), para tener una muestra representativa, ya que el análisis de uno o pocos ejemplares no permite una generalización de lo observado. b. En los insectos, en general, los receptores del olfato se encuentran mayoritariamente en las antenas, aunque también en algunas especies se han encontrado en otras estructuras, como las patas. La planificación de un experimento que demuestre que dichas estructuras son sensibles a los olores, puede ser solo teórica, pero plausible. Por ejemplo, se debería trabajar con insectos cuyo sentido del olfato sea muy desarrollado, como abejas, mariposas y hormigas. Se debe diseñar un experimento que contemple al menos dos grupos de organismos de la misma especie: uno en que las estructuras donde se encuentran mayoritariamente los receptores del olfato sean bloqueadas y otro en que no se efectúen manipulaciones de tales estructuras. Finalmente, se debe evaluar la respuesta conductual de los organismos de ambos grupos, frente a un tipo de estímulo que emita olores que los insectos puedan detectar, como sustancias dulces en el caso de las hormigas y abejas, flores aromáticas en el caso de las abejas y mariposas, etc. Si los alumnos y alumnas quisieran ejecutar los experimentos planificados, se deben manipular los organismos con mucha precisión, utilizando lupas si es necesario, con guantes y pinzas para evitar el contacto entre la piel humana y el insecto y evitar riesgos de picaduras, mordeduras y aguijoneos.

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Voy aprendiendo a. Los animales pertenecientes al grupo Cnidaria poseen un sistema nervioso con menos cantidad y complejidad de órganos, en comparación con los animales de los otros grupos presentados en el libro. b. De los animales señalados, el artrópodo (chanchito de tierra) debería tener un sistema nervioso más complejo desde un punto de vista estructural. c. En términos generales, la cantidad y complejidad de órganos nerviosos puede reflejar, en los animales, el grado de complejidad de las respuestas frente a estímulos, de la coordinación de sus conductas, de sus capacidades intelectuales (por ejemplo, memoria y/o aprendizaje) y, por lo tanto, de parte de su modo de vida (organización social, capacidad y complejidad de comunicación, reconocimiento de organismos de su misma especie, etc.). Sin embargo, existen especies de animales pertenecientes a grupos de invertebrados, como los insectos, que poseen modos de vidas bastante complejos, en cuanto a su organización social, capacidad de aprendizaje y sistemas elaborados de comunicación, aun cuando su sistema nervioso no es tan complejo como el de vertebrados, desde el punto de vista de su organización y estructuras. d. En general, de los animales señalados, las aves debrían tener mayor desarrollo de los tejidos nerviosos asociados directamente con la coordinación de movimientos. e. En general, de los animales señalados, los mamíferos deberían tener mayor desarrollo de los tejidos nerviosos vinculados directamente con el aprendizaje. f. Las aves, en general, presentan un gran desarrollo de los tejidos que coordinan los movimientos, debido a que necesitan efectuar movimientos precisos y coordinados para desplazarse por medio del vuelo. En los mamíferos, en general, el tejido nervioso que interviene directamente en procesos de abstracción más complejos, como el aprendizaje, está más desarrollado que en otros grupos de animales. Esto puede evidenciarse en las capacidades de aprendizaje de muchos mamíferos que han sido entrenados para efectuar diferentes tareas, o que han sido utilizados para investigaciones respecto de diferentes formas de aprender.

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Actividad 3 Averiguar Las estructuras nerviosas del modelo deben ser proporcionales entre sí en tamaño (aún cuando no estén a escala) y, para fines didácticos, deben estar diferenciadas por colores y rotuladas. Las situaciones cotidianas en las que estén involucradas las diferentes estructuras nerviosas, pueden contemplar acciones voluntarias, como movimientos de partes del cuerpo, desplazamiento, emisión de sonidos y pensamientos. También pueden considerar situaciones involuntarias, como acciones reflejas y procesos fisiológicos desarrollados de manera inconsciente, como ventilación pulmonar y latido cardíaco.

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Voy aprendiendo Situación

Órgano

Enhebrar una aguja

Cerebelo

Resolver, mentalmente, un ejercicio de matemática

Cerebro

Aumento de la temperatura corporal

Hipotálamo

Taquicardia

Bulbo raquídeo

Retirar la mano rápidamente, después de tocar una superficie que está a 80°C Aguantar la inspiración bajo el agua

Médula espinal Protuberancia

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Actividad 4 Describir La superficie del cerebro está formada por una capa de sustancia gris de 2 a 4 mm de grosor denominada corteza cerebral. Debajo de esta capa se encuentra la sustancia blanca. Durante el desarrollo del cerebro, en el período embrionario, la corteza se enrolla y pliega sobre sí misma originando las circunvoluciones. Existe una hendidura longitudinal que separa casi por completo el cerebro en dos hemisferios cerebrales, denominada fisura longitudinal. Ambos hemisferios están conectados por una zona más interna de sustancia blanca llamada cuerpo calloso. Cada hemisferio se encuentra formado por cuatro lóbulos cuyos nombres están relacionados con los huesos que los cubren: lóbulo frontal, lóbulo parietal, lóbulo temporal y lóbulo occipital.

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Actividad 5 Analizar El dibujo debe representar la activación de las áreas involucradas en: leer y hablar (leer una noticia a otra persona), escuchar (la persona que lee se escucha a sí misma, y también escucha la persona que recibe la información), y pensar (eventualmente ambas personas pueden reflexionar en torno a la noticia).

Página 19

Voy aprendiendo La hipótesis, que puede ser redactada de diferente forma, debe señalar que el animal con mayor grado de rugosidad de la corteza cerebral presenta una mayor complejidad de capacidades que involucran procesos como el aprendizaje y la memoria. a. El animal con mayor grado de rugosidad de la corteza cerebral tendrá mayor superficie por unidad de volumen de la corteza. Por lo tanto, el desarrollo de tal estructura es mayor. b. En las aves, en general, el cerebelo es muy desarrollado, lo que permite la coordinación de muchos movimientos musculares que posibilitan el vuelo. c. En los primates, y especialmente en la especie humana, la corteza cerebral presenta un gran desarrollo, lo que confiere un alto desarrollo de capacidades mentales.

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Actividad 6 Representar

1. Receptor 2. Neurona sensitiva o aferente 3. Neurona de asociación 4. Centro integrador 5. Neurona motora o eferente 6. Efector

1

4

3 2 5 6

Página 22

Voy aprendiendo 1. d 2. c 3. a 4. e

Página 23

Actividad 7 Analizar a. Esta neurona inhibe la acción de los músculos flexores antagonistas, de modo que se produzca solo la contracción del músculo extensor. b. Hipotéticamente, si la neurona motora extensora conectara además con la neurona motora flexora (en lugar de la neurona inhibitoria), podría contraer ambos músculos, lo que haría imposible el movimiento de la extremidad.

Página 24

Actividad 8 Explorar a. Al estimular el axón de una neurona en reposo, ocurre un cambio en la polaridad de la membrana: el interior de la membrana queda con carga positiva y el exterior con carga negativa, producto de un cambio en las concentraciones de iones entre el medio extra e intracelular. b. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Página 25

Actividad 9 Analizar a. La bomba sodio-potasio corresponde a un tipo de transporte activo, porque ocurre en contra de un gradiente de concentración, por lo tanto, requiere de energía (ATP) para su funcionamiento. b. Iones sodio (Na+) del medio extracelular entrarían en la célula nerviosa sin que sean “devueltos” al medio externo, y los iones potasio (K+) saldrían al medio extracelular sin que sean transportados hacia el medio interno.

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Solucionario c. El medio intracelular posee carga eléctrica negativa, mientras la neurona está en reposo, porque al interior de la neurona existen proteínas cargadas negativamente y los iones K+ tienden a salir hacia el medio extracelular, por canales de potasio. El medio extracelular posee carga eléctrica positiva, mientras la neurona está en reposo, ya que en el lado externo hay una mayor concentración de iones Na+ y Ca+2. Página 26

Actividad 10 Analizar a. Iones Na+ y iones K+. b. Al estimular la neurona, los canales de sodio se abren y este ion atraviesa la membrana e ingresa al medio intracelular. c. La membrana se encuentra cargada negativamente por fuera y positivamente por dentro (cambio de polaridad). d. El potencial de reposo se restablece por la salida de iones K+ y porque los iones Na+ dejan de entrar.

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Voy aprendiendo

• Al evaluar los modelos es importante considerar la presencia y explicación de los siguientes aspectos: Arco reflejo: componentes (receptor, neurona sensitiva o aferente, neurona de asociación, centro integrador, neurona motora o eferente y efector). Sentido del impulso nervioso conducido por las neuronas. Bomba sodio/potasio, despolarización y repolarización: tipo de iones y moléculas en ambos lados de la membrana. Concentración relativa (mayor o menor) de tales iones y moléculas. Polaridad de la membrana y cambios en esta. Conducción continua y saltatoria: presencia y ausencia de vainas de mielina. Rapidez de la conducción. Página 29

Actividad 11 Interpretar a. La respuesta es más rápida en la sinapsis eléctrica, representada por los gráficos 4 y 5, donde la respuesta de la neurona postsináptica se demora menos milisegundos en ocurrir. b. El gráfico 3 representa un potencial excitatorio postsináptico sub-umbral, porque se produce un potencial que no alcanza el nivel adecuado para generar un potencial de acción. c. Los gráficos 3 y 5 representan una respuesta de despolarización en la membrana postsináptica, ya que en ambos el potencial tiende a ser positivo, o menos negativo.

Página 30

Voy aprendiendo 1. A 2. B 3. C 4. E 5. D

Página 31

Voy aprendiendo

1. A 2. B 3. D 4. C Página 32

Actividad 12 Elaborar a. Definición de los tipos de sinapsis: • axosomática: el axón de una neurona está en sinapsis con el soma de otra. • axodendrítica: el axón de una neurona está en sinapsis con las dendritas de otra. • axoaxónica: el axón de una neurona está en sinapsis con el axón de otra.

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b. A continuación se presenta una propuesta de mapa conceptual. Tipos de sinapsis

de acuerdo con

Mecanismo de propagación del impulso nervioso

Región de las neuronas que establecen contacto se pueden distinguir

Eléctrica

Química

Axosomática

Axodendrítica

Axoaxónica

se puede distinguir

Potencial postsináptico excitador

Potencial postsináptico inhibidor

c. A continuación se describen algunas acciones de determinados neurotransmisores, sobre la base de información publicada en el programa de estudio de tercero medio (MINEDUC).

• Acetilcolina: neurotransmisor de las neuronas motoras medulares y de algunas vías • • • • •

neuronales en el cerebro. Norepinefrina: actúa sobre ciertas vías nerviosas en el cerebro y en el sistema nervioso periférico; causa relajación en los músculos intestinales y contracción más rápida del corazón. Dopamina: neurotransmisor del sistema nervioso central involucrado en la esquizofrenia. La causa de la enfermedad de Parkinson es la pérdida de neuronas dopaminérgicas. Serotonina: neurotransmisor del sistema nervioso central involucrado en el control del dolor, el sueño y el humor. Ácido gama aminobutírico (GABA): neurotransmisor inhibidor. Algunas drogas usadas para reducir la ansiedad y producir sedación, imitan la acción del GABA. Endorfinas: actúan sobre determinados nervios sensoriales, especialmente en las vías del dolor. Sus receptores son activados por drogas narcóticas: opio, morfina, heroína, codeína.

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Actividad 13 Analizar a. La magnitud de los potenciales de acción no cambia, aunque aumente la intensidad del estímulo. b. Al aumentar la intensidad del estímulo, los potenciales de acción aumentan su frecuencia, es decir, se generan más potenciales en un mismo período de tiempo.

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Voy aprendiendo 1. Las sensaciones no conscientes son importantes ya que mantienen “informado” al sistema nervioso central para que coordine ciertos procesos vitales en nuestro organismo, como, por ejemplo, la ventilación pulmonar y la presión arterial. 2. Es importante que el dolor sea consciente, ya que siempre está asociado con algún tipo de situación peligrosa o dañina en nuestro organismo. De esta manera, nos damos cuenta de la existencia de alguna alteración, de mayor o menor grado, que podría perjudicar nuestra salud o integridad física. 3. Si ocurriera adaptación visual o táctil, disminuiría la frecuencia de los potenciales de acción a lo largo del tiempo. 4. Los receptores de adaptación muy lenta están involucrados en procesos fundamentales para nuestro organismo, de modo que al tener una adaptación más lenta, permiten que la sensación se mantenga por más tiempo, lo que puede determinar, en algunos casos, nuestra supervivencia.

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Actividad 14 Averiguar y comprender • La miopía se produce porque la longitud del globo ocular es mayor que la del ojo normal. Debido a esto, los rayos convergen antes de la retina y la imagen percibida es borrosa. Puede producirse también porque el cristalino es más grueso, con lo cual los rayos también convergen antes de la retina. La hipermetropía se produce porque la longitud del globo ocular es menor que la del ojo normal. Debido a esto, los rayos convergen detrás de la retina y la imagen percibida también pierde nitidez. • La luz es refractada por los lentes bicóncavos, experimentando una divergencia de sus rayos (haces). La luz es refractada por los lentes biconvexos, experimentando una convergencia de sus rayos (haces). • Para corregir la miopía se requieren lentes bicóncavos. Para corregir la hipermetropía se requieren lentes biconvexos.

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Voy aprendiendo • Si se lesiona el nervio óptico derecho, no se podrían elaborar imágenes correspondientes a todo el campo visual de ese mismo ojo. • Si se lesiona el tracto óptico izquierdo, no se podrían elaborar imágenes correspondientes al campo visual derecho (de ambos ojos). • Si se lesiona el quiasma óptico no se podrían elaborar imágenes correspondientes al campo visual izquierdo del ojo izquierdo y del campo visual derecho del ojo derecho. • Si se lesionan los axones de la retina temporal del ojo derecho no se elaborarían imágenes correspondientes al campo visual izquierdo del ojo derecho.

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Simpático

Parasimpático

B Inhibición de la salivación. C Dilatación bronquial. F Inhibición de la motilidad y secreciones intestinales.

A´ D´ E´ G´

Contracción pupilar. Disminución de la frecuencia cardíaca. Estimulación de la digestión. Contracción de la vejiga urinaria.

Voy aprendiendo

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1. La presencia de Ca+2 induce la contracción muscular, y su ausencia permite la relajación

muscular. 2. Si se bloquean los receptores de la placa motora no se produce el potencial de acción que desencadena la liberación del Ca+2 (almacenado en el retículo sarcoplásmico) y, en consecuencia, no ocurre la contracción muscular. 3. Si se inhibe la acción de la acetilcolinesterasa, la acetilcolina permanecerá unida al receptor de la placa motora, desencadenando potenciales de acción permanentes y, por lo tanto, contracciones musculares muy frecuentes. 4. A través de la acetilcolinesterasa se produce la degradación de la acetilcolina y mediante la bomba de transporte activo de iones Ca+2, estos se devuelven al retículo sarcoplásmico. Actividad 15 Relacionar

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Inspiración

que estimula los pulmones

produciéndose una Receptores

que inhiben el área Músculos intercostales externos

Diafragma

Inspiratoria

lo que determina la relajación de lo que determina la contracción de Inspiratoria

Músculos intercostales externos

Diafragma lo que activa el área

produciéndose una

Espiración

Receptores

que deja de estimular

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Voy aprendiendo a. Drogas lícitas son aquellas cuyo consumo está permitido por ley. Algunas de las drogas legales usadas en nuestro país son: tabaco, alcohol y fármacos. b. La marihuana actúa sobre la corteza cerebral, principalmente en las áreas que controlan la movilidad de los miembros, órganos sensoriales y el comportamiento. Entre los tipos específicos de desempeño psicológico que se afectan por su consumo se incluyen la sustitución de dígito-símbolos (cambio de significados del entorno), la unión de dígitos, la sustracción serial (incapacidad de seguir una secuencia lógica), la comprensión de lectura y la percepción del tiempo. También se altera la percepción de la visión, el sonido y el tacto; afecta el estado de ánimo y la interacción social. c. Un estudio entre escolares realizado en 2001 por CONACE (estudiantes de octavo básico a cuarto medio), demostró que 23,8% de los alumnos comprendidos en estos cursos han consumido droga ilícita alguna vez en la vida, que 15,5 % de ellos lo ha hecho en el último año, y 8,5% ha consumido droga alguna vez en el último mes. d. Hay tratamiento para la drogadicción; sin embargo, no todas las personas necesitan un mismo tipo de tratamiento. El proceso terapéutico tiene una duración variable entre seis y 10 meses, aproximadamente, según las características individuales de la persona que consume, el tipo de droga que usa, el grado de dependencia, las dificultades ocasionadas por el consumo, el apoyo con que cuenta, entre otras. e. Existen instituciones que se encargan de combatir el consumo de drogas, principalmente comunicando sus efectos. Sin embargo, el modo más eficaz de combatir este flagelo es que en cada familia exista una buena comunicación, afecto y confianza. f. Hay drogas depresoras del sistema nervioso central, es decir, atenúan o inhiben los mecanismos cerebrales de la vigilia, actuando como calmantes o sedantes (alcohol, heroína, derivados de los opiáceos, las benzodiazepinas o tranquilizantes, etc.); otras son estimulantes, es decir, actúan acelerando los procesos mentales, haciendo que la persona que la consume se sienta más alerta y eufórica, aumentan la actividad motora y se estimula el sistema cardiovascular (cocaína, pasta base, “pepas”, anfetaminas, éxtasis, entre otros), y hay drogas desorganizadoras del sistema nervioso central: cambian el funcionamiento cerebral alterando la percepción (tales como el LSD y la mezcalina, inhalables y marihuana, entre otras).

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Actividad 16 Averiguar a. Algunas drogas lícitas, como el diazepam, tienen una aplicación terapéutica, es decir, forman parte de un tratamiento que tiene por objeto recuperar el estado de salud o atenuar los efectos generados por alguna enfermedad. Las drogas ilícitas, en cambio, solo buscan generar efectos de “agrado” en las personas que las consumen. Sin embargo, el uso indiscriminado de drogas lícitas e ilícitas, y no supervisado por especialistas de la salud, puede conducir a la dependencia física y/o psicológica. b. Las drogas ilícitas ocasionan mayor daño sobre la salud, sin embargo, las lícitas pueden llegar a ser perjudiciales si no existe control y supervisión médica, en el caso de las que se emplean como medicamentos. c. Las drogas que generan mayor tolerancia son las anfetaminas, la cocaína y el LSD. d. La única base para distinguirlas reside en la aplicación terapéutica de algunas drogas, ya que ambas, lícitas e ilícitas, son perjudiciales para quien las consume.

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Voy aprendiendo a. Uno de los efectos del consumo de drogas es la adicción, es decir, la necesidad de continuar consumiéndola. Si no se consume droga se manifiestan los síntomas y signos que caracterizan el síndrome de privación, lo que generalmente lleva al consumo de droga y si este continúa se genera dependencia, que puede ser física y/o psicológica. b. Si un enfermo suspende repentinamente el consumo de drogas, se manifiesta el síndrome de privación. La diferencia que existe entre las drogas que producen dependencia física y psicológica radica en que el no consumo de las primeras produce el llamado síndrome de privación.

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Actividad 17 Averiguar y organizar

Droga

Composición

Efectos

Neoprén

El agente activo es el tolueno y otros hidrocarburos.

Produce una sensación de borrachera y euforia que se acompaña de serios daños a las células cerebrales. También daña nervios periféricos al hígado y riñones. Ocasiona daños a las vías aéreas de los consumidores.

Pasta base

Se extrae de la hoja de coca, pero se mezcla con ácido sulfúrico, parafina, bencina, alcohol, amoníaco, talco, harina e incluso yeso.

Altera el juicio, aumenta la agresividad, provoca reacciones de pánico, tensión muscular, y produce alucinaciones visuales, auditivas y táctiles.

Éxtasis

Se vende aduciendo que solo posee MDMA (metilendioximetanfetamina), pero generalmente está adulterado con talco, comprimidos antiparasitarios para perros e incluso con otras drogas potentes como la mescalina, el ácido lisérgico (LSD) y otras anfetaminas.

Produce euforia, desinhibición, hipertermia. taquicardia, arritmia e hipertensión, pérdida del apetito, sequedad de boca, sudoración, deshidratación, sobrestimulación (aumento del estado de alerta, insomnio). En altas dosis produce náuseas, vómitos, temblores, hiperactividad motora, escalofríos y deshidratación severa; problemas cardiacos o una insuficiencia renal aguda, que podrían provocar la muerte.

Crack

Corresponde a cocaína mezclada con bicarbonato de sodio y agua, lo que la hace más volátil.

Droga estimulante que produce dependencia psicológica. Entre sus efectos nocivos destacan la hipertensión y taquicardia. En dosis muy altas puede producir convulsiones y delirio. La muerte puede ser ocasionada por arritmia cardiaca.

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Voy aprendiendo

Droga

Efectos

Situación legal en Chile

Marihuana

estimulante tranquilizante/sedante estimulante estimulante estimulante estimulante

Ilícita

Alcohol Nicotina Cocaína Cafeína Pasta base

Lícita Lícita Ilícita Lícita Ilícita

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Voy aprendiendo a. En condiciones normales, el impulso nervioso conducido en la neurona presináptica determina la liberación de los neurotransmisores que, al unirse a los receptores de la neurona postsináptica, hacen que el impulso nervioso continúe su propagación a través de ella. Una vez conducido el impulso, los neurotransmisores son recaptados por transportadores de neurotransmisores. En presencia de cocaína, en cambio, se inhibe la recaptación del neurotransmisor lo que determina que queden en el espacio sináptico y una mayor cantidad se una a los receptores de la membrana postsináptica. La dopamina es un neurotransmisor relacionado con las vías del placer, de ahí los efectos que produce esta droga. b. El efecto que ejerce la cocaína a nivel de la sinapsis es la inhibición de la recaptación de dopamina. c. Produce aumento de la sensación de placer en el individuo que consume cocaína.

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Actividad 18 Comparar • La morfina inhibe la liberación de neurotransmisores por parte de la neurona presináptica, por lo tanto, el mensaje nervioso es inhibido. Las anfetaminas inhiben la recaptación del neurotransmisor (dopamina) por la neurona presináptica, por lo que este queda en el espacio sináptico, provocando un mensaje nervioso sostenido. Droga

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Acción

Morfina

Inhibe la liberación del neurotransmisor.

Inhibe la sinapsis.

Anfetaminas

Inhibe la recaptación del neurotransmisor.

Estimula la sinapsis.

Voy aprendiendo Los gráficos son los siguientes:

Hombre Mujer

Edad de inicio en el uso de drogas 20

15

15

17

Edad de inicio en el uso de drogas en hombres y mujeres 25

21

17

Edad (años)

Edad (años)

25 20

Efectos

10 5 0

20 15

20 15 16

16 18

Tabaco

Alcohol

17 18

21 21 17

10 5 0

Tabaco

Alcohol

Marihuana Droga

Pasta base

Cocaína

Marihuana

Pasta base

Cocaína

Droga

a. La droga que se comienza a consumir más tempranamente, entre las legales, es el tabaco (15 años) y entre las ilegales, la marihuana (17 años). b. La droga que se consume más tardíamente, entre las legales, es el alcohol (17 años) y entre las ilegales, la cocaína (21 años). c. La diferencia entre el promedio de inicio de consumo de drogas entre hombres y mujeres es muy bajo (cuatro meses). Esto implica que el consumo de drogas no es un problema directamente asociado al sexo del individuo.

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Unidad 1

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Actividad 19 Analizar a. De acuerdo con los datos graficados a partir de la tabla, se puede determinar que el consumo de cigarrillos o alcohol ocurre en edades más tempranas y el consumo de drogas ilícitas es más tardío. Según este resultado, se podría plantear que las personas que consumen drogas ilícitas probablemente consumían (y tal vez lo sigan haciendo) tabaco y/o alcohol en edades más tempranas. b. De acuerdo con la respuesta anterior, existiría un factor de riesgo en el consumo temprano de tabaco y alcohol, en cuanto a un posible consumo de drogas ilegales. El consumo frecuente de tabaco y alcohol, puede generar adicción a tales drogas y, probablemente, a la necesidad de “probar” otras drogas. Por este motivo, es importante que exista una labor preventiva por parte de los adolescentes hacia sus pares que consumen tabaco y alcohol de manera muy frecuente o en mucha cantidad.

Página 54

Actividad 20 Interpretar a. El gráfico es el siguiente: 8° I° II° III° IV°

Prevalencia del consumo de drogas en escolares (último mes) 70 60

Porcentaje de alumnos

50 40 30 20 10 0 Alcohol

Tabaco

Tranquilizantes Tranquilizantes Marihuana con receta sin receta

Pasta base

Cocaína

Otras drogas

Estimulantes sin receta

Inhalables

Éxtasis

Droga

b. En promedio la droga más consumida es el alcohol. En 4° medio se presenta el mayor consumo.

Sistema nervioso

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Solucionario c. El gráfico es el siguiente: Consumo de tranquilizantes con y sin receta médica en los cursos Porcentaje de alumnos

3.5

Tranquilizantes con receta Tranquilizantes sin receta

2.62

2.5 2.0 1.5 1.0

3.29

3.01

3.0

2.15 1.88

1.63

2.15

1.69 1.19

0.84

5 0 8°

I°

Cursos

II°

III°

IV°

Se observa un mayor consumo de tranquilizantes con receta médica. El mayor consumo se observa en cuarto medio. d. Se podría evitar la venta de medicamentos sin receta a menores de edad exigiendo que se presente el carné de identidad al momento de la compra. e. La droga ilícita que presenta el mayor consumo es la marihuana y la de menor consumo es el éxtasis. f. A medida que aumenta el curso, se observa una tendencia al aumento del consumo de drogas. g. La labor preventiva sobre el consumo de drogas debe iniciarse en la educación básica, para evitar la escalada de consumo que se presenta después. Sin embargo, debe reforzarse en todos los niveles. Página 55

Voy aprendiendo a. El principal factor que propicia involucrarse con drogas es que ella se encuentra en alrededores del colegio. b. Si bien las respuestas son abiertas, algunas medidas que se pueden tomar son: fomentar el uso del tiempo libre en actividades deportivas y crear espacios de recreación, creación de agrupaciones juveniles donde a niños y niñas se les permita enaltecer su autoestima y puedan desarrollarse como personas sanas e integradas positivamente a la sociedad. También se pueden desarrollar campañas informativas sobre la prevención y consumo de drogas.

Página 55

Actividad 21 Relacionar • Pueden redactarse muchas respuestas, pero la idea central debe contemplar que si se considera al alcoholismo como una expresión fenotípica, entonces debe existir variabilidad de tal fenotipo en la población. Además, parte de esta variabilidad podría ser explicado por un componente genético y otra parte por un componente ambiental (imitación, factores culturales, factores sociales, etc.).

Página 56

Actividad 22 Elaborar d. El gráfico resultante estará de acuerdo a los datos obtenidos en la encuesta. e. Debiera haber una relación entre el consumo de drogas ilícitas y los factores de riesgo presentes en la encuesta. Por otro lado, no debiera existir una notoria diferencia entre mujeres y hombres en relación al consumo. f. Las posibles conclusiones que pueden establecer los estudiantes, dependen del punto anterior.

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Actividad 23 Analizar a. Es mayor la cantidad de jóvenes que no consumen droga y que perciben un gran riesgo en el consumo en comparación a los que sí consumen. b. Porque no tienen experiencia alguna en el consumo de drogas y eso los hace estar más temerosos de los efectos que ellas producen tanto físicamente como psíquicamente. c. Claramente uno de los factores que favorecen el no consumo de drogas es la información que se tenga respecto a los riesgos del consumo.

Página 58

Actividad 24 Diseñar • Esta actividad pretende que los alumnos y alumnas desarrollen la capacidad de investigación y comunicación de medidas de prevención del consumo de drogas. Antes de llevar a cabo la campaña de prevención del consumo de drogas, es importante que los estudiantes entreguen el informe previo para hacer las sugerencias respectivas.

Página 59

Proyecto a. Se perciben de distinto tamaño debido a que la imagen ubicada “más atrás”, debiendo ser de menor escala, es del mismo tamaño real que la ubicada “más adelante”. Experimento sugerido: fotocopiar y recortar las imágenes de la figura 1, ponerlas sobre una línea recta, y comparar con lo observado antes de sacarlas del contexto de profundidad. b. Desaparece la ilusión óptica de movimiento porque al fijar la vista se pierde el contexto de referencia. Predomina en este caso la vía neuronal eferente, asociada con la fijación del movimiento ocular que sigue a un estímulo visual. Trabajo con las actitudes

Página 63

• Las respuestas a las preguntas de la sección Analizar el problema son las siguientes: a. Esta respuesta es abierta; sin embargo, se sugiere comparar la definición entregada por los estudiantes con la definición de la página 60, y enfatizar la importancia de incorporar en la definición los términos “estado de bienestar”, “relaciones armoniosas” y “sociedad”. b. Respuesta abierta. Se sugiere considerar que “cultura” es todo aquello que no es producido de manera “natural”, sino que por intervención humana. Más específicamente, cultura es el proceso de intervención del medio ambiente, de generación de conocimiento y de su transmisión por intervención humana, y que tiene como resultado la modificación del medio ambiente. c. El gráfico solicitado es el siguiente: Situaciones psicosociales anormales en escolares chilenos de 6° básico

Porcentaje

12

8

4

0 Relaciones intrafamiliares

Discapacidad grupo de apoyo

Comunicación intrafamiliar

Condiciones crianza

Ambiente cercano

Sucesos vitales

Estresores sociales

Estrés interpersonal colegio

Discapacidad del niño

Categorías de diagnóstico

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Solucionario d. Los factores de mayor riesgo son: comunicación intrafamiliar inadecuada o distorsionada, relaciones intrafamiliares anormales y ambiente cercano anormal. Un ejemplo de hipótesis que explica este hecho es la siguiente: “la salud mental del niño o niña refleja las condición de salud mental del entorno familiar”. Para ponerla a prueba, debería realizarse un estudio sobre la salud mental de los padres y familiares cercanos y contrastar estos datos con los datos obtenidos en los estudiantes, esperándose una alta correlación entre lo observado en ambos grupos. Siguiendo el razonamiento anterior, el grupo de apoyo es un factor sicosocial de baja prevalencia por no formar parte del entorno directo del niño o niña. e. Se espera que la respuesta a esta pregunta se base en el supuesto de que la separación entre factores genéticos y ambientales es artificial y solo cumple un fin metodológico ya que, en la práctica, la conducta del ser humano se desarrolla en el contexto de una compleja interacción genéticoambiental. f. El aporte de los estudios citados en el texto (página 61) consiste en que, en comparación con los niños sin SDAH, los niños con SDAH poseen la capacidad de mantener por más tiempo la atención hacia estímulos de carácter periférico. No se trata, entonces, de un déficit atencional general, sino que de una atención diferencial.

• Las respuestas a las preguntas de la sección Tomar una decisión son las siguientes: a. Aunque las preguntas de esta sección están dirigidas a obtener respuestas personales, se sugiere considerar la importancia de las relaciones al interior del grupo de pares basadas en la solidaridad, el respeto mutuo y la autonomía. b. Los factores positivos son respeto por los menores y tolerancia con las conductas propias de la edad. Factores negativos son incomprensión hacia los menores, abuso y sensación de superioridad. Resumen de la unidad • A continuación se presenta una propuesta de mapa conceptual.

Página 65

Sistema Nervioso

posee dos componentes

Neuronas

Nervios

Sistema Nervioso Central

constituido por

funcionan interconectadamente

Sistema Nervioso Periférico

constituido por

Neuroglias

Ganglios

compuesto por

Encéfalo

Médula espinal

presenta las siguientes partes

Tronco encefálico

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Unidad 1

Cerebelo

Diencéfalo

Cerebro

se subdivide en

Sistema Nervioso

Sistema Nervioso

Somático

Autónomo

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Lectura Científica a. El primer experimento, donde se le informa al voluntario las propiedades de la aguja retráctil. b. Cabría esperar una respuesta similar a la obtenida en el primer experimento. c. Participaría de manera predominante la vía eferente, debido al procesamiento del estímulo mecánico sobre la piel en los centros integradores de la corteza cerebral como señales asociadas con el efecto de la acupuntura, previamente notificado al paciente. d. El uso de un grupo formado por personas ciegas de nacimiento, respecto de la respuesta obtenida en un grupo formado por personas con ceguera adquirida luego del nacimiento. Si es cierto lo planteado por los científicos chinos, cabe esperar que en el grupo de personas con ceguera adquirida se obtenga el mismo resultado que en personas videntes.

Páginas 67 a 70

Comprueba lo que aprendiste 1. Se observan reacciones motoras y manifestaciones de dolor debido a que se está produciendo un arco reflejo, llegando las señales hasta el área motora. 2. El nombre de las estructuras es el siguiente: 1. Onda de despolarización. 2. Neurona presináptica. 3. Vesícula sináptica (en su interior se encuentran los neurotransmisores). 4. Droga. 5. Receptor de membrana (para el neurotransmisor). 6. Propagación del impulso nervioso. 7. Neurona postsináptica. a. Si se administrara un medicamento que bloquee el receptor para el neurotransmisor, los efectos de la droga no se manifiestan, ya que no hay conducción del impulso nervioso. b. Si se administrara un medicamento que destruyera la droga, la sinapsis se desarrollaría normalmente.

3. D 4. E 5. E 6. B 7. A 8. E 9. E 10. D 11. C 12. E

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Ampliación de contenidos ¿Cómo abordar el tema de las drogas? Es importante tener en cuenta que el modo en que los estudiantes comprenden y utilizan la información respecto de las drogas y sus efectos está determinado por la forma en que el docente entrega los contenidos, y la actitud que adopta frente al tema. A continuación enunciamos algunas sugerencias:

• Manifestar una clara actitud de oposición al consumo de drogas. • Promover la discusión de aspectos sociales y psicológicos de quienes consumen, más que de las características farmacológicas de las sustancias.

• Mostrarse abierto(a) al diálogo, sin ridiculizar, respetando la experiencia y las opiniones • • • • • • • • •

Para prevenir el consumo de drogas, es necesario promover el uso positivo del tiempo libre a través de actividades recreativas y culturales.

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Unidad 1

de los estudiantes. Crear un clima de confianza y confidencialidad. Situarse en su rol de adulto, no de “par” de sus alumnos y alumnas. No estigmatizar a los consumidores. Utilizar estrategias apropiadas a la etapa de desarrollo de los estudiantes. No sobredimensionar los aspectos dramáticos y morbosos. Resaltar los aspectos positivos de no consumir, más que los negativos del consumo de drogas. No resaltar excesivamente los peligros del consumo, pues el riesgo forma parte de los valores de los adolescentes. Promover el análisis y la discusión al momento de entregar información. La información debe servir a los estudiantes para tomar decisiones responsables. Si usted entrega información adicional sobre las drogas es importante que esta sea veraz, creíble y fidedigna, que esté acompañada de otras estrategias preventivas que estimulen el desarrollo de habilidades personales y sea adecuada a la edad y conocimientos de los estudiantes. Cuando se detecta un problema de consumo, el estudiante debe ser acogido, entregársele información y elaborar un plan de acción que considere su nivel de uso de la sustancia, grado de reconocimiento del problema y la disposición al cambio que presente. Un buen apoyo conlleva el desarrollo de acciones preventivas que incluyan a la familia del afectado(a). Si corresponde, se debe derivar al estudiante a la red de salud existente.

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• • • • •

Si usted como profesor(a) sorprende a un estudiante consumiendo drogas, es muy probable que se pregunte si debe o no enviarlo a un tratamiento. La respuesta es: no necesariamente. Si encuentra a un alumno o alumna consumiendo dentro del colegio, hable con él/ella privadamente, pregúntale qué está pasando e indague en todos los factores de riesgo asociados: situación familiar, social, autoestima, etc., porque tal vez es un consumo experimental o un acto impulsivo. Algunas recomendaciones para hablar con él/ella, son: Acercarse con una actitud acogedora generando un clima de confianza. Estar tranquilo, conversar sin prejuicios, sin enjuiciar, sin sermonearlo, sin culparlo, sin ser condescendiente, ni en plan de retarlo o castigarlo. Hablar primero de él/ella y su vida; ir de lo general a lo específico. Hacer preguntas abiertas. Escuchar lo que tiene que decir. Puede que la persona adecuada para hablar con él/ella sea otro profesor o profesora de su confianza. Si no lo hay, habría que derivarlo al orientador del colegio. Hay que tener en cuenta que el estudiante tal vez no se haya dado cuenta de que tiene problemas de consumo. Cuando el consumo no es experimental y el/la joven lleva un tiempo consumiendo o es un consumo ocasional, pero asociado a problemas familiares, sociales y/o de rendimiento, probablemente necesita ayuda externa. Hay que involucrar a la familia en el problema, hablar con los padres o apoderados, pero siempre informándole antes a el/la joven.

Fuente: www.conacedrogas.cl

La prevención del consumo de drogas debe comenzar en la educación parvularia fortaleciendo en las personas valores, actitudes, habilidades y conocimientos que las alejen del interés por consumir drogas.

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Trabajo con los preconceptos

1. Lee las oraciones y determina si estás de acuerdo con ellas o no. Fundamenta tus respuestas. - Todos los seres vivos tienen sistema nervioso.

- Las neuronas están en el cerebro y en ninguna otra parte de nuestro cuerpo.

- Las únicas células del sistema nervioso son las neuronas.

- La mayoría de las sensaciones conscientes (vista, oído, tacto, gusto y olfato) son elaboradas en el cerebro.

- La contracción de un músculo, la secreción de una glándula y la ventilación pulmonar están reguladas por el sistema nervioso.

- En promedio la droga más consumida es el alcohol, como ella es lícita, los que la consumen no presentan riesgos de continuar con drogas más “duras”.

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Material anexo I

Guía de trabajo: El encéfalo de los animales y su relación con el medio Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Inferir las características de un organismo considerando el desarrollo de las estructuras que forman parte del encéfalo. Materiales: – – – – –

Bisturí. Bandeja de vidrio o plástico. Pez (trucha). Cabeza de pollo. Encéfalo de mamífero (cordero o vacuno).

Procedimiento: 1. Organícense en grupos y consigan una trucha (u otro pez), cabezas de pollo y encéfalo de cordero o vacuno, en supermercados o carnicerías. 2. Pongan el pez y la cabeza de pollo en bandejas separadas y realicen una disección, con la ayuda de su profesor(a), para extraer el encéfalo de estos animales. 3. Una vez que tengan los tres encéfalos, lávenlos con agua e identifiquen sus partes. Pueden recurrir a enciclopedias, textos, CD o Internet.

Análisis: a. ¿En cuál de los encéfalos están más desarrolladas las diferentes partes?

b. Infieran las características que tienen los diferentes animales disectados, en relación a sus capacidades sensoriales (visión, olfato) o a su comportamiento (capacidad para aprender, respuestas reflejas, coordinación motriz, etc.).

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Material anexo 2

Guía de trabajo: La velocidad en la conducción del impulso nervioso Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Reconocer un problema científico relacionado con la velocidad en la conducción del impulso nervioso.

Materiales: – 1 regla. – 5 cajas de fósforos. – 1 reloj o cronómetro. – 1 cubierta de vidrio de 30 x 30 cm aproximadamente, con los bordes protegidos con cinta adhesiva. – 1 caja de plasticina.

Procedimiento: 1. Coloca sobre el vidrio dos tiras de plasticina de unos 25 cm de largo por 0,5 cm de ancho, aproximadamente. 2. Sobre una de las tiras coloca los fósforos en forma perpendicular, de manera que sus cabezas queden en contacto. 3. Enciende el primer fósforo y mide el tiempo que transcurre hasta que se enciende el último. Anótalo en Resultados (Tiempo 1). 4. Sobre la otra tira de plasticina coloca los fósforos, cuidando que sus cabezas queden separadas por una distancia de 2 mm, aproximadamente. Luego, enciende el primer fósforo y mide el tiempo que transcurre hasta que se enciende el último. Regístralo en Resultados (Tiempo 2).

Resultados: Tiempo 1: Tiempo 2:

Análisis: a. ¿Qué problema, relacionado con la conducción del impulso nervioso, se quiere estudiar con esta actividad? Escríbelo. b. Formula una hipótesis a partir del problema planteado. c. ¿Qué antecedentes teóricos sustentan tu hipótesis de trabajo? Explícalos. d. ¿Qué conclusiones puedes extraer?

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Material anexo 3

Guía de trabajo: Potenciales de acción Nombre:

Fecha:

Curso:

Objetivo: Interpretar la información aportada por gráficos relacionados con potenciales de membrana.

Potencial de acción

+30 0

-55

Umbral

-70

Potencial de reposo

0

10

20 A

30

Tiempo (ms)

Potencial de membrana (mV)

Potencial de membrana (mV)

1. Observa los siguientes gráficos. Potencial de acción

+30 0

-55

Umbral

-70

Potencial de reposo

0

10

20

30 B

Tiempo (ms)

2. Responde las siguientes preguntas. a. ¿En qué gráfico(s) se muestra un potencial postsináptico excitador? Fundamenta tu respuesta.

b. ¿En qué gráfico(s) se muestra un potencial postsináptico inhibidor? Fundamenta tu respuesta.

c. ¿A qué se debe la situación descrita por la curva del gráfico A? Explica.

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Material anexo 4

Guía de trabajo: Estimulación visual Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Establecer las respuestas que se obtienen frente al incremento de un estímulo. Materiales: – Lámpara. – Ampolletas de 25, 40 y 75 watts. – Regla. Procedimiento: 1. Organícense en grupos y midan el diámetro aproximado de la pupila de un compañero(a), utilizando una regla cerca del ojo. 2. Un alumno(a) debe acercar una lámpara con una ampolleta encendida de 25 watts, hasta 20 cm, aproximadamente, del ojo de un compañero(a), durante unos 15 segundos. Simultáneamente, otro compañero(a) debe medir la longitud aproximada del diámetro de la pupila del compañero(a) que está siendo estimulado(a). Precaución: el alumno(a) al que se le acerca la lámpara a los ojos, no debe mirar directamente la ampolleta. 3. Repitan los pasos 1 y 2, con el mismo compañero(a), utilizando ampolletas de 40 y 75 watts. 4. Repitan el procedimiento anterior con otros 2 compañeros(as). Análisis: 1. Completen una tabla de datos, como la siguiente, con la información obtenida:

Diámetro de la pupila (cm) Alumno(a)

Sin estímulo

Ampolleta de 25 watts

Ampolleta de 40 watts

Ampolleta de 75 watts

2. Grafiquen los datos de la tabla. 3. Respondan la siguiente pregunta: ¿qué sucedió con el diámetro de la pupila cuando la luz era más intensa?

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Material anexo 5

Guía de trabajo: Efectos del alcohol en los organismos Nombre:

Fecha:

Curso:

Objetivo: Reconocer los efectos del alcohol en cuanto a la capacidad de reacción de los organismos. Para comprobar los efectos que produce el alcohol en la velocidad de reacción de los organismos, se realizó el siguiente procedimiento: a. Se tomaron dos vasos de precipitado y se rotularon con las letras A y B. Se colocó en cada uno 20 mL de agua. b. Dentro de cada vaso se colocó un caracol durante 5 minutos. Luego, se les estimuló con un lápiz y se midió el tiempo de respuesta de cada uno (ver tabla). c. Luego, en el frasco A se agregaron 10 mL de etanol al 95 % y en el frasco B, 10 mL de agua. d. Se colocaron los caracoles dentro de los vasos y al cabo de 5 minutos se les estimuló nuevamente con un lápiz, midiendo el tiempo que demoraron en responder. Se repitió esta actividad 5 veces y se calculó el tiempo promedio, obteniéndose los siguientes resultados. Situación

Tiempo de reacción (segundos)

Caracol A en agua

1,1

Caracol B en agua

1,2

Caracol A en agua con alcohol

4,5

Caracol B en agua

1,2

• Responde las siguientes preguntas. a. ¿Cómo es el tiempo de reacción de los caracoles después de que estuvieron en agua?

b. ¿Qué efectos produjo el alcohol en el tiempo de reacción del caracol A?

c. ¿Qué relación existe entre esta experiencia y el consumo de alcohol en los seres humanos?

d. ¿Qué consecuencias puede tener para la sobrevivencia de una persona el consumo de alcohol? Ten en cuenta los resultados expresados en la tabla.

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Material anexo 6

Guía de trabajo: No fumar Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Tomar conciencia de la conveniencia de no fumar. La siguiente tabla muestra las sustancias que contienen los cigarrillos y sus efectos en el organismo. Sustancia

Efectos en el organismo

Nicotina

Es el componente activo del tabaco. Los efectos que tiene en el organismo dependen de la dosis consumida. Esta sustancia puede actuar como estimulante o inhibidor de la transmisión nerviosa; por ejemplo, inhibe los receptores para la acetilcolina.

Alquitrán

Impide que los glóbulos rojos capten el oxígeno necesario para una adecuada respiración celular. Esta sustancia es altamente cancerígena, y produce cáncer de pulmón.

• Reúnanse en parejas y respondan. a. ¿Por qué es conveniente no fumar?

b. ¿Qué condiciones pueden llevar a un adolescente a fumar?

• En grupos de trabajo realicen las siguientes actividades. 1. Organícense y diseñen un díptico ilustrado, para entregar a los demás integrantes de la comunidad educativa, donde señalen las sustancias nocivas que contienen los cigarrillos y sus efectos sobre el organismo. 2. Presenten un bosquejo de su trabajo a su profesor o profesora, señalando los materiales que emplearán, el texto que incluirán y el material ilustrado (fotografías, recortes, cómics, etcétera) que usarán. Una vez revisado y hechas las sugerencias, comiencen a trabajar.

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Notas

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UNIDAD

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Regulación de las funciones corporales y homeostasis

Propósito de la unidad El propósito de esta unidad es mostrar la importancia de la mantención del equilibrio del medio interno para la supervivencia de los seres vivos, destacando especialmente el rol de los sistemas renal, nervioso y endocrino.

También se pretende que los estudiantes comprendan las consecuencias del estrés y los mecanismos de reacción del organismo ante situaciones de este tipo.

Objetivos Fundamentales Verticales • Comprender que los organismos han desarrollado mecanismos que posibilitan su funcionamiento sistémico y su interacción con el medio de manera integrada, manteniendo un ambiente interno estable.

• Conocer la organización del sistema nervioso y comprender su función en la regulación y coordinación de las funciones sistémicas, la motricidad y el comportamiento.

Contenidos Mínimos Obligatorios • Control hormonal y nervioso en la coordinación e integración de los sistemas; investigación en diversas fuentes sobre el control por retroalimentación.

• Concepto y fundamentos de la homeostasis, distinguiendo los órganos, sistemas y procesos regulatorios involucrados. Formación de orina: el nefrón como unidad funcional.

• Estrés nervioso, consecuencias físicas, causas y prevención.

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Unidad 2

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Aprendizajes esperados Alumnos y alumnas saben y entienden que:

• El sistema endocrino regula múltiples procesos en el organismo a través de señales químicas vertidas a la sangre (hormonas). Estas señales modifican la actividad de las células capaces de captarlas (efectores).

• Es necesario mantener un ambiente interno relativamente constante (homeostasis) para asegurar una adecuada función celular. Esto se logra por múltiples procesos integrados. Ejemplos de estos procesos integrados son la mantención de la composición química del medio interno y la regulación de la temperatura corporal.

• Los riñones son los principales responsables de la mantención de la composición química de la sangre al eliminar los compuestos de desechos tóxicos, regular su concentración y controlar el contenido de agua (equilibrio hídrico) del organismo.

• El volumen de agua que se elimina diariamente por el riñón depende del estado de hidratación del organismo y se regula por acción de la hormona antidiurética, que controla el grado de reabsorción del agua filtrada libremente en el glomérulo.

• Las respuestas al estrés (comportamiento innato ante la amenaza) y el control de la temperatura implican una acción coordinada de los sistemas nervioso y endocrino, con circuitos hormonales y nerviosos que involucran a las glándulas del hipotálamo y a las suprarrenales.

• El estrés es el comportamiento innato ante la amenaza y consiste en una reacción defensiva y/o adaptativa comandada por el sistema neuro-endocrino emocional que controla la conducta externa.

• El agente inicial que induce el estrés se llama estresor y proviene generalmente del medio ambiente natural y del hombre (ejemplo: contaminantes múltiples, tabaco, droga, violencia, tráfico, robo).

• La amenaza se considera el estresor más frecuente y universal, por su potencialidad para poner en peligro la integridad corporal y psíquica, generando miedo, que en sí mismo es un estresor endógeno.

• Un estresor sorpresivo, conmovedor o muy violento siempre producirá estrés, cualquiera sea el temperamento, constitución genética o experiencia previa de la persona.

• La duración del estrés puede extenderse por minutos, horas o semanas según la magnitud, intensidad, duración y sorpresa del estresor, y puede hacerse crónico, transformándose en una enfermedad.

• Durante el estrés se modifican el medio interno y la descarga de diversas hormonas que sensibilizan e influyen en nuestra conducta, de ahí el impacto del estrés en las reacciones psicológicas y conductuales.

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Habilidades Alumnos y alumnas mejoran sus habilidades para: – Razonar, inferir y hacer conjeturas, a partir de los conocimientos previos y problemas.

– Utilizar distintas fuentes de información. – Interpretar gráficos, fotografías, dibujos y esquemas funcionales.

Objetivos Fundamentales Transversales • Crecimiento y autoafirmación personal – Desarrollo de hábitos de higiene personal y social; desarrollo físico personal en un contexto de respeto y valoración de la vida y del cuerpo humano; cumplimiento de normas de prevención de riesgos. – Conocimiento de sí mismo, de las potencialidades y limitaciones de cada uno. – Autoestima, confianza en sí mismo y sentido positivo ante la vida.

y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral. – Fomentar las habilidades de análisis y síntesis de información y conocimiento, conducentes a que los estudiantes sean capaces de establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje; de comparar similitudes y diferencias; de entender el carácter sistémico de procesos y fenómenos; de diseñar; planificar y realizar proyectos; de pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje; de manejar la incertidumbre y adaptarse a los cambios en el conocimiento.

• Desarrollo del pensamiento

• Formación ética

– Fomentar las habilidades de investigación que tienen relación con la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente.

– Respetar y valorar las ideas y creencias distintas de las propias, en los espacios escolares, familiares y comunitarios, con sus profesores, padres y pares, reconociendo el diálogo como fuente permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad.

– Fomentar las habilidades comunicativas, que se vinculan con la capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. – Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica

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Unidad 2

• La persona y su entorno – Comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento, por un lado, y la flexibilidad, la originalidad, la capacidad de recibir consejos y críticas y el asumir riesgos, por el otro, como aspectos fundamentales en el desarrollo y la consumación exitosa de tareas y trabajos.

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Organización de la unidad

Homeostasis

Regulación neuroendocrina

Equilibrio hidrosalino

Estructura y función del sistema renal

Estrés

Glicemia

Temperatura corporal

Presión sanguínea

Regulación del volumen y la concentración de orina

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Planificación de la unidad Página 74 Objetivos • Comprender el concepto de medio interno. • Analizar la información contenida en una tabla. Contenidos • Concepto de medio interno. • Porcentaje de líquidos del medio extracelular (plasma y líquido intersticial) e intracelular.

Páginas 75 y 76 Objetivos • Comprender la importancia de la homeostasis en el buen funcionamiento de nuestro organismo. • Analizar la información contenida en tablas y esquemas. • Valorar la importancia de una dieta equilibrada en la mantención del balance hidrosalino. Contenidos • Concepto de homeostasis. • Homeostasis hidrosalina.

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Unidad 2

Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas

• Antes de iniciar el desarrollo de la unidad,

•

respuestas dadas a la preguntas de la página. Exploración inicial. Considere lograda la actividad si responden correctamente seis de las nueve preguntas planteadas. Como acción remedial solicitar que escriban en sus cuadernos un párrafo que indique qué información les aporta la tabla de la página.

Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación

• Resuelven en parejas la Actividad 1. • Realizan las actividades propuestas en el •

•

• Se reúnen en grupos y leen al curso las

incentivarlos a responder las preguntas de la sección Trabajo con los preconceptos de esta guía (página 78) para detectar posibles errores conceptuales. Leen comprensivamente la información de la página y desarrollan las actividades propuestas.

Anexo 3 de la página 172 del texto del estudiante. Averiguan sobre enfermedades o alteraciones que se producen por una elevada o deficiente ingestión de agua y sales minerales, como el estreñimiento, el edema, etcétera. Pedir que busquen en enciclopedias o internet (en el caso de que tengan acceso a la Red) imágenes de glóbulos rojos en distintas soluciones para que observen los cambios morfológicos de estas células cuando se encuentran en soluciones hipertónicas, hipotónicas e isotónicas.

• En una puesta en común comparan las

•

•

respuestas de la Actividad I. Considere lograda la actividad si responden correctamente cuatro de las seis preguntas. Como medida remedial explican al docente la información que aportan las tablas de la página 76. Elaboran afiches informativos sobre las enfermedades averiguadas. Los exponen y explican brevemente frente al curso y luego los ubican en distintos sectores del colegio. Resuelven las actividades de las secciones Voy aprendiendo de ambas páginas.

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Sugerencias metodológicas

Páginas 77 a 84

Sugerencias de evaluación

Objetivos

• Relacionar la función del • • • • •

riñón con el balance de agua y sales minerales. Conocer la anatomía del sistema renal y las funciones de sus partes. Hacer disección de riñón para reconocer estructuras. Comprender el proceso de formación de la orina. Interpretar gráficos, tablas y esquemas. Formular hipótesis.

• Se reúnen en parejas, leen las páginas y

• •

Contenidos

• Relación sistema renal• • •

equilibrio de agua y sales minerales. Anatomía y función del sistema renal. Formación de la orina. Variación de la concentración y del volumen de la orina.

•

•

extraen las ideas centrales. Con la información obtenida realizan un resumen que lo presentan al curso. Realizan las actividades propuestas en el Anexo 4 de la página 174 del texto del estudiante. Pedir que busquen en internet (si tienen acceso a la Red) imágenes microscópicas de las estructuras observadas durante la disección de riñón, corteza renal y médula renal, por ejemplo. También pueden buscar cortes histológicos del glomérulo, los túbulos que forman parte del nefrón, el uréter y la uretra. Indicar que en un buscador deben escribir –páginas de histología– y encontrarán distintas direcciones donde navegar hasta encontrar lo solicitado. Se recomienda la siguiente dirección de una página que está en inglés (pueden pedir ayuda al profesor del área) y muestra cortes histológicos de las estructuras que conforman el sistema renal: www.kumc.edu/instruction/medicine/ anatomy/histowed/urinary/urinary.htm Antes de comentar la formación de la orina, recordar los distintos transportes a través de la membrana plasmática: transporte pasivo (difusión simple y difusión facilitada) y transporte activo. Indicar que la difusión facilitada se produce a través de canales iónicos y de permeasas (componentes membranosos proteicos), a través de los cuales se facilita, aunque también se regula, la transferencia de los solutos de un lado al otro de la membrana. Existen tres clases de permeasas: las que transportan un solo tipo de soluto; este mecanismo se llama uniporte. Las que transportan dos tipos de solutos simultáneamente, ambos en el mismo sentido; mecanismo denominado simporte. Las que transfieren dos tipos de solutos en sentidos contrarios; esta clase de transferencia recibe el nombre de antiporte. Desarrollan el material anexo 7 de esta guía (página 79).

• Resuelven las Actividades 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.

•

•

•

Elaboran un informe con las respuestas dadas. Puede ser una instancia de evaluación sumativa. Se sugiere utilizar los siguientes indicadores: – Presenta su trabajo puntualmente. – Su informe está limpio y ordenado. – En la Actividad 2 interpreta correctamente los gráficos ya que responde óptimamente las tres preguntas planteadas. – En la Actividad 3 interpreta correctamente los gráficos ya que responde óptimamente las dos preguntas planteadas. – En la Actividad 4 evidencia que ha recurrido a fuentes de información debido a que responde correctamente las dos preguntas. – En la Actividad 5 demuestra que comprende la información que aportan los esquemas ya que responde correctamente las tres preguntas. – En la Actividad 6 evidencia que analiza adecuadamente la información de la tabla debido a que responde correctamente las dos preguntas. – En la Actividad 7 evidencia que analiza adecuadamente el esquema ya que señala con precisión los procesos involucrados. – En la Actividad 8 predice correctamente, a partir de la información de los esquemas, ya que responde óptimamente las dos preguntas. Elaboran un informe de laboratorio de las actividades desarrolladas. Se recomienda utilizar los siguientes indicadores: – Entrega puntualmente el informe de laboratorio. – Su trabajo está limpio y ordenado. – Incluye una introducción que evidencia un correcto manejo de los contenidos. – Plantea objetivos claros y precisos. – Indica todos los materiales utilizados. – Hace una síntesis del procedimiento planteado en el texto. – Responde correctamente las preguntas planteadas en el texto. – Incluye un dibujo de lo que han observado en el microscopio. Pedir que resuelvan el material anexos 8 y 9 de esta guía (páginas 80 y 81) y comenten sus respuestas ante el curso. Elaboran una conclusión colectiva. Resuelven las actividades de las secciones Voy aprendiendo.

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Planificación de la unidad Página 85 a 88 Objetivos • Conocer la acción conjunta de los sistemas nervioso y endocrino en la mantención del equilibrio de nuestro cuerpo. • Analizar la información contenida en tablas y esquemas.

• Resuelven las Actividades 10, 11 y 12. En una • Elaboran individualmente un esquema que puesta en común comentan sus respuestas.

• Realizan actividades propuestas en la sección Ir a la web.

• Leen la información de la sección Biodatos y •

• Contenidos • Participación de los sistemas nervioso y endocrino en la regulación del volumen y de la concentración de orina.

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Unidad 2

Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas

buscan más antecedentes, en distintas fuentes de información, sobre la diabetes insípida y la diabetes mellitus. La diabetes mellitus es una enfermedad que se caracteriza por niveles de glicemia más altos que los normales. Los niveles altos y constantes de glucosa producen alteraciones metabólicas por el uso de lípidos como fuente de energía. Esto da lugar a aterosclerosis y a una gran variedad de problemas cardiovasculares que a la larga provocan deterioros en la mayoría de los tejidos. También se acumulan derivados lipídicos que acidifican la sangre y pueden provocar la muerte. Se distinguen dos tipos de diabetes. La diabetes tipo I suele iniciarse en personas menores de 20 años. Normalmente son de un peso normal o han empezado a bajar de peso, pese al aumento en la ingesta de alimento. Se caracterizan por una baja en los niveles de insulina. La diabetes tipo II se inicia generalmente después de los 40 años. El 80% de los casos son obesos. En este tipo hay un alto componente hereditario. Sus causas se relacionan con una disminución en los receptores de insulina y el trastorno de la liberación de esta hormona. Hay estudios que indican que el alto grado de obesidad de muchos niños chilenos, está ocasionando diabetes mellitus II.

• •

•

resuma la acción conjunta de los sistemas nervioso y endocrino en la formación de orina hipotónica e hipertónica. Exponen brevemente la información encontrada sobre la diabetes insípida y la diabetes mellitus. Responden el material anexo 10 de esta guía (página 82). Comentan sus respuestas en una puesta en común. Considere lograda la Actividad 10 si responden correctamente tres de las cinco preguntas; la Actividad 11, si responden adecuadamente dos de las cuatro preguntas; la Actividad 12, dos de las tres preguntas. Como acción remedial pedir que lean nuevamente las páginas y las expliquen al curso. Resuelven las actividades de las secciones Voy aprendiendo.

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Páginas 89 y 90 Objetivos • Conocer la regulación neuroendocrina de la homeostasis. • Analizar la información aportada por esquemas

Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación

• Leen la información de las páginas y analizan • Un par de voluntarios presentan y explican ante el •

los esquemas presentes en ellas. Realizan las Actividades 13 y 14. Incentivarlos a que diseñen modelos de procesos biológicos relacionados con la homeostasis y los presenten al curso.

curso el esquema realizado en la Actividad 14. Cada estudiante aporta su opinión para mejorar los esquemas y elaborar uno en conjunto.

Contenidos • Circuitos de retroalimentación. • Regulación de la temperatura corporal, de la glicemia y de la presión sanguínea. Páginas 91 a 94 Objetivos • Comprender los mecanismos de respuesta frente al estrés que presenta el organismo. • Conocer los tipos de estrés y sus efectos en el organismo. • Analizar la información aportada por esquemas.

• Resuelven las Actividades 15,16 y 17. • Se reúnen en grupos, leen la sección

• Preparan una breve presentación en la que

Reflexiona y responden las preguntas planteadas.

Contenidos

• Concepto de estrés. • Agentes estresores. • Tipos de estrés. • Respuesta del organismo frente al estrés.

•

abordan los aspectos biológicos y sociales asociados al estrés. Puede ser una instancia de evaluación sumativa. Se recomienda utilizar los siguientes indicadores: – Presenta su trabajo puntualmente. – Muestra una correcta presentación personal. – Usa material de apoyo. – Utiliza adecuadamente el lenguaje y tiene una buena dicción. – Aborda al menos tres aspectos biológicos asociados al estrés. – Aborda al menos tres aspectos sociales asociados al estrés. – Durante la exposición evidencia un adecuado dominio del tema. – Responde correctamente tanto las preguntas del docente como las de sus compañeros y compañeras. Resuelven las actividades de las secciones Voy aprendiendo.

Página2395 Páginas a 26 Objetivos • Desarrollar habilidades relacionadas con la recopilación, la organización y el análisis de la información.

• Leen atentamente la información de la página • Responden en parejas las preguntas de la y se organizan en parejas para desarrollar las actividades descritas.

sección Análisis de resultados y elaboran una conclusión que presentan al curso.

Contenidos • Causas de estrés en los estudiantes de Educación Media. • Medidas para disminuir los efectos de los agentes estresores.

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Planificación de la unidad Páginas 96 a 99 Objetivos • Conocer antecedentes sobre el estrés en estudiantes y en la vida laboral y tomar conciencia de la importancia de disminuir el efecto de los agentes estresores. • Elaborar definiciones propias. • Elaborar e interpretar gráficos.

Sugerencias metodológicas

• Pedir que lean comprensivamente la información que aparece en las páginas y realicen individualmente las actividades de las secciones Analizar el problema y Tomar una decisión. Como curso desarrollan la actividad propuesta en la sección Mi compromiso.

Contenidos •Estrés y respuesta inmune en estudiantes universitarios. •Estrés de origen ocupacional. Páginas 100 y 101 Objetivos • Establecer relaciones entre los conceptos tratados en la unidad.

• Responden individualmente las preguntas planteadas en la página.

Contenidos

• Concepto de homeostasis. • Relación del sistema renal • • • •

Sugerencias de evaluación.

• Entregan las respuestas dadas a las secciones de la página 99, en una hoja aparte para ser revisadas. Es importante realizar una retroalimentación para evidenciar los aciertos y errores en las respuestas. Puede ser una instancia de evaluación sumativa. Considere que los objetivos se han logrado si resuelven correctamente siete de las diez actividades planteadas en la página 99. Como acción remedial leen nuevamente las páginas y las comentan con sus compañeros y compañeras.

• Comentan sus respuestas y un voluntario anota las ideas principales en la pizarra. Considere lograda la actividad si responden correctamente dos de las tres preguntas planteadas. Como acción remedial leen nuevamente la Lectura científica y elaboran un resumen.

con la mantención de la homeostasis. Procesos involucrados en la formación de la orina. Regulación neuroendocrina del volumen y de la concentración de orina. Control homeostático de la glicemia. Estrés

Página 102 Objetivos • Conocer sobre el control homeostático de la masa corporal. • Interpretar gráficos. Contenidos

• Regulación homeostática de la masa corporal.

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Unidad 2

• Previo a la revisión de estas páginas, los estudiantes elaboran su propio resumen (texto u organizadores gráficos) de la unidad. Luego observan los esquemas y los comparan con el realizado por ellos, detectando los posibles procesos y conceptos que hayan omitido.

• Presentan su mapa conceptual frente al curso, explicando los vínculos entre los diferentes conceptos. Puede ser una instancia de evaluación formativa. Se recomienda utilizar los siguientes criterios de logro: – Incluye mínimo 10 a 12 conceptos tratados en la unidad. – Categoriza los conceptos de generales a más específicos. – Une los conceptos a través de conectores. – En la exposición evidencia que tiene claras las relaciones entre los conceptos. – Utiliza un lenguaje claro y preciso.

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Páginas 103 a 106 Objetivos • Desarrollar habilidades para responder preguntas tipo PSU relacionadas con la regulación de las funciones corporales y homeostasis. Contenidos • Conceptos relacionados con la regulación de las funciones corporales y homeostasis. Página 107 Objetivos • Identificar y definir los principales conceptos relacionados con el tema de la unidad. Contenidos • Conceptos relacionados con el tema de la unidad.

Sugerencias metodológicas

• Invitarlos a que piensen (hagan consciente) en los pasos que siguieron para responder cada pregunta, los escriben en sus cuadernos y dos voluntarios lo hacen en la pizarra. Pedir que comparen los pasos para que se den cuenta de que siguiendo distintos procedimientos se puede llegar al mismo resultado.

• Presentar las definiciones de algunos conceptos tratados en la unidad en transparencias o diapositivas (sin el concepto), y pedirles que señalen el concepto correcto para cada definición.

Sugerencias de evaluación

• Pedir a los estudiantes que mencionen la alternativa que marcaron en cada pregunta. Detectar y corregir posibles errores conceptuales.

• Pedir que definan con sus propias palabras los conceptos que aparecen en el glosario y luego contrasten sus definiciones con las que aparecen en el texto.

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Solucionario Página 75

Voy aprendiendo a. El medio extracelular del esquema a es hipertónico y el medio extracelular del esquema c es hipotónico. b. Ocurre osmosis debido a que el agua se mueve desde un medio hipotónico hacia uno hipertónico. En los esquemas a y b el agua sale de las células; en cambio, en los esquemas c y d el agua entra a las células. c. Si el medio se vuelve isotónico, la célula deshidratada (b) se hidrata (absorbe agua), mientras que la célula sobrehidratada (d) se deshidrata (pierde agua).

Página 76

Actividad 1 Identificar a. A temperatura normal el proceso que elimina la mayor cantidad de agua es la excreción urinaria. El órgano involucrado es el riñón. b. Los procesos fisiológicos que eliminan la menor cantidad de agua son la defecación y la transpiración. Los órganos involucrados son el intestino grueso y la piel, respectivamente. c. En condiciones de temperatura normal la mayor pérdida de agua ocurre por la orina, mientras que en un clima caluroso y en caso de ejercicio intenso y prolongado es por transpiración. La menor pérdida de agua, en condiciones de temperatura normal ocurre por transpiración y por las heces, mientras que en un clima caluroso o bajo ejercicio prolongado es por las heces.

Página 76

Voy aprendiendo a. A temperatura normal la cantidad de agua ingerida es igual a la eliminada, lo que permite mantener, dentro de un rango constante, las concentraciones salina e hídrica. b. Los principales factores que regulan el balance de agua corporal, están dados por los mecanismos de ingesta y eliminación de esta, y por las condiciones en las que se encuentra el organismo (temperatura, ejercicio, etc.).

Página 77

Actividad 2 Interpretar a. La mayor variación de volumen de plasma y de débito urinario se produce con posterioridad a la ingesta de agua. Como ambos procesos están relacionados, la ingesta de agua determina un aumento del volumen plasmático lo que, a su vez, ocasiona un aumento de la orina producida por unidad de tiempo (débito urinario), para mantener la condición de equilibrio. b. De acuerdo con la respuesta anterior, las fluctuaciones del débito urinario son dependientes de las variaciones del volumen del plasma.

Página 78

Actividad 3 Interpretar a. Después de la ingesta de agua, cuando la producción de orina está en su mayor valor, se inyecta una solución concentrada de NaCl que hace disminuir abruptamente el volumen de orina producido, el que luego comienza a aumentar. b. La concentración de la orina en el punto X es hipotónica, porque tiene más agua que en cualquier otro punto del gráfico.

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Actividad 4 Conocer a. La principal sustancia de desecho que circula en el plasma y que es eliminada por la orina es la urea. El ácido úrico también es eliminado por la orina, pero su presencia en el plasma es mucho menor que la urea. b. En la orina de las personas sanas no debe estar presente glucosa, una de las principales moléculas que circula a través del plasma.

Página 80

Actividad 5 Analizar a. Por la arteriola aferente ingresa la sangre que contiene desechos metabólicos, los que son filtrados a nivel del glomérulo. La arteriola eferente no solo conduce la sangre libre de desechos, sino que luego de capilarizarse, capta los nutrientes y otras moléculas necesarias para el organismo, que fueron reabsorbidos en los túbulos renales. b. La función del glomérulo es la filtración, ya que los capilares que lo forman dejan pasar el componente líquido del plasma y pequeños solutos que pueden pasar por los poros de sus paredes. La cápsula de Bowman recibe el filtrado glomerular que posteriormente formará la orina. c. El riñón está muy irrigado porque actúa como filtro que depura la sangre, eliminando los desechos metabólicos presentes en ella.

Página 81

Actividad 6 Analizar Exceptuando los iones K+ y el agua, las siguientes son las respuestas: a. La glucosa y la urea se filtran, no así las proteínas. b. La glucosa.

Página 81

Voy aprendiendo En el glomérulo, lo que se filtra es el plasma sanguíneo con gran cantidad de agua. En el túbulo distal se reabsorbe prácticamente toda el agua y por ende los solutos se concentran (de 180 litros de filtrado se forman solo 1.5 litros de orina cada 24 horas).

Página 82

Actividad 7 Analizar a. 1, Filtración. 2, Reabsorción. 3, Reabsorción bajo control hormonal. b. En 1, las flechas indican el paso de sustancias desde el glomérulo hacia el nefrón. En 2 indican el paso de las moléculas del nefrón al vaso sanguíneo. En 3 indican lo mismo que en 2, pero bajo control hormonal.

Página 83

Actividad 8 Predecir a. Si no existiera secreción renal, no se eliminarían las sustancias tóxicas, lo que ocasionaría una intoxicación en la sangre y el consiguiente riesgo vital. b. Si no hay aporte de energía no ocurre reabsorción, por lo tanto, la glucosa y los aminoácidos se eliminarían en la orina.

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Solucionario Página 83

Voy aprendiendo

Sentido del transporte (desde o hacia el túbulo renal)

Filtración

Reabsorción

Secreción

Hacia el túbulo renal

Desde el túbulo renal

Hacia el túbulo renal

Activo y pasivo

Activo y pasivo

Tipo de transporte (pasivo o activo)

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Unidad 2

Contribución con sustancias a la orina (mayor o menor)

Mayor

Sustancias que se transportan (útiles o desechos)

Útiles y desechos

Menor

Útiles

Desecho

Actividad 9 Interpretar e inferir a. Luego de ingerir agua aumenta la producción de orina, alcanzando un valor máximo a los 60 minutos, aproximadamente. Luego de ese tiempo, la producción de orina comienza a disminuir. b. El extracto hipofisiario contiene ADH, lo que determina, al igual que el exceso de sales en la sangre, un aumento de la reabsorción de agua. c. El extracto hipofisiario tiene un efecto antidiurético. Actividad 10 Analizar a. La reabsorción obligatoria es independiente de la cantidad de agua ingerida, ya que el organismo reabsorbe siempre la misma cantidad de este líquido. b. La reabsorción facultativa disminuye cuando la ingesta de agua es elevada y, por lo tanto, el exceso de líquido se elimina por la orina, que es más diluida. En cambio, cuando la ingesta de agua es menor que lo normal, aumenta la reabsorción facultativa lo que determina la disminución de la cantidad de orina eliminada, que es muy concentrada. c. La hormona antidiurética (ADH) aumenta la permeabilidad al agua del túbulo contorneado distal y del túbulo colector. Si la secreción de esta hormona aumenta, se reabsorbe más agua (aumenta la reabsorción facultativa) y disminuye la cantidad de orina eliminada (disminuye la diuresis). Por el contrario, cuando los niveles de esta hormona disminuyen, aumenta el volumen de agua eliminada en la orina, es decir, aumenta la diuresis.

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Voy aprendiendo Los estudiantes pueden utilizar los esquemas de nefrón, de la página 80 de su texto, para apoyarse en la identificación de las estructuras solicitadas.

Página 86

Actividad 11 Analizar a. El esquema de la izquierda representa la elaboración de orina hipotónica y el de la derecha la elaboración de orina hipertónica. b. Los tipos de orina formada se pueden inferir de los esquemas por la reabsorción del agua en el esquema de la derecha, lo cual implica que este tipo de orina será más concentrada en comparación con la orina formada en la representación del esquema de la izquierda. c. Mientras más largo es el túbulo renal, mayor es la cantidad de agua que se puede reabsorber, lo cual contribuye a formar una orina más concentrada. De esta manera, los animales que viven en ambientes más secos no eliminan tanta agua a través de la orina.

Página 87

Voy aprendiendo a. La orina diluida se produce por una mayor reabsorción de solutos (Na+ y Cl-), y por la inhibición de la reabsorción facultativa de agua. Precisamente la reabsorción de solutos es la que hace variar su concentración a lo largo de los túbulos. b. Los medicamentos antidiuréticos determinan la disminución del volumen de orina producida, lo que permite mantener el equilibrio hidrosalino y, en el caso de personas hipotensas, la presión sanguínea.

Página 88

Actividad 12 Analizar a. La cantidad de cruces representa la concentración de la orina (cantidad de solutos). Mientras más cruces, la orina es más concentrada; y si hay menos, es más diluida. b. A partir de la tabla, se puede determinar que la concentración de la orina depende de la cantidad de agua y sales ingeridas. c. El ejercicio físico intenso determina un aumento del metabolismo y, por ende, de la temperatura corporal. Como consecuencia de esto, aumenta la transpiración, lo que permite mantener la temperatura corporal dentro del rango normal. La transpiración y la pérdida de agua por los pulmones (al aumentar la frecuencia respiratoria) producen deshidratación. Esto altera el equilibrio hídrico, provocando una reducción de la cantidad de agua eliminada por la orina, es decir, se produce una orina concentrada.

Página 88

Voy aprendiendo a. La variación que experimentan las concentraciones de los diferentes solutos (iones) a lo largo de los túbulos renales se debe, principalmente, a la reabsorción de agua. Si bien es cierto que en el asa de Henle hay reabsorción de solutos (iones), es mínima en relación con la reabsorción de agua que ocurre a lo largo de los túbulos. b. Los medicamentos diuréticos aumentan el volumen de orina excretada, con lo que disminuye el volumen de plasma y por lo mismo, la presión sanguínea, por lo que se pueden administrar a personas hipertensas.

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Solucionario Página 89

Actividad 13 Relacionar a. La glicemia y la presión sanguínea se regulan por diferentes mecanismos, algunos bastante complejos. b. A continuación se entrega un esquema que muestra algunos de los elementos involucrados en la regulación de la presión sanguínea, cuando esta aumenta. El aumento de la

Gasto cardiaco: es el volumen de sangre expulsado por cada ventrículo en un minuto. Se expresa en L/min.

Presión sanguínea es captada por

Receptores (barorreceptores) que mandan información al

Centro cardiaco

Centro vasomotor

que determina

que determina

Aumento de la actividad del sistema parasimpático

Disminución de la actividad del sistema simpático

que produce

que produce

Vasodilatación

Disminución del ritmo del corazón

que produce la

que determina la

Disminución del gasto cardiaco (*)

Disminución de la resistencia de los vasos sanguíneos

y determinan la

Disminución de la presión sanguínea

Página 90

Actividad 14 Relacionar Páncreas Diagrama de flujo que representa la regulación de la glicemia.

Insulina Aumento

Nivel de azúcar en la sangre

Disminución

Glucagón Páncreas Página 91

Actividad 15 Analizar a. En la respuesta nerviosa, la adrenalina actúa como neurotransmisor, lo que determina que la respuesta sea más rápida. En la respuesta endocrina, la adrenalina actúa como hormona y es liberada al torrente sanguíneo, por lo que tarda más tiempo en llegar hasta el órgano (blanco) donde ejerce sus efectos. b. El hipotálamo es el sensor que “detecta” la condición de estrés y controla las respuestas para enfrentarlo, a través de los sistemas nervioso y endocrino. c. En estrés, aumenta la glicemia ya que se liberan adrenalina y cortisol. Ambos tienen efectos hiperglicemiantes. Al aumentar la glicemia, las neuronas utilizan la glucosa como “combustible” para aumentar la actividad cerebral y, por ende, el estado de vigilia.

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Actividad 16 Aplicar

• Las respuestas dependen de la experiencia de los estudiantes, sin embargo, pueden ser ejemplos como los siguientes: Situación

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Agente estresor

Respuesta Aumento de la frecuencia cardiaca y respiratoria. Conducta de huida (protección).

Temblor

Movimiento del piso

Frenada de un automóvil

Aumento de la frecuencia Sonido y/o imagen del automóvil cardiaca y respiratoria. Contracción muscular.

Voy aprendiendo Tipo de estrés

Agente estresor

Efectos en el organismo

Agudo

Ocurre en situaciones puntuales. No se mantiene por largo Aumenta la frecuencia cardiaca y tiempo. Está relacionado con el respiratoria. Hay confusión y tipo de conducta que aumenta alteración de la conducta. la probabilidad de sobrevivencia.

Crónico

Se mantiene por un prolongado rango de tiempo. Existe sensación permanente de agobio.

Disminuyen las defensas y se altera parte de la fisiología del organismo.

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Actividad 17 Analizar a. El agente estresor es percibido por el hipotálamo. b. Una vez que el hipotálamo detecta la información de estrés, actúa sobre la hipófisis, para que secrete una hormona que estimula la secreción de cortisol por la glándula suprarrenal. El cortisol promueve la captación de glucosa en el músculo, para efectuar respuestas de lucha o escape; en el hígado promueve la liberación de glucosa a la sangre; y en el tejido adiposo se estimula la liberación de ácidos grasos, aportando de esta manera dos importantes combustibles celulares.

Página 94

Voy aprendiendo • La adrenalina y la noradrenalina son importantes frente a situaciones de estrés, ya que permiten complementar la acción del sistema nervioso y mantienen al organismo en alerta si es que la situación de estrés se mantiene por más tiempo.

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Proyecto • Las respuestas a las preguntas de la sección Análisis de resultados van a depender de los datos obtenidos a través de la encuesta.

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Solucionario Trabajo con las actitudes

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Las respuestas a las preguntas de la sección Analizar el problema son las siguientes: a. Respuesta abierta. Se sugiere que elaboren una definición propia a partir de la definición clásica de Selye: “el estrés es la reacción del organismo para recuperar el equilibrio de su medio interno u homeostasis, cuando este ha sido alterado por algún estado de alarma o agente estresor”. Por ejemplo, estrés estudiantil se podría definir como reacción del organismo del estudiante para recuperar su homeostasis, cuando esta ha sido alterada por agentes estresantes habituales de la vida escolar, de alta exigencia académica y/o docente (pruebas, exámenes, interrogaciones, informes, etc.). b. Una hipótesis puede ser “el organismo mantiene un estado basal de respuesta a la alarma, que no varía en condiciones de estrés mínimo en comparación con los estados de estrés habitual”. Un ejemplo que permitiría contrastar esta hipótesis es la conducta observada cuando despertamos en medio de la noche al escuchar un ruido extraño. c. Agentes estresores no controlados en estudiantes que regresan de vacaciones son: nivel de estrés en el entorno familiar antes de retomar las actividades laborales y estudiantiles, calidad y tiempo destinado a las vacaciones, estado de estrés del voluntario(a) el día en que fueron hechos los registros fisiológicos. En sentido estricto, los estímulos positivos no deberían ser considerados como agentes estresores, por no inducir estados de alarma evidentes para el individuo. d. El gráfico solicitado es el siguiente:

Diferencias en la frecuencia de síntomas según el grupo ocupacional Profesionales

Porcentaje

No Profesionales

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Dificultad para estar dormido

Aumento Cansancio Molestias Dolor de Dolor Palpitaciones Temblor de Mentalde digestivas cuello, de o taquicardia manos o mente apetito hombro, espalda o párpados agotado brazo cintura

Dolor u Desea que opresión en se le deje el pecho solo

Síntomas psicosomáticos de estrés

e. El síntoma psicosomático de estrés más frecuente en los profesionales es el cansancio (22, 2%), en el caso de los no profesionales también es el cansancio (41,3%) pero se suman las molestias estomacales o digestivas (41,3%). El síntoma psicosomático de estrés menos frecuente tanto en los profesionales como en los no profesionales es el dolor u opresión en el pecho, se presenta en un 0,7% en el primer grupo ocupacional y en un 9,5% en el segundo grupo. 74

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Las respuestas a las preguntas de la sección Tomar una decisión son las siguientes: a. La respuesta es abierta, sin embargo, se deben considerar todas aquellas medidas que permitan manejar de manera colectiva el agente estresor y redunden en una mayor confianza del grupo al enfrentar dicho agente, por ejemplo: trabajo en conjunto para preparar las pruebas, discusión de los problemas en los consejos de curso en presencia del profesor jefe. b. Condiciones generales en las que el estudiante realiza sus tareas fuera del aula, desconocimiento y/o falta de claridad respecto de la materia que será evaluada, nivel de preparación previo al día en el que se aplicará el instrumento de evaluación, excesiva confianza en sí mismo, falta de trabajo metódico y sistemático durante el año escolar. c. Se espera que el estudiante responda positivamente a esta pregunta y reconozca la importancia que tiene asumir la preparación para una prueba o examen como una responsabilidad personal. d. Se sugiere distinguir factores externos, independientes de la voluntad de los profesores y alumnos (malas condiciones de trabajo en el aula, entorno socio-económico del recinto escolar), y factores internos (calidad de la relación que establece el profesor con sus alumnos, situación familiar del profesor, carga laboral del profesor, etc.). Las medidas deben ir dirigidas a trabajar con ambos tipos de factores, pero teniendo en cuenta que un resultado a corto plazo se logrará primero en el ámbito interno del curso. Página 101

Resumen de la unidad – A continuación se presenta una propuesta de mapa conceptual.

Sistema renal

facilita la

Homeostasis

formado por

Riñones

Uréteres

regulan concentración y volumen de

Orina

se forma en

Vejiga urinaria

Uretra

conduce la orina hacia

Nefrón formado por

Túbulo contorneado proximal

Túbulo contorneado distal

donde ocurre

donde ocurre

donde ocurre

Filtración

Reabsorción obligatoria

Glomérulo renal

Reabsorción facultativa

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Solucionario

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Lectura científica a. La ausencia de diferencias significativas entre ambas curvas sugiere que los resultados obtenidos representan una tendencia que, de repetirse en un mayor número de casos, estaría corroborando la hipótesis del ponderostato. b. La parte de la curva que describe lo ocurrido cuando se pasa de una dieta hipocalórica a isocalórica (días 50 - 71), e hipercalórica a isocalórica (días 99 - 127). En ambos casos, de no existir un control homeostático de la masa corporal, las curvas deberían mantenerse en los niveles previos a la introducción de la dieta isocalórica, sin alcanzar a recuperar el estado existente antes de iniciar el experimento (días 1 - 15). c. El gasto energético diferencial de los sujetos de experimentación observado durante el experimento, las diferencias iniciales de masa corporal entre ambos voluntarios antes de comenzar el experimento y las eventuales diferencias en la tasa de conversión metabólica de cada voluntario.

Páginas 103 a 106

Comprueba lo que aprendiste 1. El nombre de las estructuras es el siguiente: 1. Túbulo contorneado proximal. 2. Cápsula de Bowman. 3. Glomérulo renal. 4. Arteriola eferente. 5. Arteriola aferente. 6. Arteria. 7. Vena. 8. Capilares peritubulares. 9. Túbulo colector. 10. Túbulo contorneado distal. 11. Asa de Henle. 2. a. Si aumenta la presión sanguínea a nivel de la arteriola aferente, aumenta la filtración y disminuye la reabsorción. b. Si disminuye la presión sanguínea en la arteriola eferente, disminuye la filtración y aumenta la reabsorción. c. Si existe constricción de la arteriola eferente, aumentan la filtración y reabsorción. d. Si existe constricción de la arteriola aferente, disminuyen la filtración y reabsorción. 3. a. La frecuencia cardiaca varía debido a la situación de miedo enfrentada (se libera adrenalina, lo que determina el aumento de la frecuencia cardiaca). b. Los agentes responsables de producir el estrés están relacionados, principalmente, con el miedo. c. Si se compara la frecuencia cardiaca presentada en el gráfico y la de un compañero o compañera que realiza una presentación en el curso, la curva en el gráfico podría ser la misma, ya que el estudiante se está enfrentando a una situación de estrés.

4. B 5. C 6. A 7. E 8. D 9. E 10. E 11. B 12. C

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Ampliación de contenidos Estrés oxidativo: cuando el equilibrio se pierde A la permanente producción de radicales libres que dañan estructuras biológicas, el organismo opone la acción de antioxidantes que lo protegen. Cuando el equilibrio entre radicales libres y antioxidantes se pierde en favor de los primeros, se desencadenan procesos dañinos que se asocian al desarrollo de numerosas enfermedades. La producción de especies reactivas del oxígeno, entre ellas los radicales libres, es un proceso natural, inevitable y constante; un continuo biológico. Todas las células, independiente de su tipo, están permanentemente produciendo estas moléculas con electrones desapareados. El daño que los radicales libres provocan en los diferentes tejidos depende del balance entre las especies reactivas del oxígeno y las defensas antioxidantes de que dispone el organismo humano. El sistema antioxidante provee al organismo de defensas contra la acción dañina de los radicales libres. Estas defensas son múltiples, variadas y operan en diferentes niveles y momentos. La salud de las personas se relaciona con el adecuado balance oxidativo. Es decir, que radicales libres y antioxidantes se equilibren de modo tal que se minimice el daño y se retarde la aparición de enfermedades. El estrés oxidativo, sin embargo, ocurre en los organismos que, por mala nutrición, enfermedad u otras causas, pierden el equilibrio entre radicales libres y antioxidantes. Estrés oxidativo se define como una situación en la que existe tanto un aumento en la velocidad de generación de especies reactivas del oxígeno como una disminución de los sistemas de defensa, lo que resulta en una mayor concentración, en estado estacionario, de especies reactivas del oxígeno. Es en esta situación de estrés oxidativo en la que se manifiestan las lesiones que producen los radicales libres. Estos reaccionan químicamente con lípidos, proteínas, carbohidratos y ADN al interior de las células, y con componentes de la matriz extracelular, por lo que pueden desencadenar un daño irreversible que, si es muy extenso, puede llevar a la muerte celular. Numerosas enfermedades han sido vinculadas a estrés oxidativo. En la actualidad se tienen evidencias que permiten postular mecanismos a través de los cuales se produce, por ejemplo, la ateroesclerosis. El desbalance entre oxidantes y antioxidantes está asociado a la fisiopatología de ateroesclerosis, cáncer, porfirias, cataratas, sobrecarga de hierro y cobre, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer y otras demencias, diabetes, malaria, artritis, enfermedades autoinmunes, inflamaciones crónicas y otras. Asimismo, el proceso biológico del envejecimiento se acelera en relación directa con la magnitud del estrés oxidativo. Fuente: www.bio.puc.cl

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Trabajo con los preconceptos 1. Lee las oraciones y determina si estás de acuerdo con ellas o no. Fundamenta tus respuestas. – La cantidad de sales y de agua de nuestro cuerpo, deben estar en equilibrio, de lo contrario podríamos enfermarnos.

– Los riñones se encargan de filtrar la sangre.

– En los riñones hay millones de nefrones que se encargan de formar la orina.

– Si una persona bebe mucha agua, producirá un mayor volumen de orina y esta será más diluida.

– La insulina se produce cuando aumentan los niveles de azúcar en la sangre.

– Las personas que están estresadas son más propensas a contraer enfermedades infecciosas como resfríos.

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Material anexo 7 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: ¿Cómo actúan los riñones? Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Confeccionar un modelo que represente el funcionamiento de los riñones.

Materiales: – – – – –

3 coladores con agujeros de distinto diámetro. Arena. Piedrecitas. Una cuchara. Frasco con agua.

Procedimiento: 1. Mezclen la arena con las piedrecitas y viertan la mezcla en el frasco con agua. Revuelvan con la cuchara. 2. Hagan pasar la mezcla por los distintos coladores (recuperando cada vez lo que queda retenido en ellos) y completen la siguiente tabla. Colador

Descripción de lo observado

Agujeros grandes Agujeros medianos Agujeros pequeños Respondan las siguientes preguntas a. ¿Qué representan las piedras y la arena?

b. ¿Qué representa el agua más clara filtrada?

c. ¿Cuál de los coladores representa mejor el riñón?, ¿por qué?

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Material anexo 8 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Comparación de las sustancias en el plasma y en la orina Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Comparar la composición del plasma y de la orina. 1. Observa la siguiente tabla que muestra la composición del plasma sanguíneo y de la orina de un individuo normal. Sustancia Agua Proteínas Lípidos Glucosa Urea Ácido úrico Fosfatos Potasio Sodio

Plasma sanguíneo (g/L) 910 70 3 0,9 0,3 0,05 0,05 0,18 3,3

Orina (g/L) 950 0 0 0 18 0,6 1,5 2,1 4,8

Respondan las siguientes preguntas a. ¿Qué sustancias están presentes en el plasma y ausentes en la orina?

b. ¿Por qué no aparecen proteínas en la orina? Explica.

c. ¿Por qué no aparece glucosa en la orina?

d. Si la urea es un desecho, ¿mediante qué proceso disminuye la cantidad de urea presente en el plasma y aumenta en la orina? Explica.

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Material anexo 9 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Homeostasis de la glucosa Nombre:

Fecha:

Curso:

Objetivo: Analizar la información contenida en un gráfico. 1. Observa y analiza el siguiente gráfico que muestra una comparación de los niveles de glucosa sanguínea, entre dos personas (A y B), luego de una ingesta excesiva de glucosa (ambas ingieren la misma cantidad de glucosa).

Concentración de glucosa sanguínea (mg/dL*)

Niveles de glucosa sanguínea después de una ingesta de glucosa

200 B

180 160 140 120 A

100 80 0

1

2

3

4

5

Tiempo (h)

(*) 1 decilitro (dL) equivale a 100 mL.

2. Respondan las siguientes preguntas. a. ¿Qué ocurre con los niveles de glucosa sanguínea de ambas personas luego de ingerir glucosa?

b. ¿Por qué el nivel de glucosa sanguínea de la persona B es mayor que el de la A?

c. Si los niveles normales de glucosa sanguínea son 70 - 90 mg/dL, ¿cuál de las dos personas padece alguna enfermedad?, ¿qué enfermedad es?

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Material anexo 10 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: ¿Orina hipotónica o hipertónica? Nombre:

Fecha:

Curso:

Objetivo: Analizar la información contenida en un esquema. 1. Observa y analiza el siguiente esquema.

Na+ Cl–

Túbulo distal

300 100

100 Túbulo proximal

200

100

100

Corteza Médula

Asa de Henle

100 Na+ Cl–

Líquido intersticial (LI)

2. Responde las siguientes preguntas. a. ¿Cómo varía la concentración de solutos a lo largo de los túbulos?

b. ¿Qué tipo de orina se produce? Explica.

c. ¿Qué factores pueden determinar la producción de este tipo de orina?

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Túbulo colector

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Notas

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Variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos

Propósito de la unidad El objetivo de esta unidad es que los estudiantes comprendan los mecanismos que han hecho posible la existencia de una diversidad de organismos y las teorías que se han planteado, a lo largo de la historia, para explicar su origen y evolución a través del tiempo. Además, reconocer

el aporte de distintas disciplinas en la formulación de las teorías evolutivas. También, que conozcan distintos tipos de adaptaciones y su relevancia desde un punto de vista evolutivo.

Objetivos Fundamentales Verticales • Comprender y valorar los fundamentos de la evolución y

• Apreciar la importancia de la formulación de teorías en el

adaptación a distintos ambientes, y la diversidad biológica como su resultado.

desarrollo del pensamiento científico; comprender la distinción entre las teorías y los hechos que las sostienen o refutan y la manera como estas se validan en la comunidad científica; saber del retardo que puede haber en la aceptación y utilización de una teoría por la opinión pública.

Contenidos Mínimos Obligatorios • Registro fósil como evidencia de la evolución orgánica. Distinción entre hechos y teorías.

• Investigación sobre la historia de Darwin y el impacto cultural de su teoría en contraste con otras teorías evolutivas.

• Evolución divergente y convergente. • Adaptaciones que permiten a plantas y animales sobrevivir • Valoración de la biodiversidad como producto del proceso

en distintos ambientes.

evolutivo.

• Respuestas adaptativas a los cambios ambientales diarios y • Selección natural en la evolución y extinción de especies.

estacionales.

Innovaciones y formas intermedias.

• Adaptación en tiempo evolutivo: historia de la aparición de • Éxito reproductivo como resultado de la competencia en el ambiente.

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los grupos mayores de organismos.

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Aprendizajes esperados Alumnos y alumnas saben y entienden que:

• La diversidad continental (reinos biogeográficos) se explica por la deriva continental.

• Todos los seres vivos se originan de otros seres vivos (principio universal de continuidad) y todas las especies no son permanentes o inmutables sino que evolucionan en el tiempo, por mecanismos que dependen de cambios genéticos y de la interacción con el medio (principio universal de evolución). Estos principios proveen el fundamento a la teoría de la descendencia con modificación, de Darwin.

• Darwin propuso el proceso de selección natural como mecanismo de evolución, en el cual actualmente se considera que intervienen los siguientes factores: 1) el potencial que tienen las especies para incrementar el número de sus individuos (ley de Malthus, utilizada por Darwin y Wallace); 2) la variación genética de la descendencia debida a mutaciones o recombinaciones de genes (conocimiento de la genética actual); 3) la disponibilidad limitada de los recursos requeridos para mantener la vida (Malthus); 4) la constante selección de la descendencia más capacitada para sobrevivir y reproducirse en un determinado ambiente (Darwin).

• En organismos con reproducción sexual, una especie es un conjunto de poblaciones de individuos interfecundos que comparten un mismo programa genético, el cual pasa de una generación a la otra. En estas especies el proceso evolutivo requiere aislamiento reproductivo.

• La selección natural opera sobre la variación de aquellas características heredables que influyen en la sobrevivencia y la reproducción.

• La biología molecular ha aportado nuevas y contundentes evidencias de las relaciones filogenéticas y evolución de los seres vivos y también sobre la frecuente ocurrencia de mutaciones neutras.

• La selección natural da como resultado organismos estructural y conductualmente adaptados, esto es, capaces de sobrevivir en su ambiente y responder a los cambios ambientales, que pueden ser geográficos, diarios o estacionales.

• Las ideas aportadas por Darwin sobre la evolución orgánica

• Los métodos de estudio del tiempo geológico hacen

produjeron gran impacto en la cultura, contrastando con las ideas y creencias sobre el origen de las especies, previas a Darwin.

posible situar los principales acontecimientos relacionados con la evolución de los organismos en el planeta.

• Los registros fósiles generalmente revelan una sucesión de formas en los organismos y aportan las evidencias más directas de la teoría de la evolución orgánica, mostrando frecuentemente una direccionalidad. Es decir, que las formas de plantas y animales más simples generalmente preceden a las más complejas y que los estratos de fósiles más recientes presentan un parecido más acentuado con las especies vivas actuales. En la evolución de plantas y animales se distinguen eventos evolutivos que llevaron a la colonización de los ambientes terrestres.

• Tanto la diversidad como las similitudes entre las variadas formas de vida son explicadas por la evolución de especies a partir de ancestros comunes.

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Habilidades Alumnos y alumnas mejoran sus habilidades para: • Obtener y procesar información científica de diversas fuentes. • Realizar indagaciones bibliográficas y comunicarlas en forma oral y escrita. • Informarse sobre hechos históricos en la ciencia, distinguiendo hechos de interpretaciones, y apreciando sus limitaciones y aportes.

• • • •

Obtener y procesar información de diversas fuentes. Observar y describir en un contexto científico. Discutir y comunicar el significado de fenómenos. Informarse en diversas fuentes gráficas (fotografías e ilustraciones). • Realizar esquemas de síntesis. • Razonar, estableciendo relaciones entre distintos conceptos.

Objetivos Fundamentales Transversales • Crecimiento y autoafirmación personal - Interés y capacidad de conocer la realidad, de utilizar el

proyectos; de pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje; de manejar la incertidumbre y adaptarse a los cambios en el conocimiento.

conocimiento y seleccionar información relevante.

• Formación ética • Desarrollo del pensamiento - Fomentar las habilidades de investigación que tienen relación con la capacidad de identificar, procesar y sintetizar información de una diversidad de fuentes; organizar información relevante acerca de un tópico o problema; revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas; suspender los juicios en ausencia de información suficiente. - Fomentar las habilidades comunicativas, que se vinculan con la capacidad de exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada, haciendo uso de diversas y variadas formas de expresión. - Fomentar la resolución de problemas, que se ligan tanto con habilidades que capacitan para el uso de herramientas y procedimientos basados en rutinas, como con la aplicación de principios, leyes generales, conceptos y criterios; estas habilidades deben facilitar el abordar, de manera reflexiva y metódica y con una disposición crítica y autocrítica, tanto situaciones en el ámbito escolar como las vinculadas con la vida cotidiana a nivel familiar, social y laboral. - Fomentar las habilidades de análisis y síntesis de información y conocimiento, conducentes a que los estudiantes sean capaces de establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje; de comparar similitudes y diferencias; de entender el carácter sistémico de procesos y fenómenos; de diseñar, planificar y realizar

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Unidad 3

- Respetar y valorar las ideas y creencias distintas de las propias, en los espacios escolares, familiares y comunitarios, con sus profesores, padres y pares, reconociendo el diálogo como fuente permanente de humanización, de superación de diferencias y de acercamiento a la verdad.

• La persona y su entorno - Reconocer la importancia del trabajo -manual e intelectual- como forma de desarrollo personal, familiar, social y de contribución al bien común. Valorar la dignidad esencial de todo trabajo, y el valor eminente de la persona que lo realiza. Valorar sus procesos y resultados con criterios de satisfacción personal y sentido de vida, calidad, productividad, innovación, responsabilidad social e impacto sobre el medioambiente. - Desarrollar la iniciativa personal, la creatividad, el trabajo en equipo, el espíritu emprendedor y las relaciones basadas en la confianza mutua y responsable. - Proteger el entorno natural y sus recursos como contexto de desarrollo humano.

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Organización de la unidad

Diversidad de especies Evolución

Especiación

Historia evolutiva

Mecanismos Evidencias

Teorías

Factores que intervienen

Herencia de los caracteres adquiridos

Selección natural

Sintética de la evolución

Adaptación

Eras geológicas

Eventos evolutivos

Selección sexual

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Planificación de la unidad Sugerencias metodológicas

Página 110 Objetivos • Comprender que las especies emparentadas poseen un ancestro común.

• Antes de iniciar el desarrollo de la unidad,

Contenidos

• Origen de la biodiversidad.

Página 111 Objetivos • Conocer el desarrollo histórico de las ideas en torno al origen de la biodiversidad. • Analizar información contenida en esquemas.

•

Sugerencias metodológicas

• Averiguan sobre el sistema de clasificación

•

Contenidos • Ideas sobre el origen de la diversidad de especies. • Fijismo. • Sistema de clasificación.

•

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Unidad 3

incentivarlos a responder las preguntas de la sección Trabajo con los preconceptos de esta guía (página 112) para detectar posibles errores conceptuales. Leen comprensivamente la información de la página y desarrollan las actividades propuestas.

de los seres vivos para complementar la información entregada en la página. Comentan los resultados de su investigación. El sistema de clasificación que usamos hoy día fue originalmente propuesto por Linneo. Los grupos dentro de los cuales están ubicados los organismos se conocen como taxa (taxon es el singular). Los taxa están ordenados en una jerarquía. El taxon más amplio contiene un gran número de organismos que comparte las características fundamentales. Incluye muchos taxa más pequeños, cada uno de los cuales contiene organismos que comparten características más específicas. Los niveles en la jerarquía, de mayor a menor amplitud, son: Dominio, Reino, Phylum, Clase, Orden, Familia, Género y Especie. Responden el material anexo 11 de esta guía (página 113).

Sugerencias de evaluación

• Se reúnen en grupos y leen al curso las respuestas dadas a la preguntas de la página Exploración inicial. Considere lograda la actividad si responden correctamente tres de las cinco preguntas planteadas y explican correctamente el párrafo. Como acción remedial solicitar que busquen información en distintas fuentes y respondan nuevamente las preguntas.

Sugerencias de evaluación

• Resuelven la Actividad 1. Un voluntario escribe sus respuestas en la pizarra. Colectivamente comentan las respuestas y corrigen las propias, en el caso que sea necesario. Considere lograda la actividad si los estudiantes ubican correctamente dos de las tres categorías taxonómicas y si señalan el nombre del phylum, el género y la especie de al menos dos organismos.

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Páginas 112 a 115 Objetivos • Reconocer que distintas disciplinas científicas han aportado las evidencias del cambio de los seres vivos, a través de las generaciones. • Adquirir habilidades en la búsqueda de información en distintas fuentes. • Analizar información contenida en esquemas. • Formular hipótesis a partir de una situación dada.

• •

aportado evidencias del cambio de los seres vivos. Fósiles como evidencias del cambio de los seres vivos. Historia evolutiva de una especie.

• Resuelven las Actividades 2, 3, 4, y 5.

• Organizar una visita a un museo

Contenidos

• Disciplinas que han

Sugerencias de evaluación

Sugerencias metodológicas

•

antropológico u obtener imágenes de fósiles a través de internet, para que los estudiantes los observen y realicen un cuadro describiendo las principales características de los diferentes grupos. Por ejemplo, para los gastrópodos señalan la forma de las estructuras externas (puntiagudas, cónicas, esféricas, etc.), número de estas y de giros de la concha. Buscan imágenes en internet o en enciclopedias de especies actuales de los mismos grupos, describen sus principales características y establecen comparaciones con las ancestrales. Antes de que resuelvan la Actividad 4, guiar a los estudiantes para que analicen cada cuadrante y luego respondan las preguntas planteadas en el Anexo 5 de su texto.

•

•

Comentan sus respuestas en una puesta en común. Es importante realizar retroalimentación para evidenciar los aciertos y errores en las respuestas de los estudiantes. Considere lograda la Actividad 2 si los estudiantes responden correctamente una de las dos preguntas; la Actividad 3, si responden satisfactoriamente dos de las tres preguntas; la Actividad 4, si contestan correctamente tres de las seis preguntas (planteadas en el Anexo 5 del texto del estudiante) y la Actividad 5, si contestan adecuadamente una de las dos preguntas. Resuelven las actividades de las secciones Voy aprendiendo.

Página 116 Objetivos • Conocer los conceptos de especie y especiación. • Comprender el significado general del concepto de evolución.

• Visitan la dirección de internet dada en la •

• Antes de iniciar la lectura de la página, pedir que

sección Biologí@net. Desarrollan el material anexo 12 de esta guía (página 114). Cada grupo presenta sus respuestas al curso.

• Contenidos • Conceptos de evolución, especie y especiación.

•

digan qué entienden por evolución intentando elaborar una definición propia. Solicitar que lean la página y establezcan las semejanzas y diferencias entre su definición y la aportada por el texto. Resuelven las actividades de la sección Voy aprendiendo. Se reúnen en parejas y realizan una síntesis de la información que aparece desde la página 112 a la 116. La entregan en una hoja aparte para ser revisada. Si el docente lo estima conveniente, puede calificar este trabajo con una nota acumulativa. Se recomienda utilizar los siguiente indicadores. – Entrega puntualmente la síntesis de la información. – Su trabajo está limpio y ordenado. – Incluye información general sobre el cambio de los seres vivos a través del tiempo. – Indica una evidencia del cambio de los seres vivos que ha aportado la paleontología, la anatomía comparada, la embriología y la biología molecular y la importancia de estas disciplinas. – Considera qué es un fósil y cuál es la importancia de su estudio. – Establece la relación entre el estudio de los fósiles y la historia evolutiva de los grupos de organismos. – Incluye el significado del concepto de evolución y de especiación.

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Planificación de la unidad Sugerencias metodológicas Páginas 117 a 119 Objetivos •En grupos de trabajo resuelven las • Reconocer el aporte de distintas disciplinas científicas Actividades 6 y 7. •Elaboran un mapa conceptual con los en la formulación de la siguientes conceptos: evolución, evidencias, teoría de la evolución. paleontología, anatomía comparada, • Analizar información embriología, biología molecular, órganos contenida en esquemas y homólogos, órganos análogos. tablas.

Sugerencias de evaluación

• En una puesta en común, comparten las respuestas que dieron a las preguntas de las Actividades 6 y 7.

• Presentan frente al curso el mapa conceptual que elaboraron. Los mismos estudiantes evalúan el trabajo de sus compañeros y compañeras con el fin de corregir posibles errores en las relaciones entre los conceptos. Intervenir sólo en caso de que sea necesario.

Contenidos

• Aportes de la anatomía

•

comparada, la embriología y biología molecular a la teoría de la evolución. Conceptos de órganos homólogos y análogos.

Páginas 120 y 121 Objetivos • Conocer el desarrollo histórico de las ideas en torno a la evolución orgánica. • Comprender la teoría de la evolución a través de la herencia de los caracteres adquiridos. • Analizar información contenida en esquemas. Contenidos

• Teoría, propuesta por

•

Lamarck, de la evolución a través de la herencia de los caracteres adquiridos. Aportes de Darwin para explicar la evolución de las especies.

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Unidad 3

• Solicitar que busquen, en distintas fuentes de • Desarrollan Actividad 8. Mencionan sus

•

información, la biografía de Lamarck y Darwin. Invitarlos a que comenten qué aspectos de la vida de cada uno les llamó la atención. Pedir que busquen información, en enciclopedias o internet, sobre las diferencias morfológicas entre los pinzones. Se recomienda la siguiente dirección, cuya página muestra ilustraciones de distintas especies http://es.encarta.msn.com/media_461517965 _761567783_-1_1/Pinzones_de_las_Gal% C3%A1pagos.html Recuerde que el contenido de las páginas puede cambiar.

•

respuestas en una puesta en común. Evalúe como lograda esta actividad si los estudiantes responden correctamente dos de las cuatro preguntas (presentadas en el Anexo 6 del texto del estudiante). Como medida remedial leen nuevamente la página 121. Resuelven la actividad de la sección Voy aprendiendo.

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Páginas 122 a 124 Objetivos • Conocer el desarrollo histórico de las ideas en torno a la evolución. • Conocer la teoría, propuesta por Darwin, de la evolución por medio de la selección natural y compararla con la teoría de la evolución a través de la herencia de los caracteres adquiridos. • Comprender el proceso de selección natural. • Reconocer el aporte de Russel Wallace en la teoría de la evolución por medio de la selección natural. • Analizar información contenida en esquemas.

Sugerencias metodológicas

• Desarrollan la Actividad 9 y leen

•

•

Sugerencias de evaluación

• Invitarlos a que se reúnan en grupos de trabajo y

información de la sección Biodatos. Visitan la dirección de internet dada en la sección Biologí@net. Elegir un capítulo del libro sugerido en esta sección y hacer un control de lectura. Invitarlos a que establezcan las diferencias entre la teoría de la evolución propuesta por Lamarck y la propuesta por Darwin. Recordarles que los criterios de comparación pueden ser planteados como preguntas. Pedirles que averiguen la biografía de Russel Wallace y la comenten en clase.

•

•

den ejemplos hipotéticos explicados mediante la teoría de la evolución a través de la herencia de los caracteres adquiridos y la teoría de la evolución por medio de la selección natural (como los de los esquemas de las páginas 120 y 122). El docente debe revisar con mucha atención cada ejemplo y así evitar posibles errores conceptuales. Considere lograda la Actividad 9 si los estudiantes realizan correctamente una de las dos actividades. Como medida remedial leen nuevamente las página 123. Resuelven las actividades de la sección Voy aprendiendo.

Contenidos

• Teoría de la evolución por • •

medio de la selección natural. Selección natural. Otras teorías propuestas por Darwin: ascendencia común, especiación y gradualismo. Páginas 12523ya126 Páginas 26

Objetivos • Conocer el desarrollo histórico de las ideas en torno a la evolución. • Comprender la teoría sintética de la evolución. • Apreciar la construcción progresiva y no definitiva del conocimiento, y valorar la importancia de la comunidad científica en esta tarea. Contenidos

• Teoría sintética de la evolución.

• Visitan la dirección de internet dada en la

•

sección Biologí@net y comentan la información que les pareció más novedosa y atractiva. Un voluntario puede ir escribiendo las ideas en la pizarra. Como actividad complementaria, leer el siguiente párrafo y pedir que comenten acerca de cómo se construye el conocimiento científico. “Ni Darwin ni Wallace pudieron explicar cómo ocurre la evolución, ni cómo se transmitían las variaciones de una generación a otra. El monje agustino Gregor Mendel realizó trabajos en genética, pero Darwin no llegó a conocerlos. Redescubiertos los trabajos de Mendel en 1900, la genética entregó las respuestas necesarias. La combinación de los principios de la genética mendeliana, la teoría de la evolución de Darwin y otras áreas de la biología se conoce como teoría sintética de la evolución”.

• En una puesta en común los estudiantes leen las respuestas que dieron a las preguntas de la sección Voy aprendiendo, corrigiéndolas, en caso de que sea necesario. Dé por lograda la actividad si los alumnos y alumnas fundamentan correctamente respecto a la importancia de la variación fenotípica en el proceso de evolución o explican satisfactoriamente de qué manera aumenta en las poblaciones, sin considerar los cambios en la estructura del ADN.

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Planificación de la unidad Página 127 Objetivos • Conocer algunos factores que intervienen en la evolución.

Sugerencias de evaluación.

Sugerencias metodológicas

• Leen comprensivamente la página y

• En una puesta en común pedir que expliquen

comentan en parejas la información entregada.

con sus propias palabras cada factor que interviene en la evolución. Corregir los errores que puedan surgir en las explicaciones de los alumnos y alumnas.

Contenidos • Factores que intervienen en la evolución: mutaciones, flujo génico, deriva génica y cruzamientos no aleatorios. Página 128 Objetivos • Conocer y comparar los tipos de selección natural. • Analizar la información aportada por gráficos.

• Leen comprensivamente la información de la • Realizan la Actividad 10. Presentar las ideas que •

Contenidos

página e intentan explicar con sus propias palabras los tipos de selección natural. Resuelven el material anexo 13 y 14 de esta guía (páginas 115 y 116). Comentan sus respuestas con el curso.

• Tipos de selección natural:

•

direccional, estabilizadora y disrruptiva.

deben estar incluidas en las respuestas y pedir que intercambien sus cuadernos para que entre ellos corrijan. Considere lograda la actividad si los estudiantes responden correctamente una de las dos preguntas. Como acción remedial leen nuevamente la información de la página. Resuelven las actividades de la sección Voy aprendiendo.

Páginas 129 y 130 Objetivos • Comprender la teoría de la selección sexual. • Interpretar información contenida en gráficos. Contenidos • Proceso de selección sexual. • Concepto de dimorfismo sexual. • Formas de selección sexual: selección intrasexual e intersexual.

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Unidad 3

• Leen la información de las páginas y •

elaboran un resumen en sus cuadernos. Lo presentan al curso. Buscan en distintas fuentes de información ejemplos de dimorfismo sexual y responden la pregunta planteada en la Actividad 11. Recomendar las siguientes direcciones de internet, tomar en cuenta que el contenido de las páginas puede cambiar, por lo tanto, los estudiantes deben hacer su propia búsqueda http://es.wikipedia.org/wiki/Dimorfismo_sexual http://iibce.edu.uy/uas/aracnidos/diformis.htm

• Resuelven la Actividad 12. Leen sus respuestas

•

al curso y el docente anota en la pizarra las ideas más relevantes. Pedir que elaboren una conclusión colectiva. Determine lograda la Actividad 11 si los estudiantes responden correctamente la pregunta planteada y la Actividad 12, si responden satisfactoriamente tres de las cuatro preguntas. Como acción remedial leen nuevamente las páginas y las explican ante el curso.

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Objetivos • Distinguir y explicar los procesos que intervienen en la especiación. • Analizar información contenida en esquemas.

Sugerencias metodológicas

Sugerencias metodológicas

Páginas 131 a 133

•Realizan las Actividades 13 y 14. Comentan sus respuestas en una puesta en común. •Pueden visitar la siguiente dirección de internet donde encontrarán información sobre especiación http://es.wikipedia.org/wiki/Especiaci%C3%B3n

• Dan un ejemplo hipotético de formación de

• Resuelven la Actividad 15. Comentan sus

• Elaboran un tríptico sobre la historia de la vida en

•

Contenidos • Aislamiento reproductivo de las poblaciones y divergencia genética. • Mecanismos de especiación: especiación alopátrica, simpátrica y peripátrica.

una especie. Consideran todos los elementos aportados en las páginas 131 a 133 de su texto. Entregan su respuesta en una hoja aparte para que el docente lo corrija. Invitar a los estudiantes a comentar en una puesta en común las respuestas que dieron a las preguntas de las Actividades 13 y 14.

Página 134 Objetivos • Relacionar algunos cambios ambientales ocurridos en la Tierra con la aparición de diferentes grupos de seres vivos. • Analizar información contenida en un esquema.

respuestas con el curso.

• Contenidos • Historia de la vida sobre la Tierra.

la Tierra dirigido a estudiantes de octavo año básico. Si el docente lo estima conveniente, puede calificarlo con una nota acumulativa, considerando: limpieza en el trabajo, claridad en el lenguaje, ausencia de errores conceptuales, etc. Evalúe como lograda la Actividad 15 si responden correctamente tres de las cinco preguntas planteadas. Como acción remedial leen nuevamente la página y hacen un cuadro resumen (incluyendo la información del esquema).

Páginas 135 a 137 Objetivos • Conocer eventos evolutivos ocurridos en distintas eras geológicas. • Analizar información organizada en esquemas. Contenidos

• Eras geológicas.

• Leen la información de la sección Biodatos •

y desarrollan las Actividades 16 y 17. Buscan información sobre las eras geológicas, para complementar la aportada en estas páginas del Texto para el Estudiante, y la presentan en forma resumida al curso.

• Invitarlos a que respondan las siguientes preguntas: – ¿A qué grupo habrían pertenecido los primeros tetrápodos que habitaron el ambiente terrestre? – ¿A partir de qué grupo se habrían originado los mamíferos? – ¿En qué período surgieron las plantas con flores? – ¿Qué importancia tiene la aparición de los insectos en la diversificación de las plantas con flores? – ¿En qué período los dinosaurios habitaron el planeta? ¿En qué período se extinguieron? – ¿En qué época apareció la especie humana? ¿Todas las características fenotípicas de la especie humana son exclusivas de ella, o comparte algunas con otros grupos de especies? Explica.

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Planificación de la unidad Objetivos • Reconocer la relación que existe entre el ambiente, la diversidad biológica y la adaptación de los organismos vivos. • Conocer el concepto de adaptación y su implicancia en la sobrevivencia y reproducción de los organismos. • Distinguir y comprender las diferencias entre adaptación como proceso y como resultado. • Relacionar las diferentes formas de adaptación con su función y/o con el ambiente que habitan las especies que las presentan. • Analizar información contenida en esquemas. • Adquirir habilidades en la búsqueda de información en distintas fuentes.

Sugerencias de evaluación.

Sugerencias metodológicas

Páginas 138 a 145

• Leen comprensivamente la información de •

• Invitarlos a elaborar un organizador gráfico con la información de las páginas. Exponen su organizador al curso, explicando las relaciones entre los conceptos. Para evaluarlo considere los siguientes indicadores: – Incluye los conceptos más importantes tratados en las páginas. – Presenta el concepto central en la parte superior, luego los conceptos más generales y posteriormente los más específicos. – Une los conceptos a través de palabras de enlace. – En la exposición evidencia que tiene claras las relaciones entre los conceptos. – Utiliza un lenguaje claro y preciso.

las páginas y resuelven las Actividades 18, 19, 20 y 21. Visitan la dirección de internet dada en la sección Biologí@net y comentan la información que les pareció más relevante.

Contenidos • Concepto de adaptación. • Adaptación como proceso y como resultado. • Tipos de adaptaciones. Páginas 146 a 152 Objetivos • Comprender las restricciones al proceso de adaptación. • Conocer las adaptaciones a nivel celular y su influencia en la historia evolutiva. • Relacionar las diferentes formas de adaptación con su función y/o con el ambiente que habitan las especies que las presentan. • Reconocer la adaptación como parte del proceso e historia evolutiva de los seres vivos, en general, y de algunos grupos de especies, en particular.

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Unidad 3

• Leen comprensivamente las páginas y • • •

elaboran un resumen en sus cuadernos. Resuelven las Actividades 22, 23 y 24. Desarrollan el material anexo 15 de esta guía (página 117) y presentan al curso sus respuestas. Sugerir que revisen las siguientes direcciones que presentan información sobre las adaptaciones de los cactus, de las flores y de las aves marinas: http://www.botanical-online.com/ cactusadaptaciones.htm http://www.botanical-online.com/ floresadaptaciones.htmhttp://omega.ilce.edu. mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/06 3/htm/sec_21.html

• Realizan la disertación que se propone en la

•

Actividad 24. Puede ser calificada con una nota acumulativa. Se puede evaluar: presentación personal, dominio del tema, uso adecuado del lenguaje, utilización de material de apoyo (transparencias, diapositivas, afiches), etc. Resuelven las actividades de las secciones Voy aprendiendo.

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Páginas 146 a 152

Sugerencias de evaluación.

Sugerencias metodológicas

• Adquirir habilidades en la búsqueda, recopilación, análisis, síntesis y presentación de información. Contenidos

• Historia evolutiva y adaptación en plantas y animales. Página 153 Objetivos • Desarrollar habilidades para analizar una situación problema.

• Pedir que individualmente analicen la

• Responden las preguntas de la sección Análisis

información de la página.

de resultados. En una puesta en común discuten las respuestas dadas. Considere lograda la actividad si responden correctamente al menos cuatro de las seis preguntas.

Contenidos

• Selección natural y evolución. Páginas 154 a 157 Objetivos • Establecer las diferencias entre los enfoques de la medicina tradicional y la medicina evolutiva. • Reconocer la importancia de los avances científicos en la lucha contra el VIH/SIDA. • Interpretar la información contenida en gráficos.

• Invitarlos a que lean comprensivamente las

• Considere que los objetivos se han logrado si

páginas y realicen las actividades de las secciones Analizar el problema y Tomar una decisión. Comentan sus respuestas en una puesta en común.

•

resuelven correctamente siete de las diez actividades planteadas en las secciones Analizar el problema y Tomar una decisión; y si son pertinentes las conclusiones que surgieron de la actividad propuesta en la sección Mi compromiso. Como acción remedial leen nuevamente las páginas y las comentan con sus compañeros y compañeras.

Contenidos

• Definición de medicina evolutiva.

• Diferencias entre medicina •

tradicional y medicina evolutiva. Lucha contra el VIH/SIDA desde un enfoque evolutivo. Páginas 158 y 159

Objetivos • Establecer relaciones entre los conceptos tratados en la unidad. Contenidos

• Concepto de evolución. • Evidencias a favor de la evolución.

• Pedir que elaboren individualmente un mapa conceptual con los conceptos que consideren más relevantes de la unidad.

• El mapa conceptual puede ser una instancia de evaluación sumativa. Considere que cada mapa conceptual presente el concepto central en la parte superior, luego los conceptos más generales y más abajo los más particulares. Debe presentar palabras de enlace entre los conceptos y una correcta relación entre ellos.

• Teoría de la evolución. Variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos

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Planificación de la unidad Sugerencias metodológicas

Sugerencias de evaluación.

• Teoría sintética de la evolución.

• Factores que intervienen en el proceso evolutivo.

• Especiación. • Eventos evolutivos. • Adaptaciones. Página 160 Objetivos • Desarrollar habilidades relacionadas con el análisis de información.

• Responden de manera individual las preguntas planteadas en la página.

Contenidos • Evolución biológica en la población humana.

• Escuchan las respuestas dadas por sus compañeros y compañeras a las preguntas de la página y en sus cuadernos escriben las ideas más relevantes. Elaboran una síntesis que leen al curso.

Páginas 161 a 164 Objetivos

• Desarrollar habilidades para • Leen comprensivamente las preguntas y las responder preguntas tipo PSU relacionadas con la variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos.

responden individualmente.

• Pedir a los estudiantes que comenten sus respuestas. Detectar y corregir posibles errores conceptuales.

Contenidos

• Conceptos relacionados con variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos. Página 165 Objetivos • Reconocer y definir los conceptos relacionados con variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos. Contenidos

• Conceptos relacionados con variabilidad, evolución y adaptación de los seres vivos.

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Unidad 3

• Seleccionan otros conceptos tratados en la unidad, que les parezcan relevantes, y los definen con sus propias palabras.

• Pedir que lean y escriban en la pizarra la definición de aquellos conceptos que no aparecen en el glosario.

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Solucionario Página 111

Actividad 1 Ordenar a.

Familia Canidae (perro)

Género

Especie

Familia Felidae (tigre)

Género

Especie

Familia Pongidae (chimpancé)

Género

Especie

Familia Hominidae (ser humano)

Género

Especie

Orden Carnívoros

Phylum

Clase Mamíferos Orden Primates

b. Phylum Chordata Perro - Género: Canis. Especie: familiaris Tigre - Género: Pantera. Especie: tigris Chimpancé – Género: Pan. Especie: troglodites Ser humano – Género: Homo. Especie: sapiens Página 112

Página 112

Actividad 2 Comparar a. Si los fósiles están bien conservados y lo más completos posible, entregan más y mejor información respecto de los organismos ancestrales, de modo que permiten inferir con mayores antecedentes los cambios que pudieron haber ocurrido a través del tiempo. b. Los fósiles permiten constatar la evolución de los organismos pertenecientes a un linaje, de manera que la idea de las especies fijas (que no evolucionan) a través de grandes períodos de tiempo, pudo haber sido puesta en duda sobre la base de observaciones y procedimientos científicos Voy aprendiendo a. La paleontología aporta una evidencia importantísima para constatar el cambio evolutivo: los fósiles. Sin embargo, los fósiles pueden ser analizados con diferentes herramientas, por ejemplo, algunas veces es posible extraer muestras para efectuar análisis genéticos (por ejemplo, secuenciación de ADN). También los fósiles pueden ser analizados morfológicamente o anatómicamente. Producto de tales análisis, se pueden comparar diferentes tipos de información (anatómica, genética, etc.), en distintas especies fósiles pertenecientes a un mismo grupo taxonómico, de modo de mejorar o enriquecer el conocimiento respecto de la evolución de tal grupo. b. Aumento del volumen del cerebro puede ser interpretado como una novedad evolutiva en Homo sapiens. Capacidad de hablar no puede ser interpretada como novedad evolutiva en Homo sapiens. c. De acuerdo con la comparación, solo entre los cráneos de ambas especies, y considerando las ideas propuestas por los investigadores, el aumento en el volumen del cerebro es una modificación de un rasgo existente, pero que representa una nueva “adquisición” en el linaje o novedad evolutiva. La capacidad de hablar no podría ser interpretada como un rasgo nuevo en Homo sapiens, pues está presente en una especie ancestral, por lo tanto correspondería a un rasgo primitivo, desde un punto de vista evolutivo.

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Actividad 3 Elaborar y analizar a. El orden de ubicación de los “fósiles”, en estratos de diferente profundidad, indica la aparición de cada grupo de organismos en distintos períodos de tiempo. b. La ubicación de restos de aves y mamíferos en el mismo estrato implica la aparición conjunta de ambos tipos de organismos en un período de tiempo. c. Los restos de peces deberían ubicarse sobre los de moluscos marinos y debajo de los caracoles de tierra, ya que la aparición histórica de estos organismos es posterior a los invertebrados marinos y anterior a la colonización de la tierra.

Página 114

Voy aprendiendo a. Las impresiones fósiles, como las huellas, permiten obtener información respecto de ciertos rasgos que no se fosilizan, como las conductas. De esta manera, se puede inferir si un animal se desplazaba solo, o en grupos, si estos grupos estaban formados por individuos adultos o también por juveniles, etc. b. No. Es posible encontrar restos fosilizados de organismos pertenecientes a especies actuales. Los organismos de especies actuales son los representantes “vivientes” de un linaje que ha ido evolucionando, pero que no necesariamente ha dado origen a una especie nueva. Frecuentemente los restos fósiles pertenecen a especies diferentes a las actuales, dentro de un mismo linaje, debido a que tales especies han ido evolucionando y originando nuevas especies. c. Fósil se puede definir como cualquier evidencia o resto o de un organismo ancestral, o incluso el organismo entero, que ha sido conservado total o parcialmente, con o sin cambios químicos de las estructuras del organismo fosilizado.

Página 114

Actividad 4 Analizar a. Las huellas corresponden a dos organismos. b. Al parecer una de las huellas corresponde a un ser humano, o algún homínido bípedo semejante. La segunda a un animal cuadrúpedo, probablemente un felino de gran tamaño. c. Por la interacción que se da en el cuadrante dos, las huellas parecen haber sido hechas en el mismo tiempo. d. Las hipótesis de los alumnos(as) pueden estar relacionadas, principalmente, con dos situaciones: – que el complejo patrón de huellas observado en el cuadrante dos evidenciaría una relación del tipo depredador–presa entre el organismo cuadrúpedo y el bípedo, respectivamente. Las huellas solitarias del cuadrante tres representarían al depredador cargando su presa o abandonando el lugar después de habérsela comido. – que en el cuadrante tres solo hay un par de huellas porque el organismo bípedo va sobre el lomo del cuadrúpedo. e. Información complementaria que permitiera sustentar las hipótesis anteriores podrían ser, en el primer caso, huellas adicionales producto del arrastre de la presa, o bien el hallazgo de restos de la “presa” en el cuadrante tres o en las zonas aledañas. En relación a la segunda proposición, las huellas del cuadrante tres deberían ser más profundas. f. Una hipótesis sin suficientes evidencias que la respalden, sin dejar de ser tal, puede ser especulativa y, por lo tanto, falsa (hasta no ser demostrada).

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Solucionario Página 115

Actividad 5 Analizar a. De acuerdo al esquema de la línea evolutiva del caballo, se reconocen los siguientes cambios: aumento del tamaño corporal, alargamiento proporcional de las extremidades y modificaciones en la estructura ósea de estas. Esto último implica la reducción en el número de dedos y el fortalecimiento del dedo medio como principal punto de apoyo. b. Los cambios evidenciados en esta línea evolutiva sugieren que, en forma paralela, hubo un cambio de hábitat. Probablemente desde uno boscoso o semiboscoso a uno de tipo pradera.

Página 116

Voy aprendiendo a. No. Si el cambio ocurre durante la ontogenia de un individuo, entonces no es un cambio evolutivo. b. Sí. Las poblaciones evolucionan a través del tiempo sin que necesariamente se transformen en especies nuevas u originen nuevas especies. Se debe considerar que la especiación requiere de evolución, pero la evolución no necesariamente origina nuevas especies. c. Para corroborar si los organismos de dos poblaciones pertenecen a la misma especie, de acuerdo con el concepto biológico de especie, se debe demostrar que tales organismos pueden reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil.

Página 118

Actividad 6 Comparar a. Las semejanzas y diferencias entre los distintos embriones, dependen del estadio que se observe. En el primer estadio, por ejemplo, los embriones de las distintas especies se parecen, especialmente en su desarrollo cefalocaudal y la presencia de estructura vertebral terminada en una cola. Sin embargo, en el último estadio las diferencias se hacen evidentes entre los distintos embriones. b. En el último estadio los mamíferos presentan mayores semejanzas entre sí, lo mismo que peces y salamandras, y reptiles y aves. Las mayores diferencias se observan entre el ser humano y los peces.

Página 119

Actividad 7 Analizar La tabla con el número de diferencias entre las diferentes secuencias de ADN es la siguiente: Organismo

sapo

gallina

cabra

vaca

chimpancé

humano

sapo

0

12

8

9

9

9

0

6

6

5

5

0

1

2

2

0

1

1

0

0

gallina cabra vaca chimpancé humano

0

a. Al comparar las secuencias se evidencia que entre las especies más emparentadas las semejanzas son mayores. b. Las especies más emparentadas difieren en un menor número de bases, en tanto que las menos relacionadas evolutivamente difieren en un mayor número de bases.

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Voy aprendiendo Transformismo

Causa del origen de las especies

Creación de Dios

Evolución

Origen único o múltiple de las especies

Origen único para todas las especies

Origen independiente para cada especie

Actividad 8 Analizar I. a. Las diferencias de los caparazones de las tortugas terrestres de cada isla del archipiélago de las Galápagos se deben a la adaptación de cada grupo a las condiciones particulares de cada isla. b. La morfología de los caparazones de las tortugas que habitan las tres islas mayores centrales es semejante, en tanto que, las mayores diferencias se observan al comparar las de las islas centrales con las que se encuentran más distantes. Así, la semejanza entre grupos de islas cercanas se debería a condiciones ambientales similares o ser mantenida por el recurrente intercambio de morfotipos entre estas islas. c. Para Darwin las diferencias entre los caparazones de las tortugas terrestres, son un ejemplo del proceso evolutivo. De manera semejante a lo planteado para los pinzones, los diferentes grupos de tortugas debieron adaptarse a las condiciones ambientales particulares de cada isla, y en cada caso un morfotipo particular fue seleccionado. 2.

Página 122

Fijismo

El tamaño del pico de las especies de pinzones G. fuliginosa y G. fortis será distinto cuando viven en la misma isla, ya que a través de las generaciones se han producido cambios en esta estructura que les ha permitido consumir alimentos de distinto tipo (una especie come semillas más grandes y la otra semillas más pequeñas), evitando así la competencia entre los organismos. Cuando las especies viven separadas, consumen el mismo tipo de alimento dado que no existe (ni ha existido) competencia por el alimento.

Voy aprendiendo a. La principal diferencia entre las teorías de Lamarck y Darwin es cómo plantean la forma en que surgen y se heredan los rasgos adaptativos. Para Lamarck, los organismos se adaptan a nuevos ambientes a través del uso y desuso de ciertas funciones (a través de los órganos respectivos). De esta manera, para responder a las exigencias ambientales, desarrollan nuevas características o rasgos que luego serán heredados a sus descendientes. Para Darwin, en cambio, entre los organismos que componen una población existen diferencias en la expresión de un rasgo sujeto a selección. Así, en un ambiente particular, estas diferencias pueden afectar de manera diferencial la sobrevivencia y/o la capacidad de reproducción de los organismos. De esta manera, la selección dejará a los individuos que posean los rasgos que confieran mayores ventajas, los que estarán mejor representados en las generaciones futuras. b. De acuerdo a las evidencias aportadas por Darwin y Wallace, y a la acumulada hasta ahora, la teoría de Darwin es la que sustenta la mejor hipótesis explicativa para dar cuenta de los cambios en los rasgos fenotípicos a través de las generaciones, como en el ejemplo de las jirafas.

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Actividad 9 Analizar y sintetizar a. El ambiente impone condiciones que restringen el aumento en el número de individuos de una población, debido a la limitada cantidad de recursos disponibles. b. La selección natural opera sobre la variabilidad fenotípica, o variación de rasgos fenotípicos, en una población. Dichos rasgos deben estar relacionados con la capacidad reproductiva, es decir, deben incrementar en mayor o menor medida la adecuación biológica de los individuos de la población. Además, deben tener un componente de heredabilidad; dicho en términos generales, tales rasgos deben ser heredables. De esta manera, aumentaran su frecuencia en la población, generación tras generación, aquellas variantes fenotípicas que confieran mayor adecuación biológica a los miembros de una población.

Página 126

Voy aprendiendo La variación fenotípica es uno de los factores fundamentales en el proceso de selección natural, dado que frente a presiones del medio no todos los organismos responden de la misma manera, pues aquellos individuos que poseen rasgos con mayor valor adaptativo, tendrán mayor probabilidad de sobrevivencia y reproducción (adecuación biológica).

Página 128

Actividad 10 Interpretar a. Las diferentes distribuciones en forma de campana ejemplifican la distribución de los distintos tipos (formas, variantes, etc.) de un rasgo o combinación de ellos en la población. En este sentido, los tipos de selección se diferencian en el rango de la distribución de un carácter que es sujeto a la presión selectiva. b. En la selección direccional, los individuos de uno de los extremos de distribución son seleccionados; en la disruptiva se seleccionan los de ambos extremos; en tanto que, en la estabilizante, son los ubicados en el centro.

Página 128

Voy aprendiendo a. Variación fenotípica: los rasgos deben presentar diferencias o variantes que tengan una base hereditaria y que estén asociados con adecuación biológica. Heredabilidad: corresponde, en términos generales, a la proporción de la varianza fenotípica de un rasgo, en una población, que es heredable. Vale decir, entrega una idea de cuán heredable es un rasgo en una población. Relación entre adecuación biológica y los rasgos sujetos a selección natural: los rasgos (heredables) deben presentar variantes que difieran en cuanto a la adecuación biológica que confieren a los individuos que los poseen. Vale decir, un rasgo en particular debe presentar variación, y cada variante debe contribuir con mayor o menor adecuación biológica. b. Las mutaciones generan las variaciones en los rasgos, sobre las cuales operan la deriva génica y la selección natural. La deriva génica corresponde a cambios evolutivos producidos por causas aleatorias, y ocurre en poblaciones pequeñas traduciéndose en la pérdida de algunas de las variantes de los rasgos. La selección natural, en tanto, es un proceso evolutivo que se produce cuando las variantes tienen diferentes grados de éxito reproductivo en el ambiente local, y en donde las más ventajosas se hacen más frecuentes, a lo largo de las generaciones.

Página 129

Actividad 11 Hipotetizar Los rasgos exagerados han evolucionado, principalmente en los machos de muchas especies animales, porque aquellos organismos que los poseen tienen más probabilidad de ser elegidos por las hembras para aparearse.

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Actividad 12 Interpretar a. Los machos con colas alargadas son los más elegidos y los con colas acortadas son los menos elegidos, después de la manipulación experimental. b. Los grupos experimentales fueron los de cola acortada y de cola alargada. Los de control fueron los grupos I y II. c. La “exageración” de los rasgos alcanza un “límite” cuando los costos son mayores que los beneficios en términos de la adecuación biológica de los individuos que los poseen.

Página 131

Actividad 13 Aplicar a. Las barreras geográficas entre los diferentes grupos humanos siguen siendo efectivas. Entre estas barreras se pueden considerar los grandes océanos, las cordilleras, los desiertos y las selvas impenetrables, entre otras. b. Los efectos de estas barreras geográficas sobre el aislamiento, y la limitación del flujo génico, actualmente son de menor intensidad, debido principalmente a la calidad y frecuencia de los medios de transporte. c. El aislamiento cultural puede manifestarse toda vez que las relaciones de cruzamiento interraciales estén impedidas por razones culturales (racismo, clasismo, ideologismos), aun cuando se encuentren en una misma localidad representantes de diferentes grupos étnicos.

Página 133

Actividad 14 Sintetizar y analizar 1. Orientar la respuesta de los y las estudiantes para que realicen esquemas como los que se muestran en esta página. En el esquema de la izquierda, si cada círculo representa un grupo de organismos que difiere fenotípicamente del otro, pero no lo suficiente para ser considerados de diferentes especies, entonces el último círculo corresponde a una especie moderna, pero no se puede identificar o hipotetizar una especie ancestral. En el esquema de la derecha se representa evolución sin especiación, seguido por un evento de especiación. Por lo tanto, las dos especies modernas presentan una especie ancestral. Evolución sin especiación

Evolución con especiación

Especie ancestral

Especies modernas

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Solucionario 2. a. En la especiación alopátrica el aislamiento es primero geográfico y luego genético, en tanto que en la simpátrica el aislamiento es genético. b. La especiación simpátrica es un ejemplo de la aparición de una especie sin la necesidad de aislamiento geográfico. En este caso, la interrupción del flujo génico es debido probablemente a alteraciones en el genoma, que impiden el cruzamiento entre los organismos. c. De acuerdo con la definición de especie, el aislamiento reproductivo es necesario para considerar a dos grupos de organismos como especies distintas. Página 134

Actividad 15 Analizar a. La acumulación de oxígeno en la atmósfera, gracias al trabajo de cianobacterias, permitió la aparición de organismos aeróbicos, capaces de usar este elemento en su mecanismo respiratorio. De esta manera fueron más eficientes que los organismos anaeróbicos, en la obtención de energía a partir de los alimentos. Esta mayor eficiencia energética, de organismos aeróbicos semejantes a las mitocondrias, posibilitó la aparición de organismos de mayor tamaño y complejidad, como los eucariontes. b. Los primeros animales surgieron a partir de organismos acuáticos y, por consiguiente, su hábitat primario fue el ambiente marino. Una amplia variedad de invertebrados marinos de cuerpo blando apareció hacia fines del período Precámbico. c. Las primeras plantas que invadieron el ambiente terrestre ocuparon un ambiente inhabitado, donde las condiciones de luminosidad y nutrientes eran ideales para su desarrollo, sin competidores y depredadores (herbívoros). Por ello debieron abundar en los márgenes de cuerpos de agua. Esto favoreció la colonización terrestre de insectos y vertebrados, dado que las plantas se constituyeron en una importante fuente de alimentación.

Página 135

Actividad 16 Recordar

células procariontes

célula vegetal

célula animal

Pared celular

Si

Si

No

Membrana nuclear

No

Si

Si

Citoesqueleto

No

Si

Si

Ribosomas

Si

Si

Si

Cloroplastos

No

Si

No

Mitocondrias

No

Si

Si

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Actividad 17 Analizar a. La distribución de estas especies de Nothofagus se explicaría con la antigua conexión existente entre las masas continentales de Sudamérica, Antártida, Australia y Nueva Zelanda. Esto haría pensar en que el origen del género Nothofagus se remonta al mesozoico (entre 240 y 65 millones de años atrás). b. La actual distribución de las diferentes especies de Nothofagus habría estado ocupada por una especie antecesora, cuando los continentes aún permanecían unidos. Así, la diversificación habría ocurrido luego de la separación de las masas continentales, con la consecuente interrupción del flujo génico y los cambios ambientales que dicha separación habría implicado. c. La interrupción del flujo génico, debido a barreras geográficas como los océanos, permite pensar que el principal mecanismo de especiación en este caso es el alopátrico, al menos entre las poblaciones localizadas en distintas masas continentales. Sin embargo, también es probable que los otros mecanismos hayan dado origen a las diferentes especies en cada continente.

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Actividad 18 Analizar El cactus es un organismo autótrofo, depredado por algunas especies de aves y se encuentra en hábitats secos. El león es un organismo carnívoro considerado depredador tope (no tiene depredadores), aunque eventualmente individuos viejos o alejados de la manada pueden ser atacados por grupos de hienas. Vive en la sabana africana. La gaviota es un organismo carnívoro, que generalmente no tiene depredadores y vive en ambientes acuáticos (playas de mar y orillas de ríos). La chinita es un organismo carnívoro, que puede ser depredado por algunas especies de reptiles u otros insectos. Viven asociados a especies vegetales.

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Actividad 19 Reflexionar Las respuestas dependerán de la realidad individual y social de cada alumno. Se intenta que los alumnos reflexionen y respondan las preguntas después de haber obtenido la información necesaria respecto de las actividades que se realizan en sus comunas para preservar la vida animal y vegetal. Además, la última pregunta debe ser respondida con argumentos que incluyan parte de la información trabajada en esta unidad.

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Actividad 20 Analizar a. Antes de 1900, la población de polillas de alas de color negro disminuyó, debido a que eran fácilmente localizadas por sus depredadores, en los árboles de corteza clara. Las polillas de alas blancas, en cambio, eran menos depredadas, ya que pasaban desapercibidas al camuflarse en los árboles. b. El oscurecimiento de los árboles, producto de la industrialización, ocasionó que las polillas de alas oscuras fueran, ahora, menos depredadas que las de alas claras, las que eran fácilmente reconocidas por los depredadores.

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Actividad 21 Identificar Las respuestas dependerán de la información obtenida, pero se intenta que los estudiantes averigüen respecto de su distribución en nuestro país, ciclo biológico y características morfológicas distinguibles a simple vista.

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Voy Aprendiendo a. No. Existen cambios fenotípicos en los organismos de una población que no mejoran la adecuación biológica de los individuos que los poseen. Más aún, es posible que algunos de tales cambios disminuyan la adecuación biológica, fundamentalmente aquellos que resultan en alteraciones fisiológicas o anatómicas que deterioran la salud. b. No. En una especie no todos los rasgos son adaptativos, pues no cumplen una función relevante o directa, en términos de adecuación biológica. c. No. Existen rasgos con mayor y menor grado de efecto sobre el aumento de adecuación biológica.

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Actividad 22 Recordar Los cloroplastos son organelos en los cuales ocurre la fotosíntesis, cuyos reactantes generales son el dióxido de carbono y el agua, produciendo oxígeno y glucosa. En las mitocondrias ocurre la respiración celular aeróbica, cuyos reactantes generales son el oxígeno y la glucosa, produciendo dióxido de carbono y agua.

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Voy aprendiendo

Pérdida de pared celular y capacidad fagocitaria

Células procariontes Incorporación de bacterias al medio intracelular

Origen de plastidios y mitocondrias a partir de bacterias endosimbiontes

Surgimiento del citoesqueleto y posibilidad de transporte intracelular

Células eucariontes

Surgimiento de la mitosis

Aumento del tamaño del genoma

Surgimiento de organismos más complejos

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Organismos pluricelulares

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Actividad 23 Analizar Descripción de los factores abióticos y las características adaptativas que debieran poseer las plantas en los siguientes ambientes: Ambiente desértico. Las lluvias son esporádicas y la suma anual de precipitaciones bordea los 100 mm. La temperatura presenta drásticas variaciones entre el día y la noche, oscilando entre los 45º C y los -10º C. El suelo es pedregoso y arenoso, lo que determina que exista escasa vegetación. Las plantas o vegetales de estos ambientes poseen espinas, crecen en épocas atípicas (invierno) y presentan una reducción de la superficie foliar. Esto les permite reducir la pérdida de agua. Alturas cordilleranas. Las precipitaciones alcanzan un promedio de 400 mm al año. Las temperaturas son bajas; de día no sobrepasan los 18 º a 20 ºC. En estas zonas existen árboles con hojas grandes y gruesas. Bosque lluvioso. Las condiciones climáticas de estos bosques corresponden a inviernos con temperaturas frías, seguidos de primaveras y veranos un poco más templados. Las precipitaciones anuales bordean los 500 mm. La vegetación más abundante, en este tipo de ambiente, son las coníferas, los musgos y los helechos. a. Los problemas que deben enfrentar las plantas que habitan las zonas desérticas son la temperatura y la disponibilidad de agua. Las plantas de las zonas cordilleranas deben enfrentar las bajas temperaturas. Finalmente, las plantas de los bosques lluviosos deben superar la escasa luminosidad, especialmente las de menor tamaño. b. Las plantas que han colonizado ambientes secos (xerófilas) presentan adaptaciones relacionadas con evitar la pérdida de agua por transpiración (hojas modificadas en láminas muy delgadas o en espinas) y acumular agua, cuando está disponible (tejidos especializados en acumulación de agua en tallo o en raíces). Respecto de las bajas temperaturas, se observan distintas adaptaciones: algunas pierden las hojas y conservan sus yemas o brotes protegidos del frío por escamas, resina y pelos abundantes; otras conservan solo una raíz o un tallo debajo de la tierra, con suficientes nutrientes para desarrollar una nueva parte aérea cuando la temperatura aumente. Las plantas de sombra (adaptadas a escasa luminosidad) regulan su actividad fotosintética disponiendo de menores cantidades de enzimas. Al mismo tiempo, incrementan la producción de clorofilas, captadoras de luz. La tasa de respiración de estas plantas también es menor con respecto a las plantas de sol. c. Es más probable encontrar musgos y helechos en los bosques lluviosos; coníferas en alturas cordilleranas; y plantas con flores en bosques lluviosos y en alturas cordilleranas.

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Actividad 24 Obtener y organizar información Características de los seres vivos que los alumnos y alumnas pueden emplear: Unicelulares

Invertebrados

Vertebrados

Sistemas de locomoción

Emisión de seudópodos, cilios y flagelos

Sésil, pelágico, aéreo, terrestre, acuático

Aéreo, terrestre, acuático

Visión

No poseen mecanismos

Presencia de ocelos (solo captan Ojos bien desarrollados (captan intensidad luminosa) colores y formas bien definidas)

• Es importante que los alumnos y alumnas apoyen sus disertaciones con dibujos y esquemas.

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Proyecto a. La placa sin antibióticos sirve de control, mientras que la placa con antibióticos permite analizar el comportamiento de la variable cuyo efecto interesa conocer. b. Las diferencias observadas se explican por el efecto de la variable en estudio (la penicilina). Al impedir el crecimiento bacteriano, la zona inmediatamente adyacente a los papeles filtro no muestra presencia de bacterias (placa B). c. Se espera que algunas de las bacterias (las menos) sobrevivan al efecto del antibiótico, gracias a que, por azar, poseen una conformación de su pared celular tal, que impide la acción del antibiótico sobre la reproducción bacteriana. El fenotipo resistente se explica por la acción permanente del proceso mutacional sobre el genoma bacteriano. d. La mutación es el proceso que entrega la “materia prima” a la selección natural, en el sentido de que genera nuevas variantes genéticas que, en determinados escenarios evolutivos (presencia de antibióticos en el medio), podrían resultar ventajosas respecto de las bacterias que no presentan esa variante. e. Soporte (placa de Petri), medio nutritivo (jalea), origen de las bacterias (mucosa nasal), medio de soporte (papel filtro), medio de cultivo (estufa), temperatura del cultivo (constante), período de tiempo en el medio de cultivo (equivalente). f. La variable dependiente es la presencia o ausencia del antibiótico. La variable independiente es la muestra de bacterias y demás condiciones controladas del experimento.

Trabajo con las actitudes a. Las respuestas a las preguntas de la sección Analizar el problema son las siguientes: Medicina tradicional

Medicina evolutiva

Busca conocer las causas inmediatas de las enfermedades, basándose en explicaciones mecanicistas (causas próximas).

Ofrece explicaciones de carácter histórico y poblacional a las enfermedades.

Marco teórico fundamentalmente anatómico-fisiológico.

Marco teórico anatómicofisiológico y genéticoevolutivo.

El agente patógeno y el hospedero son considerados entidades biológicamente independientes.

El agente patógeno y el hospedero pueden compartir secuencias génicas ancestrales, se relacionan como un ecosistema durante el proceso infeccioso y participan en procesos co-evolutivos.

b. Por su relativamente breve desarrollo (la primera publicación sobre el tema apareció en 1991) y la ausencia de cursos de formación evolutiva en las carreras de la salud. En Chile, por ejemplo, hay un solo curso regular de Evolución y Medicina Evolutiva, ofrecido a los alumnos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile desde 2002 al presente.

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Solucionario c. Una hipótesis puede ser “conducta sexual más promiscua de hombres que de mujeres, por razones tanto sicológicas como sociales”. d. Por conductas basadas en el supuesto de que en la relación el hombre puede ser de edad similar o mayor que la mujer, pero no menor. e. Por transmisión del virus por vía materna durante el desarrollo intrauterino. f. Se sugiere considerar en la explicación que entregue el alumno o alumna el uso de las palabras clave: conducta sexual, tasa de virulencia, VIH-1, VIH-2. – Las respuestas a las preguntas de la sección Tomar una decisión son las siguientes: a. Sí, porque afecta a un gran número de la población y la forma de contagio está directamente relacionada con conductas que pueden ser modificadas mediante campañas de salud pública. b. Se sugiere dar ejemplos concretos de los factores mencionados. Entre los factores sociales: disminución de la edad a la que comienzan las relaciones sexuales y aumento del uso de drogas; culturales: bajo nivel de educación sexual de la población que conduce a no utilizar medios de prevención del contagio por VIH; económicos: situación socio-económica que conduce a la prostitución. c. Por ejemplo, conducta heterosexual promiscua influye más que el uso de drogas y transmisión por compartir jeringas. d. No, porque habiendo financiamiento, los científicos pueden encontrar soluciones distintas a las ofrecidas por el uso de vacunas.

Resumen de la unidad – A continuación se presenta un ejemplo de mapa conceptual.

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Evolución Sobrevida diferencial Ambiente

ante condiciones limitantes del

se puede explicar por

que consiste en

Selección natural

que requiere

presenta diferentes formas, por ejemplo

Reproducción diferencial disrruptiva

estabilizadora

direccional relación entre

Variación

Herencia

Adecuación biológica y

de

Rasgos fenotípicos

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Lectura Científica a. Evolución es el proceso general de cambio con transformación de los seres vivos. Por ejemplo, cambio con modificación a través de las generaciones de las frecuencias génicas de una población, cambio del grado de flujo génico, con eventual aparición de barreras a dicho flujo que podrían permitir el surgimiento de nuevas especies. Selección natural es uno de los mecanismos que participan en la evolución de las poblaciones naturales. b. Aumento de las frecuencias génicas que entregan mayor adecuación biológica relativa (fitness) a sus portadores. c. En el caso de las variantes alélicas del gen de la lactasa, porque la distribución de la frecuencia del alelo que otorga tolerancia a la lactosa en adultos coincide con la región geográfica donde ocurrió la domesticación del ganado vacuno. En estas poblaciones (norte de Europa), se seleccionaron a favor los individuos portadores de esas variantes, en la medida en que la mayor fuente de proteínas disponible estaba en la leche. En el caso de la hemoglobina C, porque la frecuencia de este alelo es mayor en las regiones geográficas que presentan mayor incidencia de malaria. El alelo otorga a los portadores resistencia a la malaria. d. Además de la selección natural, debido a que la dispersión desde África ocurrió en pequeños grupos que recorrían grandes distancias, la deriva génica y las migraciones son factores evolutivos que han tenido un alto impacto en la evolución de las poblaciones humanas durante los últimos 100.000 años.

Comprueba lo que aprendiste 1. Las respuestas esperadas en la tabla, son las siguientes. Insecto

Tipo de patas

Ambiente que habita

Tipo de alimentación

Chinita

Andadoras Terrestre y aéreo

Herbívora

Mantis

Raptadoras

Terrestre

Insectívora

Escarabajo buceador

Nadadoras

Acuático

Herbívora

Grillo topo

Cavadoras

Terrestre

Herbívora

a. Las patas de los diferentes insectos se encuentran adaptadas al medio donde se desarrolla el organismo y a la alimentación que posee. 2. Las características de las semillas que los estudiantes determinen, depende de las semillas recolectadas. a. Los componentes básicos de cualquier semilla son: cubierta (episperma), tejido nutritivo (endosperma ) y embrión. b. La función principal de la semilla es perpetuar la especie. c. Las características de los frutos y semillas están íntimamente relacionadas con el ambiente donde se desarrollan los vegetales. 3. D 110 Unidad 3

4. C

5. B

6. D

7. B

8. C

9. D

10. C

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Ampliación de contenidos Estado actual de las ideas de Darwin Si hacemos un resumen de las ideas de Darwin y del estado actual del conocimiento biológico, podremos comprobar que sus planteamientos no están obsoletos, por el contrario, sus ideas están cada vez más vigentes, aunque obviamente existe mucha más información que la que la ciencia había logrado reunir el siglo pasado. – Teoría básica de la evolución. Los biólogos consideran hoy la evolución biológica como un hecho. El cambio evolutivo se comprueba en las secuencias de fauna y flora en los estratos geológicos así como en los contenidos de los reservorios genéticos a través del tiempo. – Teoría del origen común de las especies. La confirmación más decisiva de esta idea proviene de los estudios bioquímicos, en especial del descubrimiento de la universalidad del código genético. – Teoría de la diversificación de las especies. El planteamiento de Darwin sobre el desarrollo de la diversidad como un componente importante de la evolución fue ignorado durante mucho tiempo, pero hoy es un campo de interés para la ecología y la paleontología. – Teoría del gradualismo. Esta idea, no aceptada incluso por algunos de sus amigos más cercanos, como Huxley y Galton, se ha impuesto a partir de mediados del pasado siglo, cuando quedó claro que la evolución afecta a las poblaciones. Los procesos de especiación son poblacionales. – Teoría de la selección natural. Aceptada solo por una minoría durante los ochenta años posteriores al Origen de las especies, es actualmente la explicación más aceptada del cambio evolutivo. Hay pruebas irrefutables acerca de la realidad de la selección natural, que ha podido estudiarse tanto en laboratorio como en la naturaleza. Desde la década de 1920, con el trabajo de genetistas de poblaciones, tales como Sir Ronald Fisher, J. B. S. Haldane y Sewall Wright, se hizo evidente que una síntesis de la labor de Darwin sobre selección natural con la de Gregor Mendel sobre genética, producen un cuadro coherente y lógico del cambio evolutivo. Un ejemplo claro de selección natural es el desarrollo reciente de la resistencia de diversas cepas bacterianas a la penicilina. – Teoría de la selección sexual. Rechazada en un comienzo por la mayoría de los biólogos, incluyendo a Wallace, especialmente en lo que se refiere a la elección por parte de la hembra, porque se consideraba antropomórfica, parecía implicar que los animales tenían poderes de discriminación e incluso de apreciación estética similares a nosotros. Sin embargo, se confirmó su importancia como un mecanismo evolutivo a partir de 1970.

Fuente: www.monografias.com

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Trabajo con los preconceptos 1. Responde las siguientes preguntas. a. ¿Qué entiendes por biodiversidad?

b. ¿Cómo se originan las especies?

c. ¿Cuál fue el aporte de Charles Darwin a la ciencia?

d. ¿Qué entiendes por adaptaciones?

e. Haz una línea de tiempo y ubica los siguientes acontecimientos: – aparición – aparición – aparición – aparición – aparición

112 Unidad 3

de de de de de

organismos multicelulares aves organismos fotosintetizadores mamíferos eucariontes

– plantas invaden el ambiente terrestre – aparición de dinosaurios – surgen las plantas con flores – aparición de peces – aparición de anfibios

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Material anexo 11 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Biodiversidad Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Comprender el concepto de biodiversidad. Materiales: – – – –

Estacas. Lupa. Huincha métrica. Pitilla o cordel.

Procedimiento: 1. Reunidos en grupos, elijan dos ambientes diferentes (un lugar con mucha vegetación y otro con poca vegetación, por ejemplo) en el patio del colegio, en un parque, o en la casa de alguno de los integrantes del grupo. 2. Hagan un cuadrante de un área aproximada de 25 m2, en los lugares elegidos, empleando las estacas y el cordel o pitilla. 3. Caractericen los ambientes escogidos, considerando aspectos como: temperatura, humedad, luminosidad, etcétera. 4. En cada cuadrante, determinen el tipo y cantidad de seres vivos (animales y plantas) que existen. Dibújenlos e identifíquenlos. Al realizar esta actividad, traten de que su intervención no altere el hábitat de los organismos que viven en ellos. Una vez terminado su estudio dejen ambos lugares como estaban. • Respondan las siguientes preguntas. 1. ¿En cuál de los ambientes la diversidad de organismos fue mayor?, ¿por qué?

2. ¿Qué organismos estaban presentes en ambos ambientes?

3. Si realizaran esta actividad en otra estación del año, ¿esperarían obtener los mismos resultados? Expliquen.

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Material anexo 12 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Conceptos de especie y especiación Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Analizar los conceptos de especie y especiación. 1. Formen grupos de tres o cuatro integrantes y analicen la siguiente situación. Imaginen que son científicos exploradores y son los primeros en llegar a una isla virgen. En el curso de su investigación sobre diversidad y distribución de las formas de vida en la isla, descubren que dos grandes poblaciones de aves coexisten en el lugar. Ambas son muy semejantes en su apariencia general, pero con cuidadosa observación logran detectar que existe una pequeña pero persistente diferencia en el plumaje.

2. Respondan las siguientes preguntas. a. ¿Cómo podrían distinguir si ambas poblaciones de aves pertenecen a la misma especie o corresponden a especies distintas?, ¿qué experimentos u observaciones realizarían?

b. Si son dos especies emparentadas, ¿qué tipo de evidencias les permitiría concluir que entre ambas ha ocurrido una especiación alopátrica?

c. ¿Cómo debería ser la distribución de ambas poblaciones en la isla si la especiación fue simpátrica?, ¿qué mecanismos habrían permitido tal especiación?

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Material anexo 13 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Efectos de la selección natural Nombre:

Fecha:

Curso:

Objetivo: Comprender los efectos de la selección natural. 1. Los siguientes gráficos muestran los diferentes tipos de selección y su efecto en las poblaciones. Junto a un compañero o compañera, completen los gráficos B, considerando que las flechas hacia arriba indican selección positiva y las flechas hacia abajo selección negativa. Selección direccional

Selección estabilizadora

Selección disruptiva

No hay selección

Frecuencia del rasgo, previo a la selección A Tamaño corporal Frecuencia del rasgo, luego de la evolución B Tamaño corporal

2. Respondan las siguientes preguntas. a. ¿Cómo podrían graficar la relación entre el tamaño corporal y el número de crías producidas por los organismos de distinto tamaño, antes de que ocurran los diferentes tipos de selección?

b. ¿Qué otro tipo de rasgo o carácter podría remplazar al tamaño corporal, en estos gráficos?

c. ¿Qué características debe tener un rasgo para que esté sujeto a presiones selectivas?

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Material anexo 14 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Ambiente y selección natural Nombre:

Fecha:

Curso:

Objetivo: Establecer relaciones entre el ambiente y la selección natural. 1. Reunidos en grupos de tres o cuatro integrantes, analicen la siguiente situación. A su equipo de trabajo se le pide analizar algunos de los datos que han resultado de un largo período de estudio en las islas Galápagos. En ese lugar, un grupo de investigadores estuvo midiendo, durante 8 años, el largo del pico y el comportamiento de alimentación de una población de una especie particular de pinzones. Los investigadores encontraron que estas aves se alimentan solo de pequeñas semillas y que su pico los capacita para romper y comer, más rápida y eficientemente, este tipo de semillas. Los datos obtenidos se muestran en la siguiente tabla: Años

1

2

3

4

5

6

7

8

Cantidad de lluvias

N

N

N

MB

MB

N

N

N

Tamaño promedio del pico (mm)

10,1

10,3

10,2

12,1

12,5

10,1

10,0

10,1

N= Normal

MB= Muy baja

2. Respondan las siguientes preguntas. a. ¿Por qué el tamaño del pico se incrementa durante los años más secos?, ¿qué tipo de selección se produciría entre las aves?

b. ¿Qué observación aportaría mayor evidencia para respaldar las respuestas anteriores?

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Material anexo 15 (Material fotocopiable)

Guía de trabajo: Ambiente y adaptaciones Nombre:

Curso:

Fecha:

Objetivo: Establecer relaciones entre el ambiente y las adaptaciones que presentan grupos de organismos. 1. Reunidos en parejas, elijan representantes de un mismo grupo de organismos (insectos, mamíferos, aves, etcétera), pero de hábitats diferentes (aéreo, terrestre y acuático) y caracterícenlos, completando la tabla a continuación. Pueden recurrir a enciclopedias, CD o internet, o hacer las observaciones en terreno (zoológico, plaza, parque, etcétera).

Ser vivo

Hábitat

Locomoción

Alimentación

Características

2. Responde las siguientes preguntas. a. ¿Qué características similares presentan los diferentes organismos?

b. ¿Qué estructuras poseen los distintos organismos para desplazarse en los ambientes que habitan?

c. ¿Qué características morfológicas están relacionadas con el tipo de alimentación de los organismos?

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Solucionario Material anexo

Unidad 1 Anexo 1: El encéfalo de los animales y su relación con el medio Esta actividad tiene por objetivo entender que la composición del encéfalo de las distintas clases de cordados, presenta similitudes básicas y tendencias evolutivas, debido a las especializaciones que han desarrollado los diferentes grupos. Durante el curso de la evolución en cordados, por ejemplo, el cerebro y el cerebelo se han hecho más grandes y complejos. Además, se han especializado distintas partes, como los grandes lóbulos en peces. En los mamíferos, en cambio, el cerebro es la parte más prominente del encéfalo; la corteza cerebral, capa delgada y externa del cerebro, está muy plegada o rugosa (circunvoluciones), lo que permite aumentar su área superficial. En las aves, el cerebelo es bastante prominente, lo que posibilita la coordinación motriz tan necesaria en este grupo. Anexo 2: La velocidad en la conducción del impulso nervioso a. Las experiencias realizadas representan la conducción continua y saltatoria del impulso nervioso a través del axón de la neurona. Por lo tanto, cualquier problema planteado por los estudiantes debe incluir esta idea. b. La hipótesis debe tener relación con el problema. c. Los antecedentes teóricos que pueden sustentar las hipótesis pueden verse en la página 26 del texto. d. Las conclusiones elaboradas deben estar relacionadas con el hecho de que en la conducción saltatoria la velocidad de la conducción del impulso es mayor. Anexo 3: Potenciales de acción a. En el gráfico A se produjo un potencial postsináptico excitador. b. En el gráfico B se produjo un potencial postsináptico inhibidor. c. La curva del gráfico A se debe a que se produjo una despolarización parcial en un área pequeña de la membrana postsináptica, que no alcanza a generar un potencial de acción. 118 Solucionario

Anexo 4: Estimulación visual La pupila se dilata cuando la intensidad de la luz es menor y se contrae cuando la intensidad es mayor. Este mecanismo es posible gracias a la acción de las fibras musculares circulares y radiales del iris. Cuando se contraen las fibras radiales la pupila aumenta su diámetro y cuando se contraen las fibras circulares, la pupila disminuye su diámetro. Estos mecanismos permiten producir variaciones de hasta cinco veces en la cantidad de luz que llega a la retina. Anexo 5: Efecto perjudicial del alcohol en los organismos a. El tiempo de reacción de los caracoles después de que estuvieron en agua, es casi el mismo. b. El caracol A, que estuvo en alcohol, presentó un retardo en su tiempo de reacción. c. El consumo de alcohol también retarda el tiempo de reacción de las personas. Esto provoca graves consecuencias, como los accidentes de tránsito ocasionados por personas que conducen bajo la influencia del alcohol, que muchas veces cuestan la vida de personas inocentes. d. Si se extrapolan los resultados de la tabla a los seres humanos, el hecho de que una persona reaccione en más tiempo incide en su sobrevivencia, ya que demora más tiempo en responder frente a una situación de peligro. Anexo 6: No fumar a. Es conveniente no fumar, porque el cigarrillo produce serios daños en la salud de las personas, pudiendo provocar, incluso, la muerte. b. Los factores que los alumnos y alumnas señalen van a depender de casos que conozcan o de la propia experiencia. Algunos de ellos podrían ser: imitar a amigos y amigas que fuman, falta de comunicación con los padres, entre otros.

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Solucionario Material anexo

Unidad 2 Anexo 7: ¿Cómo actúan los riñones? a. Las piedras y la arena representan los solutos presentes en la orina. b. El agua más clara filtrada representa la orina en formación. c. El colador de agujeros pequeños representa mejor al riñón, ya que separa más eficientemente los solutos (piedras y arena) de la orina (agua).

Anexo 8: Comparación de las sustancias en el plasma y la orina a. Las sustancias que están presentes en el plasma y ausentes en la orina son proteínas, lípidos y glucosa. b. No aparecen proteínas en la orina, porque son muy grandes para filtrar. c. La glucosa no aparece en la orina porque es reabsorbida en los túbulos mediante transporte activo. Si se elimina glucosa en la orina, es un síntoma de enfermedad renal y/o diabetes mellitus. d. La urea es tóxica para nuestro organismo, por lo que es eliminada de la sangre en el proceso de secreción, quedando una pequeña cantidad en el plasma.

Anexo 9: Homeostasis de la glucosa a. Luego de la ingesta de glucosa, se produce un aumento de la glicemia de ambas personas. Al cabo de una hora, la glicemia de ambos diminuye, pero en B es mucho más lento. b. En condiciones normales, luego de una ingesta de azúcar, se libera la hormona insulina, que promueve la captación celular de la glucosa, es decir, es una hormona hipoglicemiante. Posiblemente, la persona B posee una alteración a nivel de esta hormona.

Anexo 10: ¿Orina hipotónica o hipertónica? a. A medida que la orina avanza por el túbulo proximal se produce la reabsorción de sodio y cloro, al igual que en el asa de Henle. b. Se produce orina hipotónica, lo que se evidencia por la concentración de solutos que salen por el tubo colector. c. La orina hipotónica se produce por la reabsorción de más solutos que de agua, a nivel de los túbulos. Por otro lado, si disminuye la secreción de hormona antidiurética se inhibe la reabsorción facultativa de agua y la orina producida es diluida.

Unidad 3 Anexo 11: Biodiversidad 1. Es importante tener en cuenta que la diversidad de organismos de un lugar se determina por la cantidad de especies diferentes presentes en él y no por el número de individuos. Si bien la mayor o menor diversidad de organismos presentes en los ambientes escogidos por los alumnos(as) es variable, en general, la biodiversidad es mayor en lugares con alto grado de humedad, suelos ricos en nutrientes, temperaturas adecuadas, etcétera. 2. Esta respuesta va a depender de los lugares que los alumnos(as) seleccionen y de la estación del año en que realicen esta actividad. 3. Si esta actividad se realiza en otra estación del año, probablemente no se encontrarían los mismos organismos. Por ejemplo, si se realiza esta experiencia en otoño y se encuentran lombrices en un lugar húmedo, posiblemente en verano el suelo esté seco y no estén presentes estos organismos.

c. La persona B podría padecer diabetes mellitus.

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Solucionario Material anexo

Anexo 12: Conceptos de especie y especiación

Selección direccional

a. Para distinguir si ambas poblaciones pertenecen a una misma especie o son dos especies diferentes, es necesario recurrir a la definición de especie. Por lo tanto, es necesario verificar si es posible el cruzamiento entre individuos de ambos grupos y si las crías resultantes son fértiles. Para ello sería necesario realizar cruzamientos dirigidos y observar sus resultados. Alternativamente, los cruzamientos pueden ser observados y cuidadosamente registrados en la naturaleza.

Selección estabilizadora

Selección disruptiva

No hay selección

Frecuencia del rasgo, luego de la evolución

Tamaño corporal

2b. Diferentes tipos de caracteres pueden ser graficados de la misma forma que el tamaño corporal, como el largo de las espinas de un cactus, el tamaño del pico de las aves, el largo de los pistilos de una flor, el ancho del tórax de un insecto, la longitud del aparato bucal de una mariposa, el peso de las semillas de una planta, etcétera.

b. Solo si la distribución de ambas poblaciones se encuentra separada por alguna barrera geográfica, en la isla, permitiría concluir que existió un tipo de especiación alopátrica. c. Para reconocer una especiación simpátrica, ambas poblaciones debieran coincidir en parte, o en todo el rango de distribución de estas poblaciones. Para que ocurra este tipo de especiación, debieron ocurrir cambios importantes que interrumpieran el flujo génico entre ellas. Por ejemplo, alteraciones genéticas, diferencias en el comportamiento de apareamiento o en el hábitat local.

2c. Para que un rasgo cualquiera esté sujeto a selección natural debe ser heredable, tener algún efecto en la capacidad de sobrevivencia o reproducción de los organismos y ser variable en la población.

Anexo 14: Ambiente y selección natural

Anexo 13: Efectos de la selección natural 1. Los gráficos completos son: Selección

Selección

Selección

No hay

direccional

estabilizadora

disruptiva

selección

Frecuencia del rasgo, luego de la evolución B

a. Aparentemente, en los años más secos existe un tipo de selección direccional que favorece a los individuos con pico más grande. De acuerdo a esto, durante los episodios de sequía la oferta alimenticia (número de semillas) sería menor y solo los pinzones de pico más grande y más eficientes en el consumo de las semillas, son favorecidos bajo estas condiciones. En cambio, durante los años normales, es probable que la oferta de alimento sea abundante y por ello no exista una presión de selección.

Tamaño corporal

b. Una observación clave para este tipo de hipótesis sería el número promedio de semillas disponibles en cada año. 2a. El número de crías es una medida estimativa del fitness (medida que estima la ventaja relativa de los organismos ante la selección) de los diferentes tipos de organismos. El rango de tamaño de los organismos que producen más crías es diferente en cada tipo de selección, lo que se puede expresar, gráficamente, de la siguiente manera:

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Solucionario Material anexo

Anexo 15: Ambiente y adaptaciones a. Los organismos de un mismo grupo presentan algunas semejanzas independientes del hábitat donde viven. Por ejemplo, en las aves es la presencia de plumas; en los reptiles son las escamas; en los insectos son los tres pares de patas, etcétera. b. Esta respuesta va a depender del grupo de seres vivos que los alumnos(as) elijan. Por ejemplo, en el grupo de las aves, las especies aéreas tienen los miembros anteriores adaptados para el vuelo, mientras que en la mayoría de las

terrestres están atrofiadas y se desplazan caminando. Las aves acuáticas presentan las alas modificadas como aletas, lo que les permite nadar. c. Esta respuesta depende de los animales seleccionados por los alumnos(as) y la información que recopilen. Lo importante es que detecten las diferencias morfológicas que presentan en relación al tipo de alimentación, como la dentadura, los aparatos bucales (insectos), etcétera.

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Preguntas tipo PSU 1. Si a un animal se le inyecta una sustancia “X” y al cabo de un tiempo se observa que presenta pérdida del equilibrio, lo más probable es que la sustancia actúe a nivel de: a) mesencéfalo. b) corteza cerebral. c) tálamo. d) bulbo raquídeo. e) cerebelo. 2. En la siguiente situación “Soledad lee en voz alta un cuento a su hermana Catalina”, ¿qué áreas del cerebro se activan en Catalina? Áreas relacionadas con las sensaciones: I) mirar (si está con los ojos abiertos). II) escuchar. III) decir. IV) pensar. a) I, II y III b) I, II y IV c) II, III y IV d) III y IV e) I, II, III y IV 3. Si un sujeto presenta problemas para conciliar el sueño, ¿a qué nivel es probable que presente alteraciones? I) Cerebelo. II) Hipotálamo. III) Médula espinal. a) Solo I. b) Solo II. c) Solo III. d) I y III. e) I, II y III. 4. Frente a estímulos, los organismos generan respuestas. Por ejemplo: I) tiritar cuando hace frío. II) dilatar la pupila de los ojos cuando disminuye la luminosidad del entorno. III) aumentar la secreción de insulina, para disminuir la concentración de glucosa en la sangre.

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a) Solo I b) Solo II c) I y II d) I y III e) I, II y III 5. Si se considera el transporte de moléculas desde el túbulo renal a la sangre; de las células epiteliales al interior del túbulo y del glomérulo a la cápsula de Bowman. Se puede establecer que se trata respectivamente de los siguientes procesos: a) filtración, reabsorción, secreción. b) filtración, secreción, reabsorción. c) reabsorción, filtración, secreción. d) secreción, filtración, reabsorción. e) reabsorción, secreción, filtración. 6. Entre las características más relevantes en el proceso de la evolución de los primates respecto de sus antecesores se pueden considerar los siguientes: I) visión binocular. II) desarrollo de manos prensiles. III) visión en color. a) Solo I b) I y II c) I y III d) II y III. e) I, II y III 7. Entre las adaptaciones de los primates para la vida arborícola se pueden mencionar: I) manos prensiles. II) visión binocular. III) extremidades superiores largas. a) Solo I b) I y II. c) II y III. d) I,y III e) I, II y III

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Bibliografía – Aboitz, F., Does bigger mean better? Evolutionary determinants of brain size and structure, Brain behav. evol., vol. 47: 225-245, 1996. – Audesirk, T., y Audesirk, G., Biology: Life on earth, Prentice Hall Internacional, 1999. – Beers M., Berkow, R. (editores), El manual de Merck de diagnóstico y tratamiento, Ediciones Harcourt, 10ª edición, Madrid, 2000. – Berstein, R. y otros, Biología, Mc Graw-Hill Interamericana, 10ª edición, Bogotá, 1998. – Coopens, Y., East Side Story: Origin of Humankind, Scientific American, 1994. – Cox, C.B. y Moore, P.D., Biogeography: an Ecological and Evolutionary approach, Brook Well Scientific Publication, 1993. – Curtis, H., Biology, Worth Publishers, 4ª edición, 1983. – Ganong, W., Fisiología Médica, Ed. El Manual Moderno, 6ª edición, México, 1998. – Guyton, A. y Hall, J., Tratado de Fisiología Médica, Mc Graw-Hill Interamericana, 9ª edición, México, 1997. – Horgan, J., Trends in Evolution: In the Beginning..., Scientific American, 1991. – Kandel, E. y otros, Neurociencia y Conducta, Ed. Madrid Prentice Hall, 7ª edición, 1997. – Katzung, B., Farmacología básica y clínica, Ed. El Manual Moderno, 7ª edición, México, 1998. – Keeton, W.T., Biological Science, Norton Company, 2ª edición, EE.UU., 1972. – Ministerio de Educación, Biología. Programa de Estudio Tercer Año Medio, Santiago, 2000. – Niklas, K., The Evolutionary Biology of Plants,

The Universitary of Chicago Press, 1997. – Purves, W., y otros, Life. The Science of the Biology, Sinauer Associates Inc. W. H. Freeman and Co., 5ª edición, EE.UU., 1999. – Randall, D., Burggren, W., y French, K., Fisiología Animal. Mecanismos y Adaptaciones, Mc Graw-Hill Interamericana, 4ª edición, 1996. – Solomon, E. y otros, Biología de Ville, Mc Graw-Hill Interamericana, 4ª edición, México, 1998. – Solomon, E. y otros, Biology, Saunders College Publishing, 4ª edición, EE.UU., 1996. – Solomon, E. y otros, Human anatomy and physiology, Saunders College Publishers, 2ª edición, 1990. – Storer, T. y otros, Zoología General, Ed. Omega, 6ª edición, Barcelona, 1986. – Strickberger, M., Evolución, Ediciones Omega, Barcelona, 1993. – Thorne, A.G., y Milford, H., The Multiregional Evolution of Humans, Scientific American, 1992. – Tórtora G., y Grabowsky, S., Principios de Anatomía y Fisiología, Harcourt-Brace, 7ª edición, EE.UU., 1998. – Villagrán, M. y otros, Ecología de los Bosques Nativos de Chile, Ed. Universitaria, Santiago, 1996. – Wallace, R. A. y otros, Biology: The Science of Life, Scott Foresman and Company, 1986. – Wilson, A. C., y Cann, L., The Recent African Genesis of Humans, Scientific American, 1992. – Yates, L. y otros, Introducción a la Biología Poblacional, Pontificia Universidad Católica de Chile, 2ª edición, 1994.

Bibliografía

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Página 124

Sitios y páginas web Sistema nervioso – www.puc.cl/sw_educ/neurociencias/ – www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html/ portadaMIval5.2.1.3.html

– www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid= S0034-98872005000300013&lng= es&nrm=iso&tlng=es – www.uc.cl/sw_educ/neurociencias/html/218.html

– http://escuela.med.puc.cl/paginas/publicaciones/ Neurologia/cuadernos/1999/pub_10_99.html

– www.uc.cl/sw_educ/neurociencias/html/219.html

– http://escuela.med.puc.cl/paginas/Cursos/segundo/ histologia/HistologiaWeb/paginas/ne35600.html

Evolución

– www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen5/numero2/ articulos/articulo4.html

– www.uc.cl/sw_educ/biologia/ bio100/html/ portadaMIval13.0.html

– www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen5/numero2/ articulos/articulo5.html

– www.monografias.com/trabajos16/teoria-sinteticadarwin/teoria-sintetica-darwin.shtml

– www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen5/numero2/ articulos/articulo6.html

– www.fosil.cl/pbotanica.html – http://humanitas.cl/biblioteca/articulos/d0179/

– www.alcmeon.com.ar/4/13/a13_03.htm – www.scielo.cl/scielo.php?pid=S003498872001000200015&script=sci_arttext&tlng=es

– www.educarchile.cl/ntg/docente/1556/ article-77626.html – www.educarm.es/paleontologia/darwin.htm

– www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid= S0034-98872004000200006&lng=es&nrm= iso&tlng=es – www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid= S0034-98872004000200013&lng= es&nrm=iso&tlng=es – www.conacedrogas.cl

Homeostasis – www.educarchile.cl/ntg/estudiante/1626/ propertyvalue-40752.html

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Recuerde que el contenido de las páginas de internet sugeridas puede cambiar.

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Mapas de Progreso: algunas ideas para su uso como apoyo al mejoramiento continuo del aprendizaje Los textos escolares son una importante herramienta para la implementación del currículum en la sala de clases. En conjunto con los Programas de Estudio y los Mapas de Progreso, buscan apoyar el trabajo que se realiza en los establecimientos educacionales para que los estudiantes logren mayores aprendizajes, en base a las definiciones que establece el Marco Curricular nacional. En el siguiente esquema se presenta la pregunta orientadora que busca responder cada uno de los instrumentos curriculares:

Los Mapas de Progreso describen resumidamente los conocimientos, habilidades y comprensiones que caracterizan cada uno de los 7 niveles en que se desarrolla el aprendizaje de una determinada competencia o dominio clave. Son una herramienta curricular no obligatoria, que complementa a los Programas de Estudio y los Textos escolares, y pueden ser utilizados de diversas formas. A continuación, se describen dos de ellas, que pueden ser de utilidad para apoyar el desarrollo del aprendizaje que promueve este texto de estudio: 1. Reflexión conjunta sobre la progresión de los aprendizajes que promueve el currículum para mejorar la articulación entre profesores del sector. Si se hace una lectura de los siete niveles de los Mapas ya pueden ser un interesante aporte, debido a que muestran una visión sintética de lo que se espera se logre como aprendizaje en los 12 años de escolaridad. Su estructura concisa describe una panorámica de todo el trayecto escolar, aportando una mirada longitudinal, que favorece la reflexión pedagógica entre profesores de distintos cursos.

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Por ejemplo, a partir de la revisión de un Mapa de Progreso, puede hacerse una reflexión conjunta respecto de la manera en que progresa el aprendizaje, estableciendo un análisis general, entre profesores del sector y la jefatura técnica, en relación a ¿cómo estamos entendiendo la progresión del aprendizaje respecto de este referente? Los profesores y profesoras pueden revisar y analizar en conjunto los aprendizajes constitutivos de una determinada competencia, y definir acciones a seguir que sean coherentes con el logro de dichos aprendizajes, en base a preguntas como: ¿de qué forma estamos ordenando el trabajo y organizándonos en conjunto para ir progresando en el logro de estos aprendizajes de nuestros alumnos y alumnas? Los Mapas favorecen la articulación dentro y entre los ciclos de enseñanza de un establecimiento educacional, promoviendo una comprensión común respecto al aprendizaje y aportando claves para observar su progresión. Ello propicia la responsabilidad compartida en entre docentes y el trabajo en equipo dentro del establecimiento.

2. Reflexión conjunta sobre los trabajos de alumnos y alumnas, para monitorear el progreso de su aprendizaje en relación a la expectativa que describe el Mapa. Los Mapas de Progreso definen el crecimiento del aprendizaje de los estudiantes, a través de descripciones de sus distintas etapas, y de trabajos de alumnos en cada una de estas. Con el fin de apoyar la observación del aprendizaje, los Mapas presentan tareas, estímulos o motivaciones que se utilizaron para recoger evidencias del aprendizaje, buscando observar el desempeño de los alumnos y alumnas en la competencia descrita en el Mapa. El docente puede aplicar estas tareas, las que puede encontrar en los anexos de cada uno de los Mapas (www.curriculum-mineduc.cl ) u otras que el equipo docente puede desarrollar, para luego analizar la evidencia del desempeño de sus estudiantes e inferir el nivel de aprendizaje en relación a las descripciones realizadas por el Mapa. Es importante que esta observación y análisis de los trabajos de alumnos y alumnas sea desarrollado en conjunto por los profesores del sector, de modo de reflexionar entre pares y desarrollar una visión compartida respecto a cómo progresa el aprendizaje de sus alumnos en las distintas competencias claves.