MPA_csn_estructura_y_funcion_de_los_seres_vivos.pdf

Sector Ciencias Naturales Mapa de Progreso de

Estructura y Funcin de los Seres Vivos

Mapas de Progresodel Aprendizaje

Mapas de Progreso del Aprendizaje

Estructura y Funcin de los Seres Vivos

Material elaborado por la Unidad de Currculum, UCE,

ISBN: 978-956-292-143-5

Registro de Propiedad Intelectual N 161075

Ministerio de Educacin.

Se agradece a los profesores y profesoras de los siguientes establecimientos que colaboraron en el proceso de recoleccin de trabajos de alumnos y alumnas:

Alianza Francesa - Vitacura

Colegio Carlos Oviedo Cavada - Maip

Colegio Notre Dame - Providencia

Colegio San Adrin - Quilicura

Colegio Saint George - Vitacura

Colegio Santo Cura de Ars - San Miguel

Colegio Victor Domingo Silva - La Reina

Confederacin Suiza - Santiago

Escuela Antrtica Chilena - Vitacura

Escuela Cardenal Ral Silva Henrquez - Puente Alto

Escuela Irene Frei de Cid - Santiago

Escuela Repblica de Ecuador - Via del Mar

Escuela San Joaqun - Renca

Escuela Victoria Prieto - Santiago

Instituto Nacional - Santiago

Liceo Christie Mc Auliffe - La Cisterna

Liceo Daro Salas - Santiago

Liceo Domingo Espieira Riesco - Ancud - Chilo

Diseo y diagramacin: Designio

Imprenta: Editorial Valente

Marzo de 2009

3Mapa de Progreso Estructura y Funcin de los Seres Vivos

Mapas de Progreso del Aprendizaje

El documento que se presenta a continuacin es parte del conjunto de Mapas de Progreso del Aprendizaje, que describen la secuencia tpica en que este se desarrolla, en determinadas reas o dominios que se consideran funda-mentales en la formacin de cada estudiante, en los distintos sectores curriculares. Esta descripcin est hecha de un modo conciso y sencillo para que todos puedan compartir esta visin sobre cmo progresa el aprendizaje a travs de los 12 aos de escolaridad. Se busca aclarar a los profesores y profesoras, a los alumnos y alumnas y a las familias, qu significa mejorar en un determinado dominio del aprendizaje.

Los Mapas complementan los actuales instrumentos cu-rriculares (Marco Curricular de OF/CMO y Programas de Estudio) y en ningn caso los sustituyen. Establecen una relacin entre currculum y evaluacin, orientando lo que es importante evaluar y entregando criterios comunes para observar y describir cualitativamente el aprendizaje logrado. No constituyen un nuevo currculum, ya que no promueven otros aprendizajes; por el contrario, pretenden profundizar la implementacin del currculum, promo-viendo la observacin de las competencias clave que se deben desarrollar.

Los Mapas describen el aprendizaje en 7 niveles, desde 1 Bsico a 4 Medio, con la excepcin de Ingls, que tiene menos niveles por comenzar su enseanza en 5 Bsico.

Cada nivel est asociado a lo que se espera que los estudiantes hayan logrado al trmino de determinados aos escolares. Por ejemplo, el nivel 1 corresponde al logro que se espera para la mayora de los nios y nias al trmino de 2 B-sico; el nivel 2 corresponde al trmino de 4 Bsico y as sucesivamente cada dos aos. El ltimo nivel (7), describe el aprendizaje de un alumno o alumna que al egresar es sobresaliente, es decir, va ms all de la expectativa que se espera para la mayora que es el nivel 6. No obstante lo anterior, la realidad muestra que en un curso coexisten estudiantes con distintos niveles. Por esto, lo que se busca es ayudar a determinar dnde se encuentran en su aprendizaje y hacia dnde deben avanzar, y as orientar las acciones pedaggicas de mejoramiento.

Ciencias Naturales

El currculum de Ciencias Naturales afirma la importancia de la

formacin cientfica para todos. Esto: (a) por el valor formativo

que tiene conocer y comprender los fenmenos naturales, (b) por la demanda creciente en los contextos personales y sociales de la vida contempornea, de los modos de pensar caracteriza-dos como habilidades de pensamiento cientfico y (c) porque

el conocimiento de la naturaleza contribuye a desarrollar una actitud de respeto y cuidado por ella.

En consonancia con el currculum de Ciencias Naturales, los Mapas de Progreso de este sector describen el aprendizaje de los estudiantes respecto a los conceptos biolgicos, fsicos y qumicos referidos al mundo natural y al mundo tecnolgico que son relevantes para sus vidas, as como tambin las habilidades intelectuales distintivas del conocimiento cientfico.

Mapa de Progreso de Estructura y Funcin de los Seres Vivos

Los logros de aprendizaje de las Ciencias Naturales se han organizado en cinco Mapas de Progreso:

Estructura y funcin de los seres vivos. Organismos, ambiente y sus interacciones. Materia y sus transformaciones. Fuerza y movimiento. La Tierra y el Universo.

Los dos primeros Mapas estn referidos a la Biologa: el primero

describe el aprendizaje del funcionamiento de diversas formas vivientes, de sus requerimientos y lmites; el segundo, describe la progresin del aprendizaje respecto de la interdependencia entre seres vivos y entre estos y el medio. Ambos Mapas son impor-tantes para comprender cmo se mantiene la vida en el planeta.

El Mapa de Materia y sus transformaciones, referido a Qumica (y en parte a Fsica), describe la progresin de la comprensin de la organizacin de la materia, el entendimiento de cmo y por qu cambian la materia y los materiales, y el reconocimiento de las posibilidades de transformacin del mundo natural.

4MPACiencias Naturales

El Mapa Fuerza y Movimiento, referido a la Fsica, describe aprendizajes relacionados con la comprensin de la fuerza y el movimiento y la resolucin de problemas prcticos relacionados con el mundo natural.

Finalmente el Mapa La Tierra y el Universo, referido a la Fsica (y en parte a la Qumica) aborda las grandes preguntas sobre el origen y destino del mundo en que vivimos.

Los cinco Mapas comprenden, en forma transversal, habilidades de pensamiento cientfico. Estas habilidades son necesarias para

que los estudiantes puedan sacar partido de sus conocimientos disciplinarios, usndolos y aplicndolos con el fin de comprender

el mundo natural y actuar eficazmente en l.

El aprendizaje descrito en el Mapa de Estructura y Funcin de los Seres Vivos progresa en torno a las siguientes dimensiones:

Estructura y funcionamiento de los organismos.a. Esta dimensin se refiere a la comprensin de cmo funcionan

los organismos en diferentes niveles de organizacin (in-dividuo completo, sistemas de rganos, tejidos, clulas y biomolculas).Habilidades de pensamiento cientfico.b. Esta dimensin se refiere a las habilidades de razonamiento y procedimientos (sa-ber-hacer) que se ponen en juego al buscar respuestas, basadas en evidencia, a las preguntas surgidas en relacin al mundo natural.

Elementos claves del Mapa de Progreso de Estructura y funcin de los seres vivos

Las descripciones de aprendizaje a lo largo de este Mapa se refieren a aquellos niveles de organizacin de la vida que van

desde el individuo completo hasta las biomolculas. El apren-dizaje relacionado con los niveles superiores de organizacin de la vida no se aborda aqu, sino en el Mapa de Organismos, ambiente y sus interacciones.

El Mapa tambin comprende los aspectos relacionados con la reproduccin y herencia que se vinculan ms directamente con el organismo en cuanto individuo (sistema reproductor, fecundacin y desarrollo embrionario) y con las bases mole-culares de la herencia. No aborda los aspectos poblacionales y evolutivos de la reproduccin y de la herencia, los que tambin estn incluidos en el segundo Mapa.

Las habilidades de pensamiento cientfico se expresan tanto en la

capacidad de los estudiantes de realizar investigaciones empricas completas (desde formular una pregunta o hiptesis y obtener datos, hasta sacar las conclusiones que corresponden), como en desempeos parciales dentro del ciclo investigativo y que son de creciente complejidad segn el nivel de progreso. Es el caso, por ejemplo, de formular preguntas, predecir un fenmeno, analizar datos, fuera del contexto de una investigacin emprica.

El aprendizaje descrito en los distintos niveles del Mapa Estruc-tura y Funcin de los Seres Vivos incluye en forma implcita algunos de los Objetivos Fundamentales Transversales de la Educacin Bsica y Media. Entre estos, se destacan el desarrollo del pensamiento y de habilidades de pensamiento cientfico

(revisin de juicios a la luz de nueva evidencia, suspensin de juicios en ausencia de informacin suficiente, perseverancia y

rigor) y actitudes en pro de la proteccin de la vida, el entorno natural y sus recursos.

En las pginas siguientes se encuentra el Mapa de Progreso de Estructura y Funcin de los Seres Vivos. Comienza con una presentacin sinttica de todos los niveles. Luego se muestra en detalle cada nivel, partiendo por su descripcin, algunos ejemplos de desempeo que ilustran cmo se puede reconocer este nivel de aprendizaje, y uno o dos ejemplos de trabajos realizados por alumnos y alumnas de diversos establecimientos, con los comentarios que justifican por

qu se juzga que el trabajo del estudiante se encuentra en el nivel. En un anexo se incluye la versin completa de las tareas a partir de las cuales se recolectaron los trabajos de los estudiantes.

En la mayor parte de los casos estas tareas fueron diseadas para ser desarrolladas por los alumnos y alumnas en el aula, durante una hora de clases, y considerando que pudieran ser reproducidas en un documento impreso. Varias tareas demandaron que los alumnos y alumnas desarrollaran di-versos pasos, de ellos se ha incorporado en el documento aquel que ilustra un desempeo ms expresivo del nivel.


Nivel 7Sobresaliente

Evala crticamente las relaciones entre las hiptesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones cientficas vinculadas con la integracin funcional de sistemas en distintos niveles de organizacin biolgica, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evala el impacto en la sociedad del avance del conocimiento cientfico relacionado con la integracin funcional de sistemas, argumentando con profundidad y considerando distintos contextos de aplicacin y sugiere soluciones a problemas que afectan a la sociedad.

Nivel 6

Comprende la participacin de los procesos de replicacin, transcripcin y sntesis proteica en la transmisin de la informacin gentica. Comprende que la misma informacin gentica se expresa en forma distinta en diferentes clulas. Comprende la contribucin de los sistemas nervioso y en-docrino en la mantencin del medio interno, en trminos de comunicacin molecular. Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa de los organismos. Evala crticamente entre hiptesis, conceptos, procedimientos, datos resultados y conclusiones de investigaciones cientficas clsicas y contemporneas. Evala las implicancias sociales, econmicas, ticas y ambientales en controversias pblicas que involucran ciencia y tecnologa. Reconoce que cuando la informacin no coincide con alguna teora cientfica aceptada la informacin es errnea o fraudulenta, o la teora es incorrecta.

Nivel 5

Comprende que diferentes rganos y tejidos resultan de la organizacin de distintos tipos celulares. Reconoce las molculas biolgicas que componen las distintas estructuras celulares y los procesos metablicos asociados a la produccin y utilizacin de la energa en la clula. Reconoce cmo algu-nos sistemas de rganos funcionan conjuntamente, mediante mecanismos de transporte molecular. Comprende los procesos de mitosis y meiosis y la relacin de esta ltima con la variabilidad gentica Individual. Describe problemas, hiptesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investi-gaciones cientficas clsicas, relacionndolas con su contexto socio-histrico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empricos propios o de otras fuentes en trminos de los conceptos en juego o de las hiptesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teoras como representaciones cientficas de la realidad.

Nivel 4

Comprende la estructura y funcionamiento global de la clula y su lugar en los niveles de organizacin de los seres vivos. Reconoce que los sistemas circulatorio, respiratorio y digestivo proveen de gases y nutrientes a las clulas del cuerpo y que el sistema excretor elimina los desechos provenientes de la clula. Formula un problema, plantea una hiptesis y realiza investigaciones sencillas para verificar-las, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a travs de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y grficos. Comprende la diferencia entre hiptesis y prediccin y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el cono-cimiento cientfico es provisorio y que est sujeto a cambios a partir de la obtencin de nueva evidencia.

Nivel 3

Comprende la funcin global de los sistemas respiratorio, digestivo, circulatorio, excretor, locomotor, reproductor y nervioso y reconoce en ellos las principales estructuras y sus funciones. Reconoce algunas relaciones que se establecen entre dos sistemas para el funcionamiento del organismo. Reconoce que el disfuncionamiento de un rgano y/o sistema conlleva a la perturbacin del estado de salud. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigacin simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y grficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones cientficas vienen en parte de la observacin y en parte de la interpretacin de lo observado.

Nivel 2

Reconoce que para satisfacer necesidades vitales, los seres vivos ponen en funcionamiento diversas estructuras externas integradamente. Reconoce que los animales y plantas pueden ser agrupados de acuerdo a criterios anatmicos de clasificacin (mamferos, aves, peces, plantas con flores, etc.). Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Efecta mediciones utilizando unidades de medida estndar. Registra y clasifica informacin utilizando dos o ms criterios, y representa datos en tablas y grficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con informacin. Distingue evidencia de opinin.

Nivel 1

Describe las diferencias esenciales entre los seres vivos y la materia inerte. Establece analogas funcionales entre las estructuras externas de distintos animales y plantas que estn implicadas en la satisfaccin de sus necesidades vitales. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categoras elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Mapa de Progreso de Estructura y Funcin de los Seres Vivos

Describe las diferencias esenciales entre los seres vivos y la materia inerte. Establece analogas funcionales entre las estructuras externas de distintos animales y plantas que estn implicadas en la satisfaccin de sus necesidades vitales. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categoras elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Nivel 1

6

MPACiencias Naturales

Cmo se puede reconocer este nivel de aprendizaje? Ejemplos de desempeo

Cuando un alumno o alumna ha logrado este nivel, realiza actividades como las siguientes:

Da ejemplos de seres vivos y de materia inerte de su entorno.

Seala diferencias (por ejemplo: crecimiento, reproduccin, nutricin y capacidad de reaccionar frente a estmulos) entre la materia inerte y los seres vivos (incluyendo el ser humano).

Identifica semejanzas y diferencias entre las formas de respirar, alimentarse y reproducirse en diversos animales y plantas.

Agrupa organismos segn sus caractersticas corporales, maneras de desplazarse, de alimentarse y de respirar.

Hace conjeturas realistas sobre la funcin de ciertas estructuras externas anexas o secundarias de animales. Por ejemplo: para qu sirve la cola o los bigotes del gato.

Identifica estructuras externas que cumplen la misma funcin en distintos animales. Por ejemplo: aletas y patas.

Seala las caractersticas de los elementos observados. Por ejemplo: las estructuras externas de una planta despus de observarla.


Ejemplo de trabajo de alumnos y alumnas

La tarea: Se entreg a los estudiantes un set de ocho imgenes de seres vivos, cada una de ellas destacando una estructura particular: caracol (concha), tortuga (caparazn), rbol (raz), mariposa (alas),

murcilago (alas), cocodrilo (fauces), pato (patas), nia (piernas). A continuacin, se les solicit recortar y pegar tales imgenes, agrupando en parejas aquellas que destacaban estructuras que cumplan una funcin similar; finalmente, deban sealar en forma escrita la funcin comn de

cada par.

Ejemplo de trabajo en el nivel

Pega en el recuadro las partes que tengan una funcin similar.2.

Comentario: Asocia las estructuras que tienen una funcin similar: el refugio en el caso de la concha de la tortuga y la caparazn del caracol; el vuelo en el caso de las alas de la mariposa y el murcilago; y la alimentacin en el caso de la raz del rbol y las fauces del cocodrilo. As, el estudiante reconoce se-mejanzas y diferencias fun-cionales entre estructuras que pertenecen a distintos animales y, tambin, entre estructuras de plantas y animales.

Para qu le sirven estas partes?


Nivel 2

8




Identifica las principales estructuras externas de un animal involucradas en procesos vitales y sus correspondientes funciones. Por ejemplo: bsqueda y captura de alimento.

Ubica animales o plantas en una tabla de doble entrada, que implica dos criterios de clasificacin. Por ejemplo: tipos de coberturas de piel vs. grupos de animales.

Hace listas de caractersticas observadas en seres vivos.

Anticipa consecuencias de modificar estructuras de las plantas que participan en procesos vitales. Por ejemplo: qu ocurre si un conejo se come los brotes de una planta.

Describe los cambios que experimenta un objeto de estudio al inicio y al final de un experimento simple.



La tarea: A los estudiantes se les pidi observar una imagen de un gato persiguiendo a un ratn. Luego, se les solicit marcar en el dibujo las partes del cuerpo del ratn que le permiten arrancar del gato y las partes del gato que le ayudan a perseguir al ratn. A continuacin, debieron elegir uno de los dos animales y explicar para qu le sirven cada una de las partes del cuerpo que marc.

Ejemplo 1 de trabajo en el nivel

Marca en el dibujo todas las partes del cuerpo del ratn que le permiten arrancar a. del gato y las partes del gato que le ayudan a perseguir al ratn.

Elige uno de los animales y explica para qu le sirven cada una de las partes del b. cuerpo que marcaste.

Comentario: Marca y men-ciona diversas estructuras externas involucradas en la persecucin de una presa, incluyendo sensoriales y motoras, as como la fun-cin que desempea cada una, evidenciando que re-conoce que al satisfacer ne-cesidades vitales se ponen en funcionamiento diversas estructuras externas de ma-nera integrada.

Comprende la funcin global de los sistemas respiratorio, digestivo, circulatorio, excretor, locomotor, reproductor y nervioso y reconoce en ellos las principales estructuras y sus funciones. Reconoce algunas relaciones que se establecen entre dos sistemas para el funcionamiento del organismo. Reconoce que el disfuncionamiento de un rgano y/o sistema conlleva a la perturbacin del estado de salud. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigacin simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y grficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones cientficas vienen en parte de la observacin y en parte de la interpretacin de lo observado.

Nivel 3

10




Relaciona la funcin de los sistemas respiratorio y circulatorio en la captacin y transporte de oxgeno.

Reconoce la funcin conjunta de los sistemas digestivo y circulatorio en la absorcin y transporte de nutrientes.

Describe la funcin conjunta de los sistemas esqueltico y muscular en la movilidad de los organismos y en la proteccin de los rganos internos.

Elabora un diagrama del sistema digestivo, sealando las principales estructuras y funciones.

Predice las consecuencias en el funcionamiento del organismo al fallar o extirpar determinados rganos. Por ejemplo: los riones.

Seala diferencias y similitudes en cmo se reproducen las plantas con flores y sin flor.

11

Mapa de Progreso Estructura y Funcin de los Seres Vivos


La tarea: Se pidi a los estudiantes que dibujaran un diagrama del sistema digestivo, indicando sus principales estructuras y funciones. El tipo de diagrama (dibujo, tabla, mapa conceptual, etc.) fue escogido por cada uno de ellos.


En el recuadro de abajo dibuja un diagrama del sistema digestivo, indicando sus 1. principales estructuras y funciones. Utiliza palabras, dibujos, flechas, figuras o lo que ms te acomode para construirlo.

Comentario: Elabora un esquema del sistema digestivo localizando en forma correcta la secuen-cia y ubicacin espacial de las principales estructuras correspondientes al tubo digestivo. Describe en for-ma general la funcin de las estructuras rotuladas, evidenciando una compren-sin general de la secuencia en que ocurren los eventos del proceso digestivo desde la boca hasta el recto, esto se observa cuando des-cribe el trayecto del bolo alimenticio. Si bien el hgado aparece en el esquema sin la descripcin de su funcin y la ubicacin espacial no es del todo correcta (lado izquierdo del cuerpo), esto no inhabilita la tarea para estar en el nivel, ya que esta estructura corresponde a una glndula anexa cuya funcin no se detalla a este nivel.

Comprende la estructura y funcionamiento global de la clula y su lugar en los niveles de organizacin de los seres vivos. Reconoce que los sistemas circulatorio, respiratorio y digestivo proveen de gases y nutrientes a las clulas del cuerpo y que el sistema excretor elimina los desechos provenientes de la clula. Formula un problema, plantea una hiptesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a travs de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y grficos. Comprende la diferencia entre hiptesis y prediccin y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento cientfico es provisorio y que est sujeto a cambios a partir de la obtencin de nueva evidencia.

Nivel 4

12




Organiza en un esquema los niveles de organizacin de los seres vivos, desde clula a organismo.

Describe las funciones de las partes principales de una clula animal o vegetal. Por ejemplo: ncleo, citoplasma, membrana.

Explica el impacto de la microscopia en el descubrimiento de la clula.

Identifica los requerimientos celulares del organismo en diferentes estados de actividad fsica.

Plantea un procedimiento para constatar hiptesis relacionadas, por ejemplo, con las fluctuaciones de gases y nutrientes en la sangre.

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La tarea: Se present a los alumnos y alumnas un conjunto de datos empricos recogidos por un grupo de estudiantes que investigaba la relacin entre los requerimientos de oxgeno de las clulas y la salud de las personas. Los datos se referan al hematocrito (porcentaje de glbulos rojos en la sangre, cuyo valor normal es aproximadamente de 45%) de ocho individuos diversos en cuanto a edad, lugar de residencia, enfermedades previas, etc. Los estudiantes deban organizar los datos, representarlos en una tabla o grfico y luego postular hiptesis que explicaran esos valores.


Observa los datos y organzalos: recuerda que la informacin puede ordenarse de 1. distintas maneras. Busca el ordenamiento que sea ms til y elabora una tabla o grfico para mostrarla.

A partir de la organizacin que hiciste, qu conclusiones se pueden sacar acerca de la 2. relacin entre cantidad de glbulos rojos en la sangre, los requerimientos de oxgeno y las distintas caractersticas y hbitos de las personas?

Comentario: Pese a la multiplicidad de criterios de orden posible (sexo, edad o caractersticas especfi-cas) organiza la informacin segn el valor del hemato-crito, que es el ndice ms til al momento de buscar una posible causa para su alteracin. Plantea una hi-ptesis global correcta, que le permite luego explicarse las causas de cada caso particular de forma expe-dita, acudiendo en ocasio-nes a informacin de otras disciplinas (por ejemplo, la geografa). Identifica requerimientos celulares anlogos en estados de exigencia fisiolgicos pro-vocados por causas muy distintas, como el hbito tabquico, la vida en altura o la anemia. Su conclusin general implica la integra-cin de variados sistemas: respiratorio, circulatorio y digestivo.

Comprende que diferentes rganos y tejidos resultan de la organizacin de distintos tipos celulares. Reconoce las molculas biolgicas que componen las distintas estructuras celulares y los procesos metablicos asociados a la produccin y utilizacin de la energa en la clula. Reconoce cmo algunos sistemas de rganos funcionan conjuntamente, mediante mecanismos de transporte molecular. Comprende los procesos de mitosis y meiosis y la relacin de esta ltima con la variabilidad gentica Individual. Describe problemas, hiptesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones cientficas clsicas, relacionndolas con su contexto socio-histrico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empricos propios o de otras fuentes en trminos de los conceptos en juego o de las hiptesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teoras como representaciones cientficas de la realidad.

Nivel 5

14




Describe las funciones estructurales y energticas de los principales componentes moleculares de la clula.

Describe la funcin de los organelos celulares involucrados en la utilizacin de la energa y en la reproduccin celular.

Explica las etapas de la meiosis donde ocurre variabilidad gentica.

Explica el rol de las estructuras especializadas de clulas (por ejemplo, para absorcin, secrecin y contraccin muscular) en distintos tejidos.

Esquematiza las relaciones funcionales entre neuronas y entre neuronas y clulas musculares (neurotransmisores). Por ejemplo: en el trabajo muscular.

Describe la accin de algunas drogas ilcitas sobre el sistema nervioso.

Describe un procedimiento experimental clsico que haya permitido mostrar, por ejemplo, que el entrecruzamiento (crossing-over) origina variabilidad gentica.

15



La tarea: A los estudiantes se les mostraron dos tablas: una, con las concentraciones de glucosa, oxgeno y dixido de carbono en la sangre que entra y sale del msculo en situacin de reposo; otra, con las concentraciones de las mismas sustancias en la sangre que entra y sale de un msculo en ac-tividad; en ninguno de los dos casos se menciona el nivel de actividad muscular. Se les pidi que reconocieran las diferencias entre las tablas, y que dedujeran el grado de actividad del msculo en cada caso, justificando su deduccin.


Tabla 1Sangre entrando al

msculo (100 ml)

Sangre saliendo del

msculo (100 ml)

Glucosa 100 mg 87 mg

Oxgeno 19,5 ml 14,5 ml

Dixido de Carbono

50,2 ml 53 ml

Qu diferencias observas en ambas tablas?a.

Comentario: Reconoce las diferencias esenciales de los datos entre ambas tablas, en trminos del sig-nificado funcional de las va-riables en observacin, sin limitarse a una descripcin literal de esas diferencias. Deduce adecuadamente los estados musculares que son representados por cada tabla y explica los procesos metablicos implicados, integrando sus conocimientos del nivel.

A partir de las diferencias observadas, qu puedes deducir con respecto al grado b. de actividad de estos msculos? Justifica tu deduccin.

Comprende la participacin de los procesos de replicacin, transcripcin y sntesis proteica en la transmisin de la informacin gentica. Comprende que la misma informacin gentica se expresa en forma distinta en diferentes clulas. Comprende la contribucin de los sistemas nervioso y endocrino en la mantencin del medio interno, en trminos de comunicacin molecular. Comprende los principios generales del funcionamiento del sistema inmune en la defensa de los organismos. Evala crticamente entre hiptesis, conceptos, procedimientos, datos resultados y conclusiones de investigaciones cientficas clsicas y contemporneas. Evala las implicancias sociales, econmicas, ticas y ambientales en controversias pblicas que involucran ciencia y tecnologa. Reconoce que cuando la informacin no coincide con alguna teora cientfica aceptada la informacin es errnea o fraudulenta, o la teora es incorrecta.

Nivel 6

16




Explica, en trminos generales, por qu el procedimiento experimental que permiti demostrar que la replicacin del DNA es semi-conservativa lleg a esas conclusiones.

Predice consecuencias posibles de una falla en la replicacin del DNA. Por ejemplo: una mutacin, que puede alterar la funcin de enzimas y originar enfermedades genticas.

Describe cmo los genes pueden activarse o inactivarse segn los requerimientos de una protena. Por ejemplo: en el metabolismo celular.

Explica los mecanismos generales del sistema inmune en la distincin de lo propio y/o lo ajeno. Por ejemplo: en los transplantes, en la vacunacin o las alergias.

Explica el funcionamiento coordinado de los sistemas nervioso y endocrino en la mantencin del medio interno frente a una situacin de estrs agudo.

Deduce, a partir de datos organizados en grficos, evidencia de la regulacin endocrina en el balance hidrosalino del organismo.

17



La tarea: Se present a los estudiantes un esquema dibujado de una situacin experimental de varios pa-sos. A un cobayo 1 inmune a la difteria se le extrajo suero inmune, el cual luego se inyect a un cobayo 2 y a un cobayo 3. Al cobayo 2 junto con el suero inmune le fue inyectado el bacilo de la difteria; y al cobayo 3 junto al suero inmune se le inyect el bacilo del ttanos. El esquema del experimento muestra que el cobayo 2 sobrevive y el 3 muere. Frente a lo anterior se les solicit, en primer lugar, identificar la(s) hiptesis de investigacin, en segundo lugar evaluar la pertinencia

del diseo experimental presentado y revisar algunas condiciones experimentales que tuvieron que ser resguardadas para recoger la evidencia esperada.


Cul o cules seran las hiptesis de esta investigacin?2.

Comentario: En la tarea el alumno o alumna elabora varias hiptesis entre las cuales menciona aquella decisiva del experimento: la especificidad de los an-ticuerpos a un antgeno determinado. Esta inferen-cia esta basada no slo en la comprensin que el alumno o alumna tiene del funcionamiento del sistema inmune, sino tambin en su adecuada comprensin del sentido del procedimien-to experimental descrito, integrando de este modo sus habilidades de razona-miento indagatorio con los conocimientos del sistema inmune que posee. Asimis-mo, el alumno o alumna evala la pertinencia del diseo presentado, descri-biendo algunas condiciones fsicas (edad, peso, sexo) que deberan presentar los cobayos para que el experi-mento resulte confiable.

El esquema mostrado resume los principales aspectos del diseo experimental em-3. pleado por los cientficos para verificar su hiptesis. Evala la pertinencia de este

diseo y describe las condiciones experimentales que fueron necesarias o que seran necesarias a tu juicio, para recoger la evidencia esperada.

Evala crticamente las relaciones entre las hiptesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones cientficas vinculadas con la integracin funcional de sistemas en distintos niveles de organizacin biolgica, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evala el impacto en la sociedad del avance del conocimiento cientfico relacionado con la integracin funcional de sistemas, argumentando con profundidad y considerando distintos contextos de aplicacin y sugiere soluciones a problemas que afectan a la sociedad.

Nivel 7Sobresaliente

18




Fundamenta los beneficios y/o riesgos de las aplicaciones biotecnolgicas en el rea de la salud y la produccin. Por ejemplo: la clonacin o los alimentos transgnicos.

Explica los mecanismos neuroendocrinos involucrados en la regulacin de la homeostasis desde el nivel molecular hasta el nivel sistmico.

Propone medidas que contribuyan a mitigar la propagacin de algunas enfermedades. Por ejemplo: la influenza humana.

Evala los beneficios de la terapia gnica en el tratamiento de algunas enfermedades. Por ejemplo: en la diabetes.

19


La tarea: Se present a los estudiantes un esquema dibujado de una situacin experimental de varios pa-sos. A un cobayo 1 inmune a la difteria se le extrajo suero inmune, el cual luego se inyect a un cobayo 2 y a un cobayo 3. Al cobayo 2 junto con el suero inmune le fue inyectado el bacilo de la difteria; y al cobayo 3 junto al suero inmune se le inyect el bacilo del ttanos. El esquema del experimento muestra que el cobayo 2 sobrevive y el 3 muere. Frente a lo anterior se les solicit, en primer lugar, identificar la(s) hiptesis de investigacin, en segundo lugar evaluar la pertinencia

del diseo experimental presentado y revisar algunas condiciones experimentales que tuvieron que ser resguardadas para recoger la evidencia esperada.


Cul o cules seran las hiptesis de esta investigacin?2.

Comentario: En la tarea el alumno o alumna infiere correctamente que la o las hiptesis de investigacin tienen relacin con la espe-cificidad de los anticuerpos a un antgeno determinado. Esta inferencia esta basada no slo en la comprensin que el alumno o alumna tiene del funcionamiento del sistema inmune, a un buen nivel de abstraccin, sino tambin en su adecuada comprensin del sentido del procedimiento experi-mental descrito, integrando de este modo sus habi-lidades de razonamiento indagatorio con los conoci-mientos del sistema inmune que posee. A su vez, el alumno o alumna evala la pertinencia del diseo presentado, describiendo dos condiciones clave para que el experimento resulte confiable, el aislamiento de otras enfermedades y la replicacin de la expe-riencia.

El esquema mostrado resume los principales aspectos del diseo experimental em-3. pleado por los cientficos para verificar su hiptesis. Evala la pertinencia de este diseo y describe las condiciones experimentales que fueron necesarias o que seran necesarias a tu juicio, para recoger la evidencia esperada.


Anexos

Tareas Aplicadas por Nivel

? AnexoNivel 1 / Tareas Aplicadas

22


Caractersticas de los seres vivos

Recorta las partes de estos seres vivos que aparecen marcadas con la lnea punteada.1.


23


Pega en el recuadro las partes que tengan una funcin similar.2.

Para qu le sirven estas partes?


24


Estructura y funcin de los seres vivos

Observa el siguiente dibujo, donde hay un gato persiguiendo un ratn.

Marca en el dibujo todas las partes del cuerpo del ratn que le permiten arrancar del gato y las partes del gato que le a. ayudan a perseguir al ratn.


25


Elige uno de los animales y explica para qu le sirven cada una de las partes del cuerpo que marcaste.b.


26


Actividad:

En el recuadro de abajo dibuja un diagrama del sistema digestivo, indicando sus principales estructuras y funciones. 1. Utiliza palabras, dibujos, flechas, figuras o lo que ms te acomode para construirlo.


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Elige una de las estructuras mencionadas en la pregunta 1. Imagina que esa estructura no est funcionando bien 2. y responde: Qu podra haber producido el mal funcionamiento de esa estructura? Qu consecuencias tendr el problema para la salud de la persona?


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En una hoja aparte, contesta las dos preguntas relacionadas con el texto siguiente.

Un profesor de Ciencias pide a sus alumnos y alumnas, como todos los aos, que elaboren una investigacin relacionada con los requerimientos de oxgeno de las clulas, el organismo y la salud. Un grupo de estudiantes seala al profesor que desean investigar la cantidad de glbulos rojos en la sangre de diferentes personas, pues saben que el hematocrito (porcentaje de glbulos rojos en la sangre) es un buen indicador de aporte de oxgeno que los sistemas respiratorio y circulatorio llevan hasta las clulas. En el desarrollo de su investigacin miden el hematocrito en varias personas, sabiendo que el valor normal es de apoximadamente 45%. Obtienen la siguiente informacin:

Fumador crnico de 40 aos, sedentario 60%

Joven de 19 aos, seleccionada de hockey-patn 43%

Joven de 25 aos, vive en ciudad costera 44%

Mujer de 28 aos, vive hace tres aos en ciudad situada en altura 65%

Mujer de 33 aos, desnutricin crnica 25%

Hombre de 55 aos, deshidratacin aguda y severa 75%

Mujer de 76 aos, hemorragia digestiva leve de 6 meses de evolucin 28%

No fumador de 30 aos, deportista 46%


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Consideremos que t eres un miembro del grupo de estudiantes que realiza la investigacin:

Observa los datos y organzalos: recuerda que la informacin puede ordenarse de distintas maneras. Busca el orde-1. namiento que sea ms til y elabora una tabla o grfico para mostrarla.

A partir de la organizacin que hiciste, qu conclusiones se pueden sacar acerca de la relacin entre la cantidad de 2. glbulos rojos de la sangre, los requerimientos de oxgeno y las distintas caractersticas y hbitos de las personas?


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Requerimientos fisiolgicos en el movimiento muscular

Actividad:

Las clulas musculares requieren de glucosa y oxgeno para su funcionamiento. Estos se obtienen gracias a la partici-1. pacin de diversos sistemas y procesos del organismo.

Cules son estos sistemas?a.

Explica cmo interactan estos sistemas para proveer de oxgeno y glucosa a las clulas musculares. b.


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Lee atentamente en las siguientes tablas las concentraciones de glucosa, oxgeno y dixido de carbono que se presentan.2.

Tabla 1 Sangre entrando al msculo (100 ml)

Sangre saliendo del msculo (100 ml)


Oxgeno 19.5 ml 14.5 ml

Dixido de carbono 50.2 ml 53 ml

Tabla 2 Sangre entrando al msculo (100 ml)

Sangre saliendo del msculo (100 ml)


Oxgeno 19.5 ml 11.8 ml

Dixido de carbono 50.2 ml 58.1 ml

Qu diferencias observas entre ambas tablas?a.


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A partir de las diferencias observadas, qu puedes deducir con respecto al grado de actividad de estos msculos? b. Justifica tu deduccin.

Explica por qu la sangre que entra al msculo contiene menos dixido de carbono que la que sale.3.

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Mecanismo de respuestas inmune

Actividad:

Cuando el organismo se siente amenazado por el ingreso de algn agente patgeno, se activan una serie de mecanismos que le permiten protegerse de una posible infeccin.

A continuacin te presentamos el esquema de un experimento realizado por unos investigadores que queran descifrar el comportamiento del sistema inmune.


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Preguntas:

Explica por qu sobrevive el cobayo 2 y muere el cobayo 3.1.

Cul o cules seran las hiptesis de esta investigacin? 2.


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El esquema mostrado resume los principales aspectos del diseo experimental empleado por los cientficos para veri-3. ficar su hiptesis. Evala la pertinencia de este diseo y describe las condiciones experimentales que fueron necesarias o que seran necesarias a tu juicio, para recoger la evidencia esperada.


Nivel 2

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Mapas de Progresodel Aprendizaje

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