BIOLOGÍA 3 Sistema Endócrino Hormonas y Comportamiento Lic. Leonardo Aón Capacitador de Biología ETR-Región 10

El Problema Un aspecto fundamental de la enseñanza de los procesos de regulación y control en Biología de ES 3 y por lo tanto un obstáculo para el aprendizaje, es la fragmentación en tratamiento por separado de los distintos niveles de organización que presentan los organismos complejos. En general los alumnos tienen dificultades de relacionar las funciones del organismo con procesos celulares y más aún con el rol de las proteínas en las funciones biológicas y como las moléculas responsables del fenotipo de los organismos.

La Propuesta Esta propuesta de capacitación se propone la profundización y análisis de los mecanismos de intercambio de información integrando los niveles de organismo, celular y molecular. Se considera que el trabajo a partir de esta visión posibilitaría a los docentes trabajar desde el enfoque propuesto para la enseñanza de la Biología en tercer año, que es el modo de pensamiento fisiológico, con estudios de casos y actividades experimentales mejorando las posibilidades de lograr aprendizajes significativos en los alumnos.

Enseñanza de la Biología en la ES Basada en el DC vigente Orientada a la Alfabetización Científica de los alumnos Énfasis en los procesos y procedimientos de acceso al conocimiento Enfoque de enseñanza basado en la Propuesta Investigativa Desarrollo de Secuencias Didácticas con actividades exploratorias, experimentales y de investigación

Situaciones de enseñanza Situaciones de Lectura y Escritura en Biología Situaciones de formulación de problemas, preguntas e hipótesis Situaciones de observación y experimentación Situaciones de trabajo con teorías Situaciones de debate e intercambio y puntos de vista

Enfoques de Enseñanza de las Ciencias Naturales CRITERIOS DE SECUENCIA-CIÓN ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA PAPEL DEL PROFESOR PAPEL DEL ALUMNO TRADICIONAL La lógica de la disciplina como un conjunto de hechos Transmisión verbal Proporciona conocimien-tos verbales Recibe los conocimien- tos y los reproduce INVESTIGA CIÓN La lógica de la disciplina como solución de problemas Enseñanza mediante resolución guiada de problemas Plantea problemas y dirige su solución Construye su conocimien to mediante la investiga ción

Contenidos del DC de Biología 3 Unidad 1: La respuesta al medio Mecanismos de respuesta en el nivel organismo. Percepción: modelo de estímulo, procesamiento y respuesta. Diferentes tipos de estímulos y de receptores, relación entre las características del estímulo y del receptor. Diferentes tipos de respuestas: respuesta de huida. Respuestas instintivas versus aprendidas. El papel de las señales en los comportamientos. La comunicación entre sistemas biológicos. Mecanismos de respuesta en el nivel celular. Respuestas celulares al ambiente. La percepción a nivel celular. La membrana celular, receptores de membrana. Especificidad señal-receptor, modelo llave cerradura. Comunicación entre células.

Contenidos del DC de Biología 3 Unidad 2: Regulación e Integración de Funciones Sistema nervioso. Vías aferentes y eferentes. Sistema nervioso central y periférico. Órganos efectores: músculos y glándulas. Neuronas. Propagación del impulso nervioso. Sinapsis. Neurotransmisores. Sistema nervioso voluntario y autónomo (simpático y parasimpático). Sistema endócrino. Concepto de glándula, hormona y tejido blanco. Caso A: Rol de las hormonas en la homeostasis. Regulación de la glucemia: Insulina, glucagon y diabetes. Respuesta celular a la acción de la insulina. Caso B: rol de las hormonas en el desarrollo. Hormonas sexuales. La hipófisis como glándula integradora entre el sistema nervioso y endócrino.

Contenidos del DC de Biología 3 Unidad 3: Las proteínas como moléculas ejecutoras. Función biológica de las proteínas. Enzimas. Proteínas como polímeros con secuencia. Relación estructura y función en las proteínas. El ADN como la molécula portadora de la información para construir las proteínas. El ADN como polímero con secuencia. Duplicación del ADN. Síntesis de proteínas. El gen como segmento de ADN que codifica una proteína. Mutaciones.

Actividad N°1 Identifique los conceptos centrales en cada una de las Unidades de Contenidos presentadas. Realice un esquema o trama conceptual relacionando los contenidos de cada unidad, indicando un posible itinerario para su desarrollo.  

Perspectivas en la enseñanza de la Biología 3 Núcleos de Aprendizaje Prioritarios Genética molecular. Aplicaciones de la Ingeniería Genética Sistema Nervioso. Las respuestas del organismo humano a las drogas. Estrés y salud. Sistema Endócrino. Regulación del ciclo menstrual. Regulación de la glucemia. Sistema Inmune. Prevención de enfermedades infectocontagiosas.

Propuestas de Enseñanza Estudio de Casos Exploración y Experimentación Lectura y Escritura en Biología Formulación de preguntas Planteo de hipótesis Resolución de problemas Observación y desarrollo de modelos experimentales Intercambio de ideas, razonamiento y argumentación

Modelo de un ser vivo Células Información genética Nutrición Interacción con el ambiente Metabolismo Respuesta a estímulos Reproducción Adaptación Evolución Homeostasis

Actividad N° 2 Las posibilidades de actividades experimentales en Biología 3 FOTOTROPISMO Y EL DESCUBRIMIENTO DE LAS HORMONAS VEGETALES En grupos, leer los textos y realizar las actividades propuestas

Actividad N° 3 En grupos, realicen las siguientes consignas ¿Qué aspectos de la actividad anterior responden al pensamiento fisiológico que propone el DC? ¿Qué situaciones de enseñanza se pueden diseñar a partir de los experimentos de Darwin y Went? Fundamentar.  

Tropismos Un tropismo es un fenómeno biológico que indica el crecimiento o cambio direccional de un organismo, normalmente una planta, como respuesta a un estímulo medioambiental. Si el órgano se mueve en la misma dirección que el estímulo se denomina tropismo positivo (+), pero si lo hace inclinado (crecimiento con dirección horizontal o en ángulo) alejándose del estímulo es un tropismo negativo (-). Ambas son respuestas realizadas para acercarse o alejarse del estímulo recibido

Nastias Es un movimiento pasajero de determinados órganos de un vegetal frente a un estímulo de carácter externo y difuso, basada en procesos de crecimiento o en el cambio de turgencia de grupos de células que varían su volumen mediante el control de la entrada y salida del agua; el movimiento resultante no está influido por la dirección del estímulo. Son movimientos activos, reversibles y responden a un estímulo, pero no son orientados por él, eso significa que la planta puede recibir desde cualquier lado el estímulo pero esto no influye en la dirección en que ésta va a reaccionar. Afecta a órganos planos como los pétalos, hojas tiernas y órganos de crecimiento longitudinal, como ramas, hojas, zarcillos, etc.

Tipos de Nastias Fotonastia: respuesta a la luz, como la apertura de ciertas flores al amanecer o al anochecer. Haptonastia o tigmonastia respuesta por contacto, como los zarcillos de numerosas plantas. Hidronastia: respuesta a la humedad del ambiente, como en la apertura de los esporangios en los helechos. Quimionastia: respuesta a agentes químicos, como variaciones en el pH, actividad de agua, etc. Nictinastia: cuando el estímulo es la sucesión día-noche y la respuesta es la posición de las hojas. Sismonastia: es producida cuando el estímulo es un golpe o la sacudida del vegetal, como el movimiento de las plantas carnívoras o algunas mimosas. Termonastia: respuesta a las variaciones de temperatura, como el cierre de la flor del tulipán..

Taxias Se denomina taxia,o taxismo al movimiento o desplazamiento direccionado de un ser vivo, o parte de él, como respuesta a la percepción de un estímulo o de un gradiente de la intensidad del mismo.

Tipo de taxias Fototaxia: desplazamiento hacia o en contra de la luz. Geotaxia, : desplazamiento hacia o en contra de las fuerzas gravitacionales. Tigmotaxia: respuesta frente a las vibraciones, el contacto físico o la presión ejercida sobre un punto. Termotaxia: desplazamiento hacia o en contra de un gradiente de temperatura, acercándose o alejándose de la fuente de calor.. Quimiotaxia: reacción a la presencia de sustancias químicas. Hidrotaxia: desplazamiento en función de la disponibilidad de agua

Situaciones de Exploración y Experimentación Es necesario que el docente : Promueva el diseño e implementación de experiencias que permitan contrastar las hipótesis planteadas por los alumnos o presentadas por el docente en relación a una pregunta o problema Estimule el intercambio entre los alumnos de sus anticipaciones sobre los resultados esperados y la comparación de los datos Favorezca la contrastación entre los resultados de distintos grupos para una misma experiencia y entre las distintas interpretaciones de resultados.

Situaciones de Exploración y Experimentación Observar y describir sistemáticamente fenómenos que conocen o que se les presentan en clase con o sin mediación de instrumentos. Diseñar y realizar experimentos controlados para contrastar hipótesis Discutir sus resultados con sus pares y contrastarlos o complementarlos con otras fuentes de información Distinguir las observaciones de las inferencias, las descripciones de las explicaciones y los resultados de las conclusiones

Etapas de un proyecto de experimentación Selección del tema de estudio Planteo de una o más preguntas sobre el problema a estudiar Enunciado de una o más hipótesis de trabajo Desarrollo de la investigación para buscar pruebas o evidencias que sustenten la hipótesis. Esta etapa puede o no contar con actividades experimentales dependiendo del problema a investigar. Explicitación de los resultados Conclusiones de la investigación

EXPLORACIÓN Conjunto de comportamientos que permiten a un sujeto obtener información sobre materiales, objetos y fenómenos. Se desencadena a través de una pregunta o problema y se evidencia a través de una serie de manipulaciones observables organizadas en función de un fin preciso.

EXPERIMENTACION La experimentación constituye uno de los elementos claves de la investigación científica. Incluye procedimientos mediante los cuales se trata de comprobar una o varias hipótesis relacionadas con un determinado fenómeno, mediante la manipulación y control de variables.

Secuenciación de actividades experimentales 1- Comprender la consigna del problema planteado y planificar la búsqueda de respuesta 2- Aprender a detectar variables 3-Aprender a controlar variables 4-Aprender a registrar procedimientos y resultados

Variables en la Experimentación Las variables se refieren a los factores o condiciones que pueden cambiar y medirse durante la realización de un experimento. Por ejemplo, en un experimento para ver cómo diferentes condiciones afectan la temperatura a la cual hierve el agua, el tamaño del quemador y la olla utilizados, la cantidad de agua, la temperatura a la cual se calienta el agua y cualquier elemento agregado al agua son todos variables.

Tipos de Variables Variable Independiente Es aquella propiedad de un fenómeno a la que se le va a evaluar su capacidad para influir o afectar otra variable. Es la “CAUSA” que explica la variable dependiente. Es la variable que el investigador manipula

Tipos de Variables Variable Dependiente Es aquella cuyos valores dependen de los que tomen otra variable. Son las variables de respuesta que se observan en el estudio y que podrían estar influidas por los valores de las variables independientes. Representan la “CONSECUENCIA” La variable dependiente es el factor que es observado y medido para determinar el EFECTO de la variable independiente

Tipos de Variables Variable de Control Los factores llamados variables de control deben mantenerse constantes desde el principio hasta el final del experimento.. Esto incluye las condiciones de la ubicación del experimento, las herramientas utilizadas y la cantidad de tiempo que se prueba una variable. Las variables de control también puede ser denominadas como constantes

Tipos de Variables Según la medición : Variables Cualitativas Representan atributos Variables Cuantitativas Se expresan matemáticamente Continuas Discretas

El laboratorio en la escuela

Informes de las actividades de laboratorio Trabajo de Laboratorio Objetivos Materiales y Métodos Resultados Conclusiones Bibliografía consultada Anexos Formato de presentación pautado por el docente

Actividad N° 4 A partir de los materiales propuestos: ¿Qué tipos de experiencias se le ocurriría realizar? Desarrolle un diseño experimenta teniendo en cuenta los objetivos del mismo. Distinga las variables dependientes y las independientes. En estos casos distinga lo que es una observación, una inferencia, una descripción, la obtención de resultados y la elaboración de conclusiones. Proponga una manera de tabular los datos. ¿Cómo se implementaría este tipo de actividades en la escuela dónde se desempeña como profesor?

El análisis de casos : El estrés Comportamiento de huida/stress El stress es considerado una estimulación capaz de perturbar la estabilidad del medio interno originando la consiguiente reacción general del organismo para ser frente a la agresión. Si una persona se siente amenazada por un posible robo, su tensión aumentará e inmediatamente liberará grandes cantidades de adrenalina. La adrenalina actúa cuando en el entorno se produce una situación de tensión y el cuerpo precisa adaptarse ella. Frente a la amenaza de un posible asalto, por ejemplo, la adrenalina se disparará y comenzarán a segregarse grandes cantidades que, a su vez, generarán un aumento de la presión cardíaca y de la frecuencia respiratoria, se dilatarán las pupilas y el cerebro estará más alerta. Dado que los músculos de las piernas necesitarán una mayor cantidad de sangre para correr con más velocidad durante la posible huida, la presión cardíaca aumenta y envía sangre a las extremidades inferiores. Sucede lo mismo con el sistema respiratorio, el aumento de frecuencia oxigena la sangre. La dilatación de las pupilas o midriasis se debe a la necesidad de obtener una visibilidad clara de la situación.

Actividad N° 5 Analizar en relación a las orientaciones y oportunidades didácticas las posibilidades didácticas de utilización de este caso. Identificar los conceptos y procesos que se pueden aprender a partir del trabajo con el mismo. ¿Qué preguntas formularían a partir del texto para trabajar con los alumnos? ¿Qué problemáticas se enunciarían que faciliten posteriormente el estudio de los mecanismos de respuesta a nivel celular

Respuesta ante el estrés

Respuesta ante el estrés  

Actividad N° 6 ¿Qué dificultades y qué ventajas presentan los esquemas para trabajar con los alumnos? ¿Qué conceptos y procesos se pueden trabajar a partir de los esquemas? ¿Cómo lo incluiría en el caso del comportamiento de huida/stress? ¿Qué modificaciones realizaría a los esquemas para trabajar con los alumnos?

Actividad N° 7 La Historia de la Ciencia y la enseñanza de la Biología - Análisis del texto Claude Bernard y el comienzo de la fisiología moderna. Un poco sobre su vida ... - ¿Qué conceptos son significativos en el texto en relación a los contenidos de DC? - ¿Qué fragmentos del texto se pueden utilizar para planificar situaciones de enseñanza? - ¿Cómo trabajarían con sus alumnos la imagen de ciencia actual a partir del contenido del texto?  

Estudio de caso : Anticonceptivos y Ciclo Menstrual

Efectos de los Anticonceptivos orales El efecto anovulatorio de los anticonceptivos hormonales queda demostrado por el notable efecto bloqueante ejercido sobre la producción hipotalámica de la hormona liberadora de gonadotrofina (Gn-RH). Por un lado, se observa una fuerte inhibición de la hormona folículo estimulante (FSH) ejercida por el estrógeno exógeno y, por otro lado, una inhibición del pico de la hormona luteinizante (LH) por el componente progestínico del anticonceptivo. Los anticonceptivos combinados inhibe el desarrollo folicular, la ovulación y la formación del cuerpo lúteo. Esta inhibición se ve reflejada en una marcada reducción de la secreción de estradiol ovárico y la ausencia de la producción de progesterona. Los anticonceptivos con progestágenos solos, el mecanismo de acción presenta una combinación de acciones provocan un disbalance a nivel de la función hipotálamo-hipofisaria y también a nivel del cuello uterino; modifican, el moco cervical, que se torna espeso, inhibiendo, la penetración espermática a la cavidad uterina.

Niveles de análisis del Sistema Endócrino

Glándula Hipófisis

Actividad N° 8 y 9 Resuelve las actividades N° 8 y 9

Evaluación Elabora una secuencia didáctica para la enseñanza de los contenidos vinculados a los sistemas vinculados a la regulación y control de los organismos considerando en particular actividades basadas en : Experiencias Estudios de casos Análisis de esquemas, imágenes o recursos Tic. Fecha de Presentación : 23/11/15