Altres formes de fer ciències I Encuentro de la Red BioGeo Ramon Grau València, Setembre 2011

Les cèl·lules dels ovaris que experimenten el procés de l’ovogènesi (formació d’òvuls) en l’espècie humana experimenten variacions en el contingut de DNA al llarg de les diverses fases del procés. La figura 1 mostra les variacions en la quantitat de DNA al llarg del procés de l’ovogènesi. La taula 1 relaciona la quantitat de DNA que conté una cèl·lula amb el nombre de dotacions cromosòmiques que presenta. 1. En observar el gràfic i la taula, un alumne de 2n de batxillerat ha afirmat: “En el gràfic es pot identificar el procés de divisió cel·lular anomenat meiosi.” Discuteix la validesa d’aquesta afirmació a partir de les informacions que subministren el gràfic i la taula. 2. Un altre alumne ha afirmat: “Segons el gràfic i la taula, la cèl·lula que experimenta l’ovogènesi és diploide en les fases A i C” Usa els teus coneixements per discutir la validesa d’aquesta informació. 3. Al llarg de la vida fèrtil d’una dona, els seus ovaris alliberaran al voltant de 400 òvuls madurs. Podem afirmar que cap d’aquests òvuls serà portador de la mateixa informació genètica. Explica el paper de la meiosi en aquesta situació.

Entre 1976 i 1978 un període d’intensa sequera a la illa de Daphne, a les illes Galápagos, va provocar una sobtada disminució del nombre d’individus de les poblacions del pinsà Geospiza fortis: de 751 ocells l’any 1976 es va passar a 90 l’any 1978. Diversos estudis van concloure que no tots els individus tenien la mateixa capacitat de supervivència. Això era degut a que s’havia establert una intensa competència per l’aliment: les provisions de llavors més petites i tendres s’esgotaven ràpidament i els ocells es veien obligats a consumir llavors més grans i dures. Els gràfics següents mostren els resultats d’un dels estudis realitzats. 1. Useu la informació de l’enunciat per interpretar els gràfics i digueu si la situació és un cas de selecció natural. Justifiqueu la resposta. 2. Indiqueu l’opció que és VERTADERA i tot seguit justifiqueu la vostra elecció. L’augment del gruix del bec és una conseqüència de: a) la necessitat dels ocells per alimentar-se de llavors més grans i dures. b) la combinació entre les exigències del medi i la diversitat present a les poblacions d’ocells. c) l’ús continuat del bec per trencar llavors que condueix a un enfortiment d’aquest òrgan. d) mutacions que van donar-se perquè els ocells poguessin sobreviure.

http://www.ub.edu/geneticaclasses/pau/examens.htm

Finalitats educatives diferents (de forma molt resumida …) Capacitat de recordar informació, significats de conceptes, processos … Aprenentatge reproductiu de coneixements. Capacitat d’usar els conceptes en nous contextos, de mobilitzar coneixements i connectar-los en situacions no conegudes … Capacitat d’avaluar la validesa de determinats significats conceptuals

Finalitats educatives diferents (de forma molt resumida …) Capacitat de recordar informació, significats de conceptes, processos … Aprenentatge reproductiu de coneixements. Capacitat d’usar els conceptes en nous contextos, de mobilitzar coneixements i connectar-los en situacions no conegudes … Capacitat d’avaluar la validesa de determinats significats conceptuals

Finalitats educatives diferents (de forma molt resumida …) Capacitat de recordar informació, significats de conceptes, processos … Aprenentatge reproductiu de coneixements. Capacitat d’usar els conceptes en nous contextos, de mobilitzar coneixements i connectar-los en situacions no conegudes … Capacitat d’avaluar la validesa de determinats significats conceptuals Preguntes repetitives <> Preguntes creatives (de resposta inèdita) Preguntes declaratives <> Preguntes d’elaboració (quins…?, què és …?, quin tipus …?) (per quina raó …?, com pots explicar …?) Preguntes formals <> Preguntes contextualizatdes

La paraula que més bé s’associa a aquesta categoria és la de recordar. 1. Coneixement l’alumnat recorda, identifica o reconeix una determinada informació, dades o principis en la forma en què van ser tractats enunciar les parts de la cèl·lula, definir el concepte d’ecosistema enumerar les fases de la divisió cel·lular definir les lleis principals de l’herència enumerar els diferents tipus de falles o els elements d’un plec. identificar les principals plaques tectòniques definir intensitat i magnitud d’un terratrèmol La paraula que més bé s’associa a aquesta categoria és la de recordar.

La paraula que descriu millor aquesta categoria és explicar. 1. Coneixement l’alumnat recorda, identifica o reconeix una determinada informació, dades o principis en la forma en què van ser tractats 2. Comprensió l’alumnat incorpora el significat dels conceptes tractats a la seva estructura cognitiva (conjunt de conceptes, relacions entre conceptes i operacions i processos mentals dels que disposa una persona). traduir o descriure una informació (les dades d’una taula, la informació d’un gràfic o d’un mapa) utilitzar les seves pròpies paraules per definir o explicar determinats conceptes (parafrasejar) assenyalar les diferències entre dos conceptes (magnitud i intensitat d’un terratrèmol, mitosi i meiosi) La paraula que descriu millor aquesta categoria és explicar.

1. Coneixement l’alumnat recorda, identifica o reconeix una determinada informació, dades o principis en la forma en què van ser tractats 2. Comprensió l’alumnat incorpora el significat dels conceptes tractats a la seva estructura cognitiva (conjunt de conceptes, relacions entre conceptes i operacions i processos mentals dels que disposa una persona). 3. Aplicació l’alumnat utilitza allò que ha après en situacions noves; estableix relacions entre el problema o situació que es presenta i allò que sap. utilitzar conceptes i relacionar-los per donar sentit a situacions on s’evidencien fenòmens o processos. construir i interpretar un gràfic, enfocar el microscopi per a observar una preparació, relacionar una observació amb el coneixement personal previ, explicar el perquè dels resultats d’un problema, La paraula que descriu millor aquesta categoria és interpretar o relacionar.

Pensament crític o Resolució de problemes 1. Coneixement l’alumnat recorda, identifica o reconeix una determinada informació, dades o principis en la forma en què van ser tractats 2. Comprensió l’alumnat incorpora el significat dels conceptes tractats a la seva estructura cognitiva (conjunt de conceptes, relacions entre conceptes i operacions i processos mentals dels que disposa una persona). 3. Aplicació l’alumnat utilitza allò que ha après en situacions noves; estableix relacions entre el problema o situació que es presenta i allò que sap. 4. Anàlisi 5. Avaluació/Elaboració 6. Creació (Síntesi) l’alumnat descompon una informació o problema en les seves parts essencials, identificant-ne les relacions i distingint la informació pertinent de la que no ho és l’alumnat pren decisions, elabora judicis de valor sobre idees, mètodes, materials … l’alumnat aborda un problema complex, combinant elements per desenvolupar i obtenir una resposta, relacionar coneixement d’àrees diverses diferenciar entre causes i conseqüències, entre fets i explicacions identificar possibles causes de fenòmens o processos naturals distingir diverses opinions en relació a un mateix tema i relacionar-les amb les causes corresponents avaluar un raonament per a determinar la seva validesa, fer una crítica a explicacions sobre fenòmens naturals, analitzar i justificar la validesa d’una determinada producció (informe de pràctiques, mural descriptiu, ...) en base a criteris preestablerts, ... dissenyar i dur a terme una recerca, resoldre una situació problema preparar una comunicació oral o escrita, construir un concepte a partir de l’observació de regularitats Pensament crític o Resolució de problemes

Orientació competencial de l’aprenentatge conceptual 3. Aplicació l’alumnat utilitza allò que ha après en situacions noves; estableix relacions entre el problema o situació que es presenta i allò que sap. 4. Anàlisi 5. Avaluació/Elaboració 6. Creació (Síntesi) l’alumnat descompon una informació o problema en les seves parts essencials, identificant-ne les relacions i distingint la informació pertinent de la que no ho és l’alumnat pren decisions, elabora judicis de valor sobre idees, mètodes, materials … l’alumnat aborda un problema complex, combinant elements per desenvolupar i obtenir una resposta, relacionar coneixement d’àrees diverses diferenciar entre causes i conseqüències, entre fets i explicacions identificar possibles causes de fenòmens o processos naturals distingir diverses opinions en relació a un mateix tema i relacionar-les amb les causes corresponents avaluar un raonament per a determinar la seva validesa, fer una crítica a explicacions sobre fenòmens naturals, analitzar i justificar la validesa d’una determinada producció (informe de pràctiques, mural descriptiu, ...) en base a criteris preestablerts, ... dissenyar i dur a terme una recerca, resoldre una situació problema preparar una comunicació oral o escrita, construir un concepte a partir de l’observació de regularitats Pensament crític o Resolució de problemes

La nutrició dels fongs Els fongs obtenen l’aliment d’una manera ben singular, anomenada digestió externa. Aquest procés es basa en l’expulsió de substàncies digestives, anomenades enzims, a l’exterior del cos. Aquestes substàncies actuen sobre l’aliment –normalment restes d’altres éssers vius–, per tal d’alliberar els nutrients. Tot seguit es produeix l’absorció, a través de les parets del cos, que permetrà que els fongs aprofitin els nutrients. El cos de la major part dels fongs està format per múltiples filaments ramificats anomenats hifes. Aquests filaments s’estenen i constitueixen una extensa xarxa. Així s’aconsegueix augmentar la superfície a través de la qual s’expulsen les substàncies digestives i s’absorbeixen els nutrients. 1. En què es basa el procés de digestió externa? Què fan els enzims? 2. Quin acostuma a ser l’aliment dels fongs? 3. Què són les hifes? Quina és la seva utilitat?

EXCEL·LENT Lectura comprensiva A partir de Conxita Màrquez i Montse Vila De cantra, crascament, un brosqui pidrà les grasques i la miriola gromno nascré filonudament. Xen lligar-lo lligament, larretaren arretat, cop no el samarretaren tan plam. Piscaran pam pam iq quan el brosqui manijà, les grasques adrinaren priscament. EXCEL·LENT a) Com nascré la miriola gromno? Filonudament b) Qui pidrà? Com? Un brosqui pidrà crascament c) Què succeix quan el brosqui manijà? Les grasques adrinaren priscament

Magnitud i intensitat d’un terratrèmol. Hi ha dues característiques que s’usen per descriure com és un terratrèmol, la magnitud i la intensitat. La magnitud és un indicador de l’energia que ha alliberat el terratrèmol. És una dada instrumental de la grandària del terratrèmol, que s’expressa a través de l’escala de magnitud de Richter; aquesta escala no té límit superior, és una escala oberta. L’escala Richter està formada per números àrabs i en ella es fan servir els decimals. Podem dir que un terratrèmol té 5,4 o 2,3 graus en l’escala de Richter. L’escala de Richter és una escala logarítmica. Això vol dir que un terratrèmol de grau 5 a l’escala de Richter és 10 vegades més potent que un de grau 4 i 100 vegades més fort que un de grau 3. El terratrèmol que més energia ha alliberat des de que es fa registre instrumental ha estat el de Valdívia, al sud de Xile l’any 1960, amb una magnitud de 9,5. La intensitat és un indicador dels efectes que produeix el sisme sobre les persones, objectes, construccions i el terreny. Depèn de la distància a l’epicentre. Es mesura amb l’escala de Mercalli, que es simbolitza amb números romans de l’I al XII i associa números a grau de destrucció. Per tant, un terratrèmol tindrà una única magnitud i diferents intensitats, que dependran de la distància a l’epicentre, però també d’ altres factors com la tipologia de les construccions de les poblacions afectades.

EXPLOTACIÓ 1 1. Què és la magnitud d’un terratrèmol? Com es mesura? 2. Què és la intensitat d’un terratrèmol? En quin escala es mesura? Posa algun exemple 3. Explica el significat de la frase següent “un terratrèmol tindrà una única magnitud i diferents intensitats” EXPLOTACIÓ 2 Els dibuixos esquematitzen els efectes produïts per diferents terratrèmols a diverses ciutats. 1. Quines informacions es subministren de cada terratrèmol? Explica-ho. 2. Quin terratrèmol va ser més destructor? Per què? Anota la seva magnitud. 3. Quin terratrèmol va ser el menys destructor. Anota també la seva magnitud. 4. Es corresponen aquests terratrèmols amb els de més i menys magnitud? Interpreta les observacions. 5. Com expliques les diferències entre el terratrèmol del Caire i el de Maastricht? Utilitzeu aquestes diferencies per distingir entre intensitat i magnitud d’un terratrèmol. 6. Segons la informació que subministra el gràfic, en quina ciutat creus que s’han pres majors mesures de prevenció en front els efectes dels terratrèmols? Justifica-ho. En què creus que deuen consistir aquestes mesures? En quin sentit creus que són importants? 7. Quin significat creus que té aquesta activitat? Explica-ho.

1. Quines són les característiques del clima mediterrani ? 2. Quina és la seva peculiaritat característica ? 3. Quines són les àrees geogràfiques que presenten clima mediterrani ? 4. Quin és el paper dels anticiclons subtropicals en l’existència del clima mediterrani.

2. A partir de la informació del text interpreta els gràfics següents i relaciona’ls amb l’existència de clima mediterrani al nostre país. 3. Com pot ser que hi hagi clima mediterrani a Austràlia, o a Xile, tant lluny de la mediterrània ?

Com incidir sobre l’orientació competencial en l’aprenentatge de conceptes Aplicar, Analitzar, Sintetitzar, Avaluar, Elaborar (pensament crític) en tasques orientades a treballar un problema, entendre i participar en una polèmica, prestar un servei, tasques que exigeixen la reflexió i promouen l’ l’acció, tasques autèntiques amb continguts en situacions contextualitzades, en entorns quotidians, en la vida real en activitats que mobilitzin de forma integrada coneixements, habilitats, actituds, motivacions

Contextualitzar: emmarcar els aprenentatges en situacions reals o versemblants. Per què contextualitzar: per tal de destacar la importància cultural, social o personal d’un determinat conjunt de continguts, per tal de connectar allò que és real amb els continguts científics, per afavorir aprenentatges i exportar-los fora del centre educatiu. Problematitzar: presentar situacions que requereixen una resposta coherent, una opinió argumentada, una acció conseqüent ... Per què problematitzar: perquè els problemes en sentit ampli (problemes, polèmiques, encàrrecs, …) conviden a buscar solucions. perquè la major part de situacions d’aprenentatge informal responen a problemes, en sentit ampli. perquè problematitzar converteix els continguts en funcionals, serveixen per … - perquè els problemes ajuden a connectar el que se sap per construir el que no se sap.

Escenaris que afavoreixen la contextualització i problematització dels continguts Els casos: fragment de la vida d’una persona, amb un plantejament més o menys complet dels fets que l’afecten. Testimonis en què una persona, sovint un adolescent, ens explica en primera persona una situació que l’afecta o preocupa. Les polèmiques: situacions en què dos persones o grups discuteixen o s’enfronten per les seves opinions relacionades amb una qüestió d’actualitat. Els problemes: situacions que plantegen un interrogant, que no tenen una solució evident o requereixen d’una explicació. Els encàrrecs: situacions en les que l’alumnat, a partir d’una proposta (que sovint prové de fora l’aula) ha de dissenyar i construir un producte o dissenyar i prestar un servei. Els resultats d’un experiment: la realització de treballs pràctics que mostren resultats pels quals hem de construir explicacions o l’observació de fenòmens pels que no tenim una resposta. La notícia del diari o revista: text periodístic real o versemblant que presenta una informació de plena actualitat. També les cartes al director que denuncien una situació o criden l’atenció sobre una determinada problemàtica. L’anàlisi d’imatges: imatges que presenten situacions científiques tal qual, és a dir que mostren o suggereixen fenòmens o processos tal com es donen en la realitat. La verificació experimental: anàlisi de la validesa d’una hipòtesi a través del disseny i execució d’una recerca experimental o de camp

Donació d’òrgans Sistema nerviós central Mort cerebral i mort biològica Trasplantament d’òrgans L’aparell excretor L’hemodiàlisi El rebuig i la immunosupressió

El Toni i el Joan han quedat per sortir. Una polèmica: Fumes?   El Toni i el Joan han quedat per sortir. - Ja estàs fumant –diu el Toni. - Aquest és el segon en tot el dia –replica el Joan - Però, per què fumes? –pregunta el Toni. - I tu? Per què no fumes? –contesta el Joan. Pensa en una o dues respostes que podria donar el Joan. Escriu-les a continuació   Ara pensa un parell de respostes del Toni. Anota-les. Amb les aportacions de tots els companys i companyes farem un debat sobre per què fumen els joves o per què no fumen. Però caldrà recuperar les pautes del debat. El tabaquisme El tabac Fumar i fumar passivament Malalties associades a l’hàbit de fumar (càncer, insuficiència respiratòria, …) L’aparell respiratori

Depuradora Potabilitzadora Cicle de l’aigua i cicle de l’aigua humanitzat Els cabals d’un riu Els usos de l’aigua El consum d’aigua El consum responsable

El DNA Els gens i els cromosomes La transgènesi Aplicacions Riscos El marc legal

La verificació experimental d’una hipòtesi: Bullir la llet, mata els bacteris?   L’àvia sempre deia que abans que la llet es fes agra l’havíem de bullir. Com la llet es fa agra per acció dels bacteris, m’imagino que bullir la llet mata els bacteris! 1 Quin és el problema que s’està plantejant aquest alumne? 2 Té alguna hipòtesi sobre el problema que es planteja? Explica-la. 3 Dissenya un experiment per tal de resoldre aquesta situació. Abans pensa: - quin serà el factor que modificaràs al llarg de l’experiment (variable dependent)? - quin serà el factor que observaràs per tal de veure si varia a causa de les modificacions (variable dependent)? - faràs alguna comprovació complementària per tal d’assegurar-te que els canvis que esdevinguin depenen de les teves accions (control)? Com serà aquesta comprovació? 4 Un cop fet el disseny, consulta’l amb el professor. 5 A partir dels resultats de l’experiment: elabora un judici de la hipòtesi que has elaborat, interpreta el que ha passat. Es tracta de fer una explicació del que creus que ha passat per tal d’obtenir els resultats observats.

Procés d’aprenentatge Fase d’introducció de continguts L’alumnat s’enfronta a situacions on ha d’elaborar la informació (informació que ha de seleccionar o dades que obté i ha de processar). Informació  Coneixement. El coneixement permet entendre la situació inicial, accedir a la resposta d’un problema, trobar arguments per mantenir una opinió, disposar d’aprenentatges per complir amb un servei Anàlisi dels significats Reflexió i sistematització del coneixement. Síntesi i connexió amb altres aprenentatges. Fase d’estructuració Fase d’aplicació Ús dels aprenentatges en noves situacions. Interpretació de noves realitats, opinió fonamentada en noves polèmiques, … Fase inicial (exploració/presentació) Partint de situacions reals, contextualitzades, plantejar un problema, una polèmica, un encàrrec

Obtenció i contrast d’informació Elaboració de la informació Resultats Problema Projecte Cas Debat Fase inicial Plantejament Delimitació Obtenció i contrast d’informació Elaboració de la informació Resultats Fase d’introducció de continguts Conclusions Fase d’estructuració Aplicació dels Aprenentatges (noves situacions, nous problemes) Fase d’aplicació

Orientar l’acció docent cap a aprenentatges competencials implica introduir altres formes de fer en la nostra forma de treballar. Contextualitzar i problematitzar, en sentit ampli, els continguts ens proporciona oportunitats per tal que l’alumnat s’enfronti a tasques autèntiques.

Enfocament formal (ciència formal) Enfocament aplicat (ciència en context) Contingut científic Contingut científic amb elements CTS Contingut CTS amb elements científics Contingut CTS Ensenyament de les ciències centrat en qüestions problemàtiques Ensenyament de les ciències centrat en l’educació política per a l’acció

MODEL DIDÀCTIC estratègies d’ensenyament estratègies d’aprenentatge gestió de l’aula continguts avaluació enfocament formal metodologies expositives retenir informació avaluació psicomètrica gestió centralitzada (treball individual, treball en grup) usar el coneixement enfocament aplicat metodologies interactives coneixement estratègic avaluació formadora gestió autònoma