CIENCIAS NATURALES

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PRESENTACION

CIENCIAS NATURALES

La ciencia forma parte de la vida cotidiana y es una herramienta clave para resolver problemas de toda índole. Por ello, los docentes de ciencias naturales de la institución educativa Miguel Antonio Caro buscan las diferentes estrategias pedagógicas para que los estudiantes obtengan una serie de competencias científicas. Para tal fin se elabora una guía docente y estudiantil, elaborada con un enfoque dirigido a la formación integral de los estudiantes, y que exige el desarrollo de capacidades en esta área, pues promueve el perfeccionamiento de métodos sistemáticos de investigación y de conocimientos para la comprensión e interpretación de los fenómenos de la naturaleza. El reto de generar espacios donde los estudiantes logren consolidar una base que les permita enfrentar de manera exitosa nuevas situaciones es el fundamento de una educación por competencias. Para el desarrollo de esta propuesta, las competencias están concebidas y estructuradas en cuatro niveles: interpretar situaciones, establecer condiciones, plantear y argumentar hipótesis, y valorar el trabajo en ciencias.

Con esta visión cada guía está conforma un material de apoyo que coadyuva al cumplimiento diario de las labores docentes en el aula. Los contenidos programáticos están organizados en unidades didácticas de acuerdo a los requerimientos del plan Curricular y los planes de áreas siguiendo los lineamientos del MEN. Esta guía docente esta estructurada por competencia (12 durante el año lectivo ) En ellas se encuentra un a serie de actividades de conocimientos previos para vincularlos con el nuevo aprendizaje. Cada lección está seguida de Actividades donde, a partir de la observación, la clasificación, la medición y la ejercitación de procesos científicos, se aspira a la apropiación del conocimiento. En cada actividad se indica la competencia a desarrollar por medio de un logotipo. Al final de estas actividades, Se plantea los talleres, trabajos, exposiciones y exámenes como también una serie de actividades para adiestrar al estudiante en las pruebas SABER e ICFES. Esta guía docente permite que el docente sea un facilitador del proceso de aprendizaje.

LUIS ALBERTO ARRIETA JIMENEZ BIÓLOGO. DOCENTE DE CIENCIAS NATURALES

ESTANDARES Y COMPETENCIAS PARA EL GRADO SEPTIMO El estudiante durante el año lectivo debe desarrollar doce competencias básicas repartido en cuatro periodo y debe ver por lo menos tres competencias por periodo. Los estándares y competencias para el grado séptimo son: PERIODO I ESTANDAR 1 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 1 Sustenta de manera objetiva la importancia de la mitosis y la meiosis para los seres vivos en términos de transmisión de caracteres hereditarios . ESTANDAR 2 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 2: Plantea situaciones que reflejan la finalidad de la reproducción en los seres vivos y establece y establece diferencias entre los diferencias entre reproducción asexual y sexual.

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ESTANDAR 3 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 3: Reconoce las estructuras que conforman el sistema reproductor humano

PERIODO II ESTANDAR 4 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 4: Identifica y explica los mecanismos utilizados por los organismos unicelulares y los hongos multicelulares, para transportar sustancias. ESTANDAR 5 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 5: comprende y explica la forma como las plantas los animales y el ser humano realizan el proceso de circulación. ESTANDAR 6 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 6: Identifica y explica los mecanismos utilizados por los seres vivos para eliminar desechos

PERIODO III ESTANDAR 7 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 7: Comprende y explica el funcionamiento y la importancia del sistema esquelético. ESTANDAR 8 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 8: .Comprende y describe la acción coordinada de músculos y huesos para producir movimiento. ESTANDAR 9 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas. COMPETENCIA 9: Comprende y explica los diferentes tipos de relaciones que se establecen en los ecosistemas. PERIODO IV

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ESTANDAR 10 Establezco relaciones entre las características microscópicas y microscópicas de la materia y las propiedades físicas y químicas de las sustancias que la constituyen. COMPETENCIA 10: . Conoce y compara la estructura interna de la materia, en función de los modelos atómicos. ESTANDAR 11 Identifico relaciones de cambio y equilibrio en objetos y fenómenos naturales en relación con la masa, el peso, la densidad y los fenómenos ondulatorios COMPETENCIA 11: Explica el ambiente desde el punto de vista físico al enfatizar en la mecánica clásica y en los fenómenos ondulatorios ESTANDAR 12 Identifico relaciones de cambio y equilibrio en objetos y fenómenos naturales en relación con la masa, el peso, la densidad y los fenómenos ondulatorios COMPETENCIA 12: . Argumenta sobre la manera como los fenómenos ondulatorios inciden en el ambiente

¿Cómo se inicia el proceso de investigación ?   

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Que es una competencia Desarrollo de competencias científicas El método científico Proyectos de aulas

¿Cómo se inicia el proceso de investigación ? El desarrollo de competencias y habilidades científicas en nuestros estudiantes es fundamental en los procesos cognitivos actuales, habilidades como la indagación, la experimentación, la formulación de hipótesis, la observación , los procesos de diferenciación, manejo de las nuevas tecnologías, manejo de información entre muchas mas son necesarias para lograr que nuestros estudiantes tengan una estructura mental capaz de trasformar y solucionar problemas de su entorno.

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La ciencia es un facilitador del desarrollo de los pueblos , por eso se hace necesario su divulgación y acción sobre problemáticas en la que se enfrenta el mundo moderno. Nuestra tarea es dejar en las generaciones presente y futura un camino para que ellos exploren y sean capaces de cambiar la sociedad con el único objetivo de mejorar la calidad de vida y ecológica del planeta.

La pregunta como inicio de una investigación Toda investigación se inicia con preguntas a la que hay que buscarles respuestas, que permitan solucionar problemas del entorno. La pregunta problematizadora es quien genera toda una serie de actividades o acciones regidas bajo un procedimientos lógicos que permitan dar respuesta a cada interrogante. El ser humano es por naturaleza es inquieto y por tal razón busca explicar los fenómenos que puede observar; es decir, que posee una actitud científica• que requiere ser desarrollada para comprender mejor el mundo que lo rodea. Dicha actitud se cultiva con acciones tan sencillas como el manejo pedagógico de la pregunta en el aula. Rudyard Kipling, inglés galardonado con el Nobel en Literatura considera que todo cuanto sabe se lo debe a seis honestos servidores: qué, cómo, cuándo, por qué, dónde y quién.

La maravillosa herencia de Sócrates Para Sócrates, la pregunta constituye el cimiento sobre el cual se construye el conocimiento y de manera análoga lo expresa Jostein Gaadner en el Mundo de Sofía, en donde además de aputar al proyecto fi losófi co socrático, también destaca la pregunta como arma ideológica al considerar que “una sola pregunta puede tener más pólvora que mil respuestas” y que “la humanidad se encuentra ante una serie de preguntas importantes a las que no encontramos fácilmente buenas respuestas”. De esta manera, la observación rigurosa y la formulación de interrogantes sobre el acontecer de cada día, ha llevado a los más disciplinados investigadores ha descubrir cosas que a los ojos de los demás fueron imperceptibles, aunque siempre estuvieron allí. Así, Einstein, Newton, Pasteur, Patarroyo y Llinás, entre otros, han hecho sus aportes al conocimiento científi co de la humanidad, tomando como punto de partida su referente más próximo: la cotidianidad.

La formación escolar en investigación para ser objetiva, debe partir de plantear una dificultad o problema que el estudiante sea capaz de identificar y en lo posible resolver; es aquí donde surge la pregunta como agente de indagación. Desde esa óptica, la pregunta tiene como fundamento el hecho de que la formación escolar en investigación pueda tener su origen en:   

Las dudas que surgen en discusiones o debates. El estudio preliminar de un tema a ser tratado. Las preferencias y aptitudes de los mismos estudiantes..

Ya queda claro que la pregunta es la que genera una investigación, de ahí la importancia de hacer muy buenas preguntas. Pero esto no se queda en la pregunta si no que la ciencia utiliza una serie de procedimientos lógicos que permiten llegar a respuestas este conjunto de procedimiento se le conoce como METODO CIENTIFICO.

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El método científico se puede definir como la serie de pasos o procedimientos que permiten demostrar y solucionar una problemática planteada en la pregunta de investigación. La ciencia es un concepto complejo pero vamos a dar una aproximación la Ciencia es el conjunto de conocimiento obtenidos a través de la investigación científica. Esta se realiza mediante lo que llamamos el método científico. El método científico consiste en la realización de una serie de procesos específicos que utiliza la Ciencia para adquirir conocimientos. Estos procesos específicos son una serie de reglas o pasos, bien definidos, que permiten que al final de su realización se obtengan unos resultados fiables. Esquemáticamente sería CIENCIA

CONOCIMIENTO CIENTIFICO METODO CIENTIFICO

Investigación Científica (IC): Cuando se va a realizar una IC se debe determinar si es una IC Básica o Aplicada. IC Básica: Para tener un mayor conocimiento del universo, sin preguntarse por su aplicación práctica. IC Aplicada: Cuando se pretende obtener un conocimiento que tenga una aplicación práctica de interés tecnológico, social o económico (hogar, trabajo, ocio, medicamentos, comunicaciones, maquinarias, etc).

EL METODO CIENTIFICO No existe un orden estricto para aplicar cada uno de los pasos en una investigación pero se sugiere los siguientes: Observación y elección del problema a investigar: Se debe determinar concretamente qué es lo que se quiere conseguir para seguir los pasos adecuados. La observación: Es el paso mas importante en el proceso investigativo ya que una buena observación permite enlazar el resto de los pasos, a partir de la observación se plantea el problema de investigación. Preguntas y planteamiento del problema:

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Ya se ha hablado de la importancia de las preguntas y la capacidad de generar investigación para resolver problemas del entorno. Se plantea una situación problemica con una serie de datos y observaciones que se dan en el entorno y que debe ser solucionada con la aplicación del método científico. Formulación de hipótesis: Una hipótesis es una opinión o una suposición que da respuesta a una pregunta que se ha formulado. Pueden ser todas las hipótesis que uno quiera, y posteriormente deben ser confirmadas o rechazas. La Experimentación: Para confirmar o rechazar las hipótesis se debe realizar numerosas pruebas o experimentos de cada una de ellas. Experimentar consiste en realizar o provocar un fenómeno con el fin de observarlo, medir variables, obtener datos, en condiciones controladas. Análisis de resultados: Una vez obtenidos todos los datos (en algunos casos se analizan realizando tablas, gráficos, etc) se comprueba si las hipótesis emitidas eran o no ciertas. Si haciendo varios experimentos similares se obtiene siempre la misma conclusión, se puede generalizar los resultados y emitir una teoría. Una teoría es una hipótesis o un conjunto de hipótesis, probadas o no probadas, que tratan de explicar un fenómeno de la naturaleza. Las teorías se ayudan de los modelos* para tratar de explicar los comportamientos observados. Un modelo es una representación simplificada de algún fenómeno, para poder entenderlo y explicarlo. ACTIVIDADES DE LA CIENCIA

Observa un fenómeno de tu entorno y con la ayuda de tu profesor vas a describir lo que acontece durante una semana.

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Genera una serie de preguntas que te gustaría saber del fenómeno y plantea dos hipótesis al respecto al problema.

¿Por qué Fleming descubrió la penicilina? En 1928, una placa de cultivo donde Alexander Fleming observaba el crecimiento de las bacterias se había contaminado por accidente con esporas del moho Penicillium notatum. Estas, quizás llegaron hasta allí flotando por el aire desde el laboratorio existente dos pisos inferiores del hospital Santa María de Londres, donde científicos investigaban alergias realizando experimentos con estos hongos microscópicos. Probablemente, Fleming dejó en la mesa de trabajo un cultivo de bacterias, en una habitación carente de calefacción, mientras pasaba unas vacaciones de tres semanas. La temperatura en el recinto era lo suficientemente fría como para permitir el crecimiento del moho y, a la vez, lo suficientemente calurosa como para hacer crecer la bacteria. A su vuelta, Fleming observó que los agentes bacterianos que se hallaban cerca del moho habían muerto. Evidentemente, una potente sustancia antibiótica, que el llamó penicilina, se había ido extendiendo desde el moho. Muchos creen que fue casualidad el descubrimiento de la penicilina, pero Fleming antes de publicar sus resultados hizo miles de ensayos con este medio de cultivo y con diferentes bacterias y utilizando las condiciones ambientales que propiciaron el descubrimiento. La observación de Fleming que en ciertos lugares del medio de cultivo no proliferaban bacterias llamó la atención del bacteriólogo. El descubrimiento de la penicilina abrió el camino para para el desarrollo de nuevos antibióticos actuales . 1.

Elabora una historia donde señales las etapas del método científico basándose en la lectura?

2.

¿Que importancia tiene este descubrimiento para el mundo actual?

3.

Elabora un glosario con las siguientes palabras: Moho, Penicilina, Bacterias y hongos

¿Cuál ES LA IMPORTANCIA DE LA REPRODUCCION DE LOS SERES VIVOS? ESTANDAR 1 Identifico condiciones de cambio y equilibrio en los ecosistemas COMPETENCIA 1 Sustenta de manera objetiva la importancia de la mitosis y la meiosis para los seres vivos en términos de transmisión de caracteres hereditarios INDICADORES DE DESEMPEÑO

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Establece diferencias entre mitosis y meiosis Explica la importancia de la mitosis y la meiosis para los seres vivos  Aplica los conocimientos adquiridos para concluir la importancia de la mitosis y la meiosis en los seres vivos TEMA: 1 La división Celular    

Núcleo celular Membrana celular Cromatina Cromosomas TEMA 2 Procesos de Reproducción

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Mitosis y fases Meiosis y fases.

TEMA 1: LA DIVISION CELULAR EL NUCLEO CELULAR La Teoría Celular dice que los seres vivientes están formados por células y que las nuevas células provienen de células ya existentes entonces como se generan nuevas células a partir de las células madres. L a célula eucariota presenta tres partes que son la membrana celular, el citoplasma y el núcleo. El núcleo es una estructura característica de las células eucarióticas. Fue descubierto por Robert BROWN en 1831 y contiene la información genética, esto es, la información necesaria para que se puedan realizar las funciones celulares y, más en concreto, la información para la síntesis de las proteínas.

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El núcleo celular es propio de las células eucariotas y cumplen diferentes funciones en las que se destacan las siguientes.    

Centro de control celular Guarda el material hereditario Dirige la síntesis proteica Participa en la división celular

El núcleo presentan diferentes tamaños pero generalmente es circular, presenta una membrana nuclear que permite la entrada y salida de ciertas moléculas . El núcleo es mas o menos homogéneo salvo por la presencia de pequeñas estructuras esféricas llamadas nucléolos. N ú m ero. Normalmente las células sólo tienen un núcleo. El paramecio, no obstante, tiene dos núcleos: uno mayor, el macronúcleo, y otro menor, el micronúcleo. Las fibras musculares estriadas y los osteoclastos presentan gran cantidad de núcleos. También pueden tener muchos Forma. Si la célula es isodiamétrica -con dimensiones similares en todas las direcciones del espacio (por ejemplo: esférica o cúbica)el núcleo, normalmente, es esférico. En las células donde dominan dos dimensiones, células aplanadas, el núcleo suele ser discoidal. En las células alargadas el núcleo suele ser elíptico. Ciertos tipos celulares tienen núcleos irregulares; así, por ejemplo, algunos glóbulos blancos tienen un núcleo lobulado muy irregular y el stentor, organismo unicelular ciliado, tiene un núcleo de forma arrosariada. NUCLEO CELULAR. T ama ñ o . El tamaño del núcleo es bastante constante en una misma especie celular. El núcleo es muy voluminoso en las células indiferenciadas o en las muy activas. Si el núcleo sufre un aumento en su volumen es un indicio de que la célula está próxima a entrar en división.

MEMBRANAS CELULARES La membrana que rodea a La célula es una estructura muy singular ya que no sólo presenta la propiedad de ser selectivamente permeable permitiendo que algunas sustancias pasen a través de ella sino que su permeabilidad puede ser afectada por varios factores.

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Las membranas celulares están compuesta por Bicapa fosfolipídica., Contiene proteínas (algunas son proteínas intrínsecas; otras son proteínas transmembrana que transportan moléculas entre el interior y el exterior de las células o actúan como receptores en la superficie celular).

Imágenes de la membrana celular (Modelo de Singer y Nicholson (1972) ) Las membrana celular esta compuesta de los mismos componentes una bicapa o doble capa de fosfolipido donde encontramos proteínas llamadas proteínas de membranas qie cumplen muchas funciones y azucares o receptores de membranas. Las funciones de la membrana podrían resumirse en : 1.TRANSPORTE.- El intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo. 2.RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN.- Gracias a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias. 3. BARRERA PROTECTORA. La bicapa lipídica de la membrana actúa como una barrera que separa dos medios acuosos, el medio donde vive la célula y el medio interno celular. No solo la membrana celular es propia de la célula en general si no que algunos orgánulos también presentan una membrana que los aísla del citoplasma como la mitocondria, retículo endoplasmatico y otros.

Las glicoproteínas de membrana permite que la célula detecte y se comunique con otras células de su alrededor.

Modelo de mosaico fluido

CROMATINA Llamada así por teñirse fuertemente con ciertos colorantes, está constituida por ADN (la mayor parte del ADN celular está en la cromatina), proteínas y algo de ARN. Entre las proteínas se encuentran las histonas, que tienen un elevado porcentaje de aminoácidos básicos y, aparte de empaquetar el ADN, neutralizan el fuerte carácter ácido de los ácidos nucleicos. Al parecer, también controlan la actividad de los genes. Además de las histonas, podemos encontrar en la cromatina otras proteínas, como la miosina y la actina. Estas proteínas son las responsables en el músculo de la contracción muscular y en el núcleo podrían estar relacionadas con la formación del cromosoma metafásico y con la separación de las cromátidas en la división celular. Cuando la cromatina se enrolla en las proteínas llamadas histonas se forman unas estructuras llamadas cromosomas.

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LOS CROMOSOMAS Los cromosomas son estructuras formada por cromatina mas proteínas histonas, se encuentran en el núcleo celular con un numero definido, cada especie tiene un numero determinado de cromosomas por ejemplo el hombre posee 46 cromosomas o sea 23 pares de cromosomas. Estos se hacen visible en la metafase de la división celular.

Cromatide

Centromero

El cinetocoro es fundamental en el proceso de división celular ya que es la parte del cromosoma que se une a las fibras del huso acromático y es la que permite el desplazamiento de los cromosomas hasta los polos de la célula.

Los cromosomas se pueden clasificar según el tamaño de la cromatides y la distancia con el Centromero ver la lamina siguiente. Metacéntrico: Si el Centromero se encuentra en la mitad de las cromatidas hermanas y esta son iguales. Submetracéntrico: Cuando dos cromatidas hermana son mas grande un poco que las otras dos cromtides. Telocéntrico: Cuando los cromosomas hermanos son bastanta cortos con relación a las otras dos cromatides y el Centromero esta muy cerca de las cromatides mas corta.

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Subtelocéntrico: Cuando el Centromero se encuentra muy cerca de las cromatides mas corta pero las cromatides mas corta se alcanzan a diferenciar y las otras dos cromatides son mas largas. GLOSARIO: CROMATIDES: Es cada una de las cuatro brazos presentes en los cromososmas. CENTROMERO: Parte central del cromosoma que une las 4 cromatides CINETOCORO : son estructuras al lado del centromero, que le sirve para agarar las fibras del huso acromatico en la división celular. HISTONAS: Son proteínas que se enrollan con el ADN formando los cromososmas. NUCLEOSOMA: Son proteínas y ADN en forma de círculos para formar los cromosomas CROMOSOMAS HOMOLOGOS: Es un par cromosómico que presenta iguales características.

1.

Investiga el numero de cromosomas que presentan las siguientes organismos.

A. B. C. D. E.

Burro Caballo Cerdo Paloma Rana

2. Elabora en una tabla de madera los cuatro tipos de cromosomas utilizando plastilina de diferentes colores. Debes señalar sus parte y el tipo de cromosoma

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