esquema general secuencia final

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

ESQUEMA DE SECUENCIA DIDÁCTICA

Autores Q.B. Rosario De la Rosa Villalba

C.D. Lilia Modesto Morales

BIOL. Rafael Salinas Pérez

Q.B. Mayra Jiménez Santiago

Q.B. Margarita Rodríguez Santos

TÍTULO DE LA SECUENCIA DIDÁCTICA: RESPIRACION CELULAR “Tómate un respiro”

JUSTIFICACIÓN

El tema de respiración celular resulta complejo para los alumnos, debido a que involucra varias

reacciones metabólicas, se manejan conceptos de alta abstracción y las estrategias hasta hoy

utilizadas hacen poca vinculación de este tema con su entorno.

Este contenido es fundamental para que el alumno comprenda algunos fenómenos que le

faciliten la resolución de problemas de la vida cotidiana tales como la nutrición, así como otros

temas de vital importancia, ya que sin respiración no hay energía para que se mantenga la vida.

Objetivo general de la SD:

Conocer y analizar la importancia del proceso respiratorio como mecanismo de liberación de

energía para los sistemas vivos, vincular los procesos de respiración y nutrición, así como la

relación de este proceso con su entorno.

Ubicación/Conexión con el currículo y el programa de la materia:

Tronco común. Ciencias Naturales.

Tercer semestre

Primera parte: El tema RESPIRACION se ubica dentro del tema subsidiario PROCESOS, el

cual forma parte del concepto fundamental: SISTEMA VIVO, dentro de la asignatura de

BIOLOGIA de los planes y programas de estudio CECYTE 2009.

QUÍMICA I

QUÍMICA II

BIOLOGÍA

FÍSICA I ECOLOGÍA

PRIMER

SEMESTRE

TEMAS

SELECTOS

DE FÍSICA

BIOLOGÍA

MODERNA

SEGUNDO

SEMESTRE

TERCER

SEMESTRE

CUARTO

SEMESTRE

QUINTO

SEMESTRE

SEXTO

SEMESTRE

Organización

Procesos

Evolución

RESPIRACIÓN

AEROBIA ANAEROBIA

FISICA II



Descripción y justificación del encuadre teórico y encuadre didáctico que se empleará

en la SD:

Encuadre científico:

Se entiende como respiración celular, el flujo de electrones en o a través de una membrana,

desde coenzimas reducidas hasta un aceptor de electrones, normalmente acompañado de la

producción de ATP.

Para muchos organismos, el aceptor final de electrones es el oxígeno, la forma reducida de

este aceptor es el agua, y se conoce al proceso en su conjunto como respiración aerobia.

Mientras que la gran mayoría de los quimiótrofos en la Tierra llevan a cabo la respiración

aerobia, existen varios aceptores finales de electrones que son usados por otros organismos,

especialmente por las bacterias. Algunos ejemplos de estos aceptores alternativos y de sus

formas reducidas son el azufre (S/H2S), los protones (H+/H2) y los iones de hierro (Fe

3+/Fe

2+)

Los procesos respiratorios que incluyen aceptores de electrones como éstos, no necesitan el

oxígeno molecular y son, por tanto, ejemplos de respiración anaerobia. La respiración

anaerobia desempeña un papel importante en los ciclos ambientales de elementos como el

azufre, el hidrógeno y el hierro, y contribuyen significativamente a la economía energética

de la biósfera.

Incluso en ausencia o escasez de oxígeno, la mayor parte de los organismos pueden extraer

cantidades limitadas de energía de la glucosa y sustratos relacionados, pero sin una

oxidación completa y con rendimientos energéticos mucho menores. Lo consiguen mediante

la glucólisis, una ruta que no requiere oxígeno. En este proceso uno de los intermediarios de

la ruta pierde electrones pero más tarde otro intermediario de la misma ruta lo recupera. Este

proceso anaeróbico se denomina fermentación y se identifica en base a su producto final

Principal. En algunas células animales y en muchas bacterias, el producto final es el lactato

de manera que el proceso de catabolismo anaerobio de la glucosa se denomina fermentación

láctica. En la mayoría de las células vegetales y levaduras, el proceso se denomina

fermentación alcohólica porque el producto final es el etanol.

Por otro lado, la respiración aeróbica representa la fuente principal del metabolismo

energético en el mundo aeróbico del que somos parte nosotros y otros organismos

superiores.

Consideraremos la respiración aerobia en cuatro etapas, dos que se refieren a los procesos

oxidativos y otros dos que incluyen la reoxidación de las coenzimas y la producción de ATP.

La etapa 1 es la ruta glucolítica, la glucólisis tiene el mismo resultado en condiciones

aeróbicas que anaeróbicas: la oxidación de la glucosa a piruvato. Pero el destino del piruvato

es diferente en presencia de oxígeno. En lugar de servir de aceptor de electrones como en la

fermentación, el piruvato es oxidado a un compuesto que entra en la etapa 2, el ciclo del

ácido tricarboxílico. Esta ruta cíclica oxida completamente los carbonos entrantes a CO2 y

conserva la energía en forma de coenzimas reducidas, que son, en sí mismos, compuestos

ricos en energía.

La etapa 3 consiste en el transporte de electrones, es decir la transferencia de electrones

desde coenzimas reducidas hasta el oxígeno, el cual es un proceso exergónico y aporta la

energía que dirige el bombeo de electrones a través de la membrana en la que están

embebidos los transportadores, generando un gradiente electroquímico de protones a ambos



lados de la membrana. En la etapa 4, la energía de este gradiente de protones se usa para

impulsar la síntesis de ATP. Este modelo de síntesis de ATP dependiente del oxígeno se

denomina fosforilación oxidativa

Encuadre didáctico:

Perfil y características del grupo: La secuencia está dirigida a grupos de 30 alumnos cuya

edad fluctúa entre los 16 y 17 años.

Para el desarrollo de las actividades de esta secuencia didáctica, los estudiantes trabajarán en

forma individual así como en equipos de 3 y/o 5 integrantes. Entre sus intereses están el

deporte, actividades socioculturales y uso de las TICS.

Para el desarrollo de este tema, se parte de las siguientes ideas previas: “el oxígeno es vital

para la vida y el organismo lo utiliza para otras funciones”, “la respiración es un intercambio

de gases”.

De acuerdo a las características del grupo y el tema a abordar se propone el enfoque

pedagógico por cambio conceptual en el que se diseñarán actividades con experimentos que

pongan en conflicto cognitivo al alumno y permitan la construcción y discriminación de

conceptos, haciendo uso de los recursos tecnológicos. (continua…ver anexo al final)

CONTENIDOS A ENSEÑAR

Contenido: Respiración Celular

Conceptos (Saber)

Respiración celular:

aerobia y anaerobia

Energía (ATP)

Biomoléculas

energéticas

Función de las

mitondrias

Fermentación

Procedimientos (Saber

hacer)

Análisis de artículos

(lecturas)

Elaboración de mapa

conceptual

Diseño de

diapositivas en power

point

Diseño de un blog

Elaboración de un

producto de

fermentación

(tepache) para la

identificación de

variables,

observación de

cambios en el

fenómeno, medición

de los mismos,

interpretación

científica de los

observado.

Actitudes (Ser)

Responsabilidad

Trabajo en equipo

Puntualidad y

asistencia

Entrega de trabajos

en tiempo y forma

Demuestra interés por

el tema

Desarrollo de una

actitud crítica ante el

tema

Muestra apertura ante

los nuevos conceptos

a aprender .

Interés hacia el

aprendizaje de la

ciencia

Actitud crítica ante la

información de corte

científico.



Elaboración de un

video o una secuencia

fotográfica

“V” de Gowin para

actividad

experimental

Objetivos didácticos/de aprendizaje:

• Diferenciar la respiración celular del intercambio de gases.

• Reconocer la importancia de la respiración celular como mecanismo de obtención de

moléculas energéticas (ATP) útiles para mantener la vida en el planeta.

• Valorar la importancia de los alimentos como fuentes de biomoléculas energéticas y

desarrollar una actitud crítica ante los actuales problemas de desajustes alimenticios.

• Relacionar la fermentación como un proceso para la obtención de productos útiles para el

hombre que son el resultado de un proceso de respiración celular anaeróbica realizada por

microorganismos.

ACTIVIDADES

Identificación y manejo de ideas/conocimientos previos e intereses del alumno respecto al tema:

Para iniciar el tema se plantea una actividad focal introductoria en la que se presenta un experimento de

fermentación en el que se abordan 3 cuestionamientos que nos llevarán a introducir al alumno al tema, a

partir de sus respuestas expondrá sus ideas previas y daremos paso al desarrollo del tema mediante el cual

se pretende generar un conflicto cognitivo y la construcción de una nueva mirada del fenómeno

Actividades y estrategias de motivación y colaboración:

Los alumnos se interesan por las herramientas tecnológicas por lo que se consideró el uso de la

computadora para motivas los aprendizajes esperados a través del diseño de una presentación en

diapositivas, diseño de un blog y secuencia fotográfica.

Entre las estrategias didácticas de aprendizaje colaborativo se utilizaron las siguientes: dinámicas para

integración de equipos heterogéneos de 3 y/o 5 integrantes, una vez integrados desarrollarán una práctica

de fermentación.

Actividades de

enseñanza/aprendizaje

Tiempos y

Espacios

Manejo del

Grupo/equipos

Estrategias Materiales

Recursos

tecnológicos

1. Preinstruccional:

Actividad focal

introductoria

1 hora

Aula de clases

Se integrarán en

equipos de 3

alumnos

Actividad

experimental

Gotero

Tubo de ensayo

Agua tibia

Levaduras

Azúcar

2. Instruccional: 2 horas Aula de Equipos de 5 Lectura en Material de



Análisis de lectura , video y

exposición de

planteamientos.

clases. integrantes. equipos de 5

integrantes,

video,

cuestionario y

exposición

lectura

Computadora

proyector

Video

Cuestionario.

3. Instruccional:

Elaboración en diapositivas.

Trabajo extra-

clase y

presentación en

el aula (1 hora)

Equipos de 5

integrantes

Elaboración de

diapositivas.

Computadora

proyector

4. Instruccional:

Elaboración de mapa

conceptual.

30 minutos

Aula de clases

individual Mapa

conceptual

Ejercicio.

5. Instruccional:

Elaboración de un producto

de fermentación con video

y/o registro fotográfico y

diseño de un blog

Reporte de actividad

experimental mediante UVE

de Gowin.

90 minutos.

Laboratorio

Equipos de 5

integrantes

Actividad

experimental,

video y/o

registro

fotográfico y

diseño de un

blog, (con

rúbrica) UVE

de Gowin.

panela

Piña

Agua

Recipiente

Levaduras

Botella de

plástico

6. Evaluación-Aplicación:

Análisis de Artículos

modificados, reportado en

un diario de lectura.

1 hora En equipo de 5

integrantes.

Evaluación y

retroalimentación

por parte del

docente

Cuestionarios

Reporte de

practicas

7. Evaluación sumativa-

formativa.

Cuestionario con preguntas

de opción múltiple, de

ensayo y de habilidades

científicas.

30 minutos individual Coevaluación

Evaluación y

retroalimentación

del docente.

Ejercicios

PROCESO

Extensión temporal de la unidad y condiciones de aplicación previstas:

Tiempo: la secuencia didáctica se aplicará en 4 sesiones, de dos horas cada una

Espacios: se utilizará el aula y el laboratorio.

Recursos audiovisuales: proyectores, cañón, computadora.



EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE DEL ALUMNO

En varios momentos de la secuencia didáctica se plantean evaluaciones formativas (mapa

conceptual), rúbricas, UVE de Gowin para evaluar una actividad experimental y una

evaluación final que incluye reactivos de opción múltiple, de respuesta breve, de ensayo

restringido y de habilidades científicas.

Estrategias/instrumentos de evaluación formativa:

-El material de lectura proporcionado del libro de Biología de Velásquez Ocampo, permitirá

que el alumno obtenga los fundamentos teóricos y se evalúe mediante un cuestionario, y

exposición de estos planteamientos que serán retroalimentados por todos.

-Las diapositivas permitirán al alumno integrar su conocimiento y serán evaluados mediante

una rúbrica.

-El mapa conceptual ayudará a reconstruir las ideas del estudiante y diferenciar la respiración

celular del intercambio de gases, esta actividad se evaluará por medio de la retroalimentación

docente-alumno.

- La actividad experimental permitirá al alumno relacionar los contenidos con su entorno, así

como promover el manejo de las TICs y plasmará sus resultados en una UVE de Gowin, a su

vez mediante un rúbrica se va a evaluar el diseño de un blog que incluya una secuencia

fotográfica.

Estrategias, instrumentos e informe de la evaluación sumativa y la autoevaluación del

aprendizaje:

-Se analizarán las lecturas “Biocombustibles” y “¿Qué fue del gordito feliz los cuales se

evaluará mediante un diario de lectura; con la finalidad de relacionar estos temas con el

proceso de respiración.

-Para la evaluación final del tema se proponen preguntas de opción múltiple, de respuesta

breve, de ensayo restringido y de habilidades científicas, que permitan conocer el grado de

avance del cambio conceptual en los alumnos y a su vez permita al docente retroalimentar sus

estrategias didácticas.

- Las rúbricas mencionadas, se pueden utilizar como un instrumento de utoevaluación y

coevaluación.

EVALUACIÓN DE LA SD: Resultados de la aplicación….

Grado de motivación y/o participación:

Valoración del profesor(a): Valoración del grupo:



Grado de adecuación al grupo:

Valoración global final:

El seguimiento del diseño de la SD en el grupo se realizará en un Blog (bitácora electrónica)

Comentarios/Sugerencias:

Fecha de Elaboración de la SD

Fecha de Elaboración de la unidad:

Fecha de aplicación de la SD:



RESPIRACIÓN CELULAR

Análisis didáctico:

Perfil y características del grupo: La secuencia está dirigida a un grupo de 30 alumnos cuyas

edades fluctúan entre los 16 y 17 años, entre sus intereses se encuentra el deporte, actividades

socioculturales y uso de tecnologías recreativas. Para el desarrollo del tema de respiración se

organizarán 6 equipos de 5 integrantes en algunas actividades, en otros casos los alumnos

trabajaran de manera individual o en parejas.

Gil et al (1991) señalan que de la necesidad de nuevas estrategias de aprendizaje que hicieran

posible el desplazamiento de las concepciones espontáneas por los conocimientos científicos

ha dado lugar a propuestas que coinciden básicamente en concebir el aprendizaje de las

ciencias como una construcción de conocimientos que parte necesariamente de un

conocimiento previo. Pese a ello la mayor parte de los libros de texto para nivel bachillerato que

hemos revisado no incluyen actividades que permitan mostrar las ideas previas de los alumnos

acerca de los temas estudiados.

Las ideas previas de los alumnos sobre el tema de respiración consideramos que se forman en

su mayoría dentro del aula, puesto que no son temas cotidianos que se mencionen

constantemente en los medios masivos de comunicación o en pláticas informales. Cañal (1990)

subraya la intervención de múltiples factores: una deficiente formación científica de los docentes

en activo en relación a este tema, insatisfactorias condiciones de trabajo, inadecuada e

insuficiente preparación didáctica, materiales curriculares de planteamientos tradicionales,

contenidos no actualizados y frecuentes errores, esquema rígido de la organización escolar e

influencias negativas del contexto sociocultural cotidiano (Charrier, 2006).

Una de las dificultades que se presentan con el tema de respiración celular, es que es un

proceso que se lleva a cabo a nivel microscópico, sucede dentro de cada una de nuestras

células, al ser un tema de alta abstracción dificulta su comprensión por parte de los alumnos,

quienes básicamente presentan un razonamiento por percepción (rasgos observables), (García,

1991). Otro de los aspectos que hemos observado dentro del aula respecto a este tema es que

el alumno al “ubicarse” dentro de la célula, “olvida” el contexto general, olvida que cada célula

donde se lleva a cabo este fenómeno de liberación de energía, constituye a un ser viviente

pluricelular o unicelular. Debemos diseñar actividades que eviten una visión parcelaria del



alumno, actividades que permitan tener un panorama integral en lugar de actividades

atomizadas.

Por otra parte el tema de respiración celular involucra conceptos amplios tales como átomos,

moléculas, electrones, reacciones de oxidación y reducción, ATP, mitocondria, etc., que por sí

mismos podrían constituir cada uno una unidad didáctica, es decir el vocabulario en torno al

tema de respiración celular es amplio, además de que los alumnos deben tener muy clara las

funciones de los organelos celulares para abordar este tema, por ello sería necesaria elaborar

un glosario de esta terminología.

Para el tema de respiración celular partimos de las siguientes ideas previas:“tener una planta en

tu cuarto de noche es peligroso”, “el oxígeno es vital para la vida y el organismo lo utiliza para

otras funciones”, “la respiración es un intercambio de gases” y dadas las características del

grupo y el tema a abordar se propone el enfoque pedagógico por cambio conceptual en el que

se diseñarán actividades con experimentos, lecturas, videos, etc., que pongan en conflicto

cognitivo al alumno que permitan lograr un cambio de sus ideas previas (erróneas) por

principios científicos haciendo uso de los recursos tecnológicos.

García Zaforas (1991) propone una formulación del concepto de respiración que facilite la

construcción de un modelo interpretativo global y el abandono del modelo clásico, en el que se

realiza un estudio desconectado de los distintos aparatos y sistemas. Será necesario prescindir

de la gran cantidad de detalles y de nombres con los que se «ametralla» a los alumnos, y de la

práctica habitual de estudiar de antemano o a posteriori el nivel celular, como algo aislado del

nivel de organismo.

Paccaud (1991) menciona que el concepto de respiración puede abordarse centrándose en

diferentes aspectos: la mecánica respiratoria: movimientos respiratorios y ventilación pulmonar;

los aspectos fisicoquímicos de la respiración: intercambio gaseosos en los alveolos y células,

papel de la sangre y aspectos celulares de la respiración: reacción global de la respiración,

alimentos y combustible (Charrier, et, al, 2006)

Propondremos estrategias didácticas durante los tres momentos de la secuencia que aborden a

la respiración desde el punto de vista bioquímico (nivel celular), con una visión integrada de la

nutrición de las plantas y animales, será necesario analizar la respiración pulmonar como un

intercambio de gases a nivel de los alveolos, revisar brevemente los órganos implicados en la

respiración, revisar el papel de sangre hasta llegar al nivel celular, el papel de la alimentación

en el proceso de respiración celular y en la generación de energía para todas las funciones



biológicas y tomar en cuenta la propuesta de Peccaud (1991), quien considera importante

abordar este tema desde los puntos de vista: Bioquímico, fisiológico y ecosistémico (flujo de

energía). De la misma manera considerar que las plantas también respiran como cualquier otro

ser vivo.

Representación del análisis didáctico



Bibliografía Análisis científico Audesirk, Teresa, et al. Biología, Ciencia y Naturaleza. México, Prentice Hall, 2004. Becker, M. W, et al. El mundo de la célula, Madrid, Pearson Educación, 2007. Biggs, et al. Biología. México, Mc Graw Hill, 2000. Velásquez, O.M. Biología 1. México, ST. Editorial, 2005. ¿Cómo ves? Revista de divulgación de la ciencia de la UNAM. Estrella Burgos Ruiz, Editora. Revista, No.12, Año No.9, México D.F. http://www.comoves.unam.mx/assets/pdfs/123/biocombustibles_123.pdf ¿Cómo ves? Revista de divulgación de la ciencia de la UNAM. Estrella Burgos Ruiz, Editora. Revista, No.120, México D.F.

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Análisis didáctico

Charrier M. M; Cañal, P y Rodrigo V.M. (2006). Las concepciones de los estudiantes sobre la

fotosíntesis y la respiración: una revisión sobre la investigación didáctica en el campo de la

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p.p. 401–410.

García Zaforas, A.M. (1991). Estudio llevado a cabo sobre las representaciones de la

respiración celular en los estudiantes de bachillerato y COU. Enseñanza de las Ciencias, 9(2),

pp. 129-134.

Gil,D; Carrascosa, J; Furió,C; Torregrosa, J. La enseñanza de las ciencias en educación

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http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx:2048/presentacion.htm

esquema general secuencia final

Education