17-12 composta version maestro estudiante

8/4/2019 17-12 Composta Version Maestro Estudiante

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AAllAACCiiMMaa

HHAACCIIEENNDDOO CCIIEENNCCIIAASS CCOONNLLAA CCOOMMPPOOSSTTAAGGUUIIAA DDEELL MMAAEESSTTRROO YY DDEELL EESSTTUUDDIIAANNTTEE

Preparado por:

Capacitadores: Omar Prez, Claribel Cabn, Mara Lzaro

Lder de Ciencias: Gladys Nazario


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TABLA DE CONTENIDO

Contenido de la Unidad 3

Introduccin 4

Estndares y Expectativas 5

Da 1 Auxilio! nos ahogamos en nuestra propia basuraGua del Maestro 7Gua del Estudiante 18

Da 2 Qumica de la compostaDescomposicin Gua del Maestro 29Descomposicin Gua del Estudiante 35

Respiracin Gua del Maestro 41Respiracin Gua del Estudiante 53

Da 3 Qumica de la compostaFotosntesis Gua del Maestro 63Fotosntesis Gua del Estudiante 74

Da 4 Criaturas en nuestra compostaGua del Maestro Parte I 83Gua del Estudiante Parte I 94Nutrientes - Gua del Maestro Parte II 104Nutrientes - Gua del Estudiante Parte II 113

Da 5 El Nitrgeno viajeroGua del Maestro 122Gua del Estudiante 136

Da 6 Composta, cmo y por qu? Gua del Maestro 148Composta, cmo y por qu? Gua del Estudiante 151


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CONTENIDO DE LA UNIDAD

En esta unidad se presentan al maestro seis actividades de temas que forman parte del

currculo de ciencias de grados 7-12. Se utiliza el contexto de la composta como focoalrededor del cual se trabajan los conceptos. El propsito de la unidad de composta esproveer al maestro la oportunidad de trabajar contenidos del currculo de ciencias utilizandoun tema relevante. Ms adelante se espera que el maestro transfiera lo aprendidodesarrollando proyectos de investigacin con sus estudiantes durante el ao escolar.

Se presentan actividades que sirven para explorar la interdependencia entre los factoresbiticos y abiticos de un ecosistema, ciclos biogeoqumicos como el de carbono y el denitrgeno, la utilizacin de energa, el reciclaje de nutrientes para sostener la vida en unecosistema, la importancia y el por qu de conservar el ambiente que nos rodea.

Profundizando en temas de pertinencia acadmica y de importancia socio-ambiental sepretende que los maestros, y luego sus estudiantes, logren el entendimiento de estostemas estudiados y reconozcan la importancia que tiene la ciencia en la sociedad.

Qu incluye esta unidad? Contenido de la unidad Introduccin Crditos Actividad del Maestro actividad con la cual trabaja el maestro, incluye informacin

adicional y sugerencias de exploracin. Puede modificarla y adaptarla a su ambientey a otras estrategias.

Actividad del estudiante actividad que se le entrega al estudiante, y que lo gua auna prctica de descubrimiento. Puede modificarla y adaptarla a su ambiente y aotras estrategias.

Anejos correspondientes a las actividades, tales como; tablas, diagramas, rbricas,hojas de trabajo y hojas de datos.

Documentos Informativos:o Aprendizaje Cooperativoo Cadveres Exquisitoso Rbrica Organizadores Grficoso Diarios Reflexivos

Esta unidad actualmente es un documento de trabajo donde recogeremos lasrecomendaciones de los maestros y los capacitadores participantes durante el veranopara mejorarla y terminar con una versin final.


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INTRODUCCIN

La composta no es otra cosa que una mezcla de materiales orgnicos que finalmente seconvierten en tierra frtil para el cultivo. Nos sirve con dos propsitos principales; reciclajede residuos del jardn y residuos de la cocina y; mejoramiento de la calidad del terrenodonde cultivamos. Terrenos pobres en nutrientes se benefician de la aportacin de

nutrientes orgnicos tales como nitrgeno y carbono que provee la composta, por otro ladoterrenos arenosos y/o arcillosos mejoran su condicin fsica de drenaje.

Preparar composta no es difcil. Primero debes identificar un lugar donde localizar losdesperdicios, ya sea una columna de descomposicin como la que aprenders a hacer enesta unidad, un zafacn con perforaciones para la aireacin, o un cajn de madera en elpatio.

La idea es mantener la composta aireada y hmeda y localizarla en un rea donde puedadrenar. Se deben echar desperdicios orgnicos continuamente los cuales puede alternarcon desperdicios de jardn tales como ramas y hojas contribuyendo al drenaje de la

composta.

Trabajando con este contexto aprenderemos sobre procesos cientficos que sonpertinentes y podremos desarrollar proyectos de investigaciones futuras con nuestrosestudiantes en la sala de clases.

Crditos:Esta unidad ha sido desarrollada para las capacitaciones del verano 2007 del proyectoAlACiMa (Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemticas) proyecto subvencionadopor la fundacin Nacional de Ciencias (NSF por sus siglas en ingls). Esta unidad fuediseada por profesores capacitadores del proyecto; Claribel Cabn, Omar Prez y Mara

Lzaro y; la lder de ciencias Gladys Nazario.

Agradecemos la ayuda provista por colaboradores de la unidad de Inmersin para 4togrado de System-Wide Change for all Learners and Educators (SCALE) Rot it Right: thecycling of matter and the transfer of energy. Por sus ideas de Bottle Biology y sudisponibilidad.

AlACiMa verano 2007


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ESTNDARES Y EXPECTATIVAS

La Naturaleza de la Ciencia Observa, piensa, cuestiona, explica, obtiene datos, formula hiptesis e inferencias,

disea y ejecuta experimentos Reconoce que el pensamiento cientfico se puede aplicar a otras actividades del ser

humano. Comprende que la ciencia se desarrolla a partir de la necesidad del ser humano de

entender el mundo que lo rodea, tomando decisiones apropiadas para la solucin deproblemas.

Reconoce que el pensamiento cientfico se fundamenta en comunicar los hallazgos,la toma de decisiones, la aceptacin, el respeto y el reconocimiento de otras ideas.

El estudiante comprende que las medidas y el mtodo cientfico se pueden aplicaren actividades de la vida diaria.

Demuestra aprecio y valora toda la biodiversidad(10-12) Reconoce la importancia de la consistencia entre los resultados experimentales y el

conocimiento cientfico. Toma decisiones apropiadas y soluciona problemas adecuadamente, usando la

metodologa cientfica. Reconoce que la metodologa cientfica es ms apropiada para entender el mundo

que lo rodea. Analiza situaciones ambientales y toma decisiones apropiadas para su solucin. Utiliza el conocimiento cientfico para describir y explicar la naturaleza, analizar

situaciones y toma decisiones individuales y grupalmente, ante los problemas deldiario vivir.

Muestra creatividad y colabora con el grupo de trabajo.

Estructura y Niveles de Organizacin de la Naturaleza Describe la interaccin que ocurre entre los organismos vivos y el ambiente fsico

(factores biticos y abiticos) que le rodea. Explica y experimenta con soluciones cidas y bsicas, utilizando indicadores.(10-12) Reconocer la diversidad de la vida, su organizacin y clasificacin. Analiza los papeles que juegan los productores, los consumidores y los

descomponedores con la red y cadena alimentara de un ecosistema. Utiliza modelos para demostrar el flujo de energa en un ecosistema. Describe la interaccin entre lo bitico y lo abitico.

Los sistemas y los modelos Analiza varios sistemas al considerar sus caractersticas y sus funciones, y

clasificarlos, por ejemplo, en cerrados, abiertos naturales o artificiales. Explica los cambios fsicos relacionados con los procesos atmosfricos,

biogeoqumicos, e hidrolgicos.(10-12) Hace nfasis en los conceptos energticos de los sistemas. Describe la forma en que circulan los nutrientes en el ambiente.


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Reconoce la importancia del ciclo del agua, ciclo de carbono y ciclo de nitrgeno.

La Energa Reconoce que la luz solar es la fuente de energa de los seres vivos, a travs de los

niveles trficos. Discute cmo los organismos utilizan la energa y reciclan los nutrientes para

sostener la vida en un ecosistema Explica que las plantas verdes y organismos fotosintticos transforman la energa

lumnica en energa qumica.(7) Discute como los organismos utilizan la energa y reciclan los nutrientes para

sostener la vida en un ecosistema.(7) Reconoce que siempre que ocurren transformaciones de energa, parte de sta se

convierte en calor, el cual es liberado al ambiente.(8)(10-12) Describe el proceso de fotosntesis y su importancia para los organismos vivos. Analiza cmo los nutrientes se reciclan en el ecosistema y cmo esos procesos

involucran transferencia de energa.

Describe las transformaciones de energa que ocurren en los procesos celulares,tales como la fotosntesis y la respiracin celular. Analiza y describe la interaccin entre los componentes abiticos y biticos de un

ecosistema, incluyendo el flujo de energa.

Las Interacciones Describe las redes alimentarias y los ciclos biogeoqumicos, tales como: agua,

nitrgeno y carbono. Propone alternativas que contribuyen a la solucin de problemas causados por el

hombre al ambiente.(10-12)

Evala cmo las actividades del ser humano afectan los ecosistemas. Reconoce alternativas que puedan tratar de establecer una forma de mantener

nuestros ecosistemas para generaciones futuras. Analiza las interacciones entre los organismos, el ambiente, la materia y la energa.

La Conservacin y el cambio(10-12) Reconoce alternativas que puedan tratar de establecer una forma de mantener

nuestros ecosistemas para generaciones futuras.

La Ciencia, la Tecnologa y la Sociedad

Comprende que las medidas y el mtodo cientfico se pueden aplicar para entenderel mundo que lo rodea. Aprecia que el conocimiento cientfico es el producto de las aportaciones de los

investigadores, a travs del tiempo. Evala los planes de conservacin ambiental.(10-12) Analiza el impacto cientfico sobre la agricultura. Selecciona alternativas que promuevan soluciones a situaciones ambientales en la

comunidad.


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!AUXILIO! NOS AHOGAMOS EN NUESTRA PROPIA BASURADa 1

GUA DEL MAESTRO


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AUXILIO! NOS AHOGAMOS EN NUESTRA PROPIA BASURA

Gua del Maestro

OBJETIVOS ESPECFICOS:Al finalizar esta actividad los que aprenden podrn:

1. Identificar y explicar las relaciones de reciclaje de nutrientes y transferencia de energaque existen entre diversos organismos

2. Demostrar su entendimiento respecto a la relacin de los componentes biticos y

abiticos de los ecosistemas a travs de la construccin de un organizador grfico.

3. Identificar y explicar la contribucin de los organismos a la descomposicin de la

materia orgnica

TIEMPO REQUERIDO PARA LA ACTIVIDAD: Mnimo cuatro horas contacto

MATERIALES: cartulinas o papel de construccin cortados en tamao de 12 x 2 marcadores tijeras cinta adhesiva 3 padrinos de refresco de 2L c/u 2 tapas de botella punzn o fsforos (el maestro decidir si los estudiantes manejarn el punzn o

fsforos, tambin puede utilizarse un fsforo caliente) hojas, hierba, suelo, abono animal, desperdicios de comida, entre otros balanzas libreta para diario reflexivo y hoja de observaciones papelotes equipo de prueba de Nitrgeno para peceras goteros papel indicador de pH. papel para medir N, puede ser el utilizado en pruebas de orina piedras pequeas )pueden ser las utilizadas en peceras) guantes esptulas pequeas pueden utilizar calculadoras grficas con sensores de temperatura para sustituir

termmetros


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TRASFONDO

LA PRODUCCIN DE COMPOSTAEn esta actividad trabajaremos en el concepto de reciclaje, en especfico el reciclaje demateria orgnica en descomposicin convirtindola en composta.

La naturaleza recicla todo lo que ella crea. De ella aprendemos sobre reciclaje, el uso de

energa solar como fuente de energa, a evitar el consumismo excesivo a costa delagotamiento de nuestros recursos naturales y a proteger nuestra biodiversidad.

La naturaleza por si sola produce composta. Cualquier materia orgnica abandonada,termina convirtindose en tierra negra, frtil y de gran utilidad para aumentar laproductividad de nuestros suelos. En esta actividad aprenderemos a crear y a mantenerlas condiciones para acelerar este proceso de descomposicin. (Anejo 1)

PROCEDIMIENTO:

a. Inicio:Interacciones biolgicas

1. Seleccione las cartulinas pre-cortadas que le dar su maestro.1a. Como podr observar, las cartulinas que le fueron entregadas tienen

diferentes conceptos. Separe estas cartulinas de aquellas que tienen frasesconectivas tales como produce, recibe y otras que le sirvan para conectarlos conceptos entre s.

2. Seleccione una pared amplia o una mesa del saln para que prepare un mapa deconceptos.2

3. Seleccione con sus compaeros aquellos conceptos que utilizarn para montar su

mapa.3

Discutan entre s las distintas relaciones que pueden establecer entre losconceptos.4

4. Este no es un mapa final. Durante varios das trabajar el tema de composta. Cadavez que aprenda algo relacionado al tema y que cambie su forma de relacionaralgn concepto, se dirigir a su mapa y har los cambios que considere pertinentes.5

5. Si necesita alguna palabra conectora o un concepto que no le fue entregado, atravs de toda la actividad tendr marcadores y cartulinas disponibles paraescribirlos y aadirlos. As mismo, preparar todas las flechas, o franjas de

cartulinas que necesite para demostrar las relaciones entre los conceptos.

1 Entre los conceptos a distribuir por grupo sugerimos: Luz solar, fotosntesis, respiracin, agua, oxgeno, bixido de carbono,productores primarios, materia en descomposicin, fsiles, combustibles fsiles, materia en descomposicin, productores primarios,productores secundarios, descomponedores, hongos, bacterias, plantas, suelo.2Si los estudiantes nunca han trabajado con mapas de conceptos, es responsabilidad del maestro dar una demostracin previa a laconstruccin del mapa por los estudiantes.3 Se espera que los conceptos que no son seleccionados el primer da, puedan incorporarse durante el transcurso de la actividad en losdas subsiguientes.4 Las actividades pueden hacerse mediante grupos cooperativos.5 Se recomienda que los cambios al mapa se hagan colocando una hoja de papel sobre el concepto o frase conectora previa. De estaforma quedar un registro de los cambios que ha sufrido el mapa.


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6. Su mapa de conceptos permanecer en la pared o sobre una mesa del saln, noslo para que haga los cambios que considere pertinentes, sino para repasarlo yauto cotejarlo cada da de actividad al comenzar y terminar la sesin de laboratorio.

7. Al comenzar el primer da describa brevemente en el diario reflexivo las relacionesque percibe entre los conceptos.6

8. Reflexione con sus compaeros y anote en su diario reflexivo los cambios quehicieron a su mapa cada da y a qu obedecieron los mismos. Este diario le servir,adems, para llevar un registro de la columna de descomposicin que comenzar aconstruir en breve.

9. Proceder a elaborar una columna de descomposicin. Mientras elabora la columnaconsiderar los conceptos utilizados para preparar el mapa de conceptos. Cmo sepueden relacionar algunos de los conceptos con la preparacin de la columna?Qu organismos pueden contribuir a que se forme la composta? Qu ciclosoperarn en la columna de descomposicin?

6 Los mapas de conceptos y los diarios reflexivos se recogern el ltimo da y luego se devolvern al principio de semestre.


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b. Desarrollo

a. Instrucciones para la construccin de la columna de descomposicin:7i. Cada grupo de cuatro estudiantes preparar sus propias columnas de

descomposicin.ii. Seleccione la variable experimental (luz, temperatura, proporcin de C

a N, pH, humedad) con la que cada grupo trabajar.8

iii. Cada grupo de estudiantes construir dos columnas (control yexperimental) con las instrucciones que siguen.

b. Construccin de la Columna de Descomposicin

1. Remueva las etiquetas de los 3 padrinos. Diagramas

2. Botella #1- Corte con unas tijeras el tope de labotella 1 de 6 a 8 cm debajo de la tapa de la botellapara que el cilindro tenga los lados rectos. Denomineel extremo superior con la letra A y el inferior con la

letra D. (ver diagrama I) I3. Botella #2- Corte ambos extremos de la botella 2.

Corte con unas tijeras el tope de la botella de 4 a 6cm debajo de la tapa de la botella para que el cilindrotenga los lados rectos. Denomine el cilindro con laletra B. (ver diagrama II) II

4. Botella #3 - Corte el fondo de la botella 3 por arribade la base para que el cilindro tenga los lados rectos.Denomine el extremo superior con la letra C. (verdiagrama III)

III5. Invierta la parte C y encjela en la base D. Encaje

la parte B en la parte C y coloque cinta adhesivapara fijarlas. Aada la parte A a la parte B y fjelascon cinta adhesiva. (ver diagrama IV)

6. Haga pequeas incisiones con el punzn o fsforospara permitir el flujo de aire a travs de la columna.El maestro decidir si el estudiante manejar elpunzn o fsforos.

IV

7Previo a la preparacin de la columna de descomposicin, se le sugiere al maestro solicitar a los estudiantes que separen los

materiales disponibles en materiales ricos en carbono y nitrgeno. Posteriormente compararn su clasificacin con la informacinprovista en el anejo 2.8Los maestros pueden asignar por grupo la elaboracin de columnas que permitan estudiar distintas variables como materiales nodegradables, color de la columna, exposicin a sol u oscuridad, materiales triturados o no triturados o cualquier otra variables quesugiera el maestro o los estudiantes.


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c. Instrucciones para llenar la columna.i. Seleccione los materiales para llenar la columna. Normalmente debe

seleccionar una buena proporcin de materiales ricos en Carbono (C)y Nitrgeno (N) (ver anejo 2).

ii. Para los grupos especficos que trabajarn con las columnasexperimentales (C, N), este paso de seleccionar los materiales para lacolumna es el paso determinante en el diseo de la misma.

d. Llenar la columna de descomposicin

1. Seleccione los materiales para rellenar la columna.2. Aada una pequea capa de piedras (4 cm. de espesor) en la parte del cuello de la

seccin C.3. Agregue los materiales en capas de aproximadamente 4 cm. de espesor, alternando

con ramas secas (aprox. 3 cm.).4. Repita el procedimiento anterior hasta llenar la parte B. No es recomendable llenar

toda la parte B (llene hasta la mitad).5. Asegrese de sujetar la columna para evitar que se caiga.

6. Pegue la regla con cinta adhesiva a la superficie externa de la columna de tal formaque el extremo del 0 quede justo en el borde de la materia orgnica.

7. Aada agua a la columna. Recuerde cotejar el agua diariamente y si la columnanecesita agua aada cerca de 6 tapitas de agua. Para esto utilice la tapa que seencuentra en el extremo superior de la columna. Como las diferencias entemperatura, luz y humedad afectarn el proceso de descomposicin? Escribasus respuestas en el diario reflexivo.

8. Mantenga la columna hmeda para que observe la descomposicin msrpidamente. (verifique con su sensor continuamente) Deber evitar que la columnase inunde. Por qu?Esto crea un ambiente anaerbico en el cual ciertos microorganismos

pueden desarrollar olores desagradables muy fuertes.9

9. Comenzar a ver evidencia de descomposicin a partir de algunos das. En 2 3meses ver material orgnico (como hojas, frutas, vegetales y granos)descomponerse dramticamente. 10

9El olor es un producto secundario de la descomposicin y puede indicar mucho acerca de los materiales de la columna. Estospueden ser fuertes al principio pero disminuyen con el tiempo.10 NO ES RECOMENDABLE incluir papel peridico y/o pedazos de madera por que tardarn mas en descomponerse aunque eneste periodo de tiempo tambin sufrirn cambios.


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Cierre: Reflexin

1. Establezca las relaciones entre el mapa de conceptos construido alcomienzo de la actividad y la columna de descomposicin que acaba deconstruir.

2. De acuerdo al procedimiento y a los materiales, formule una hiptesis yprediga los resultados de esta actividad.

3. Que diferencias espera encontrar al comparar las columnas del grupocontrol y el experimental.

4. Compare sus contestaciones a las preguntas 2 y 3 con las contestacionesde los otros grupos.

5. Haga las anotaciones en el diario reflexivo.

Nota: Se le sugiere al maestro que utilice cartulinas o papelotes para que cada grupopresente sus predicciones y comparta sus reflexiones.

AVALO (Assessment):1. Durante el inicio y el desarrollo de la actividad el maestro utilizar el recurso de

preguntas abiertas para obtener retroalimentacin del nivel de entendimiento de losestudiantes.

2. Durante la actividad de cierre se utilizarn preguntas abiertas para identificar si sehan aclarado las concepciones alternas que existen sobre el tema.

3. Evaluar mapas conceptuales con la rbrica a continuacin.4. El mapa de conceptos de cada subgrupo puede ser evaluado mediante rbrica por

otro de los subgrupos.5. Comparar los mapas de conceptos iniciales con los mapas finales.6. Evaluacin sumativa con el cadver exquisito.7. Evaluacin formativa con el diario reflexivo.

Rbrica analtica para el cotejo/autocotejo de mapas de conceptos11

Objetivo de la tarea: Los aprendices representarn su entendimiento de los conceptosdesarrollados a travs del estudio de la unidad: Composta, mediante la creacin de unmapa de conceptos colaborativo.

Instrucciones: El mapa colaborativo que irn creado a travs del estudio de la unidad debeser auto-cotejado por lo menos 3 veces, al inicio, en un punto medio y al final del estudiode la unidad. El capacitador har lo propio para ofrecer retrocomunicacin que abone alenriquecimiento de los mismos. Para diferenciar las experiencias de cotejo, en cadaocasin, deben escribir la letra que los identificar al lado del signo de cotejo, en cada unode los criterios incluidos en el mapa. Las letras son: Auto cotejo (A); Capacitador (C)

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Estado de desarrollo de lasideas que se expresan en

los criterios

Criterios

No

hay

evidencia

Ini

ciado

Ende

sarrollo

Com

pletado

Observaciones

(favor de hacer referenciaa la calidad de las ideas,

segn representadas en el

mapa)

I. Criterios generales

1. Las ideas no se repiten a travs delmapa.2. Las ideas estn organizadas de logeneral a lo especfico, esto es a travsde las ramificaciones del mapa.

3. Utiliza flechas para indicar ladireccin en la que se deben leer lasideas.

4. Identifica claramente los conceptosmedulares (interrelaciones ms deuna cabeza de flecha sobre conceptos)

5. Autoevalu su mapa utilizando larbrica por lo menos tres veces

II. Criterios especficos respecto a losconceptos

A. Las ideas fundamentales de los conceptos estn representadas en el mapa, debe incluirideas vlidas de:

1. Relaciones de reciclaje de nutrientesy transferencia de energa que existenentre los diferentes componentes de lacolumna de descomposicin (y en unsistema natural).

2. Proceso de respiracin aerbica en laB. circulacin del carbono y latransferencia de energa en la biosfera3. Formas en que participan loscomponentes biticos y abiticos en elproceso de descomposicin.4. Contribucin de los organismos enlos cambios que ocurren en la columnade composta.


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Estado de desarrollo de lasideas que se expresan en

los criterios

Criterios

Nohay

evidencia

Iniciado

En

desarrollo

Completado

Observaciones


segn representadas en elmapa)

5. Organismos que colaboran en elproceso de descomposicin y dereciclaje en la materia orgnica6. Proceso de respiracin aerbica en lacirculacin del carbono y latransferencia de energa en la biosfera7. Importancia que tiene la respiracinaerbica para los organismos vivos.8. importancia de los compuestos

orgnicos como combustibles paragenerar energa9. Transferencia de energa y el procesode fotosntesis.10. Reciclaje del carbono en la biosferaa travs de los procesos de fotosntesisy respiracin11. Relaciones entre la materia de lacolumna de descomposicin, la luz, elCO2, el O2, H2O y los carbohidratos12. Relaciones entre los organismos de

la columna de descomposicin, lafotosntesis y la respiracin13.Relaciones entre estructuras y lafuncin en los organismos presentes enlos procesos de descomposicin de lamateria orgnica14. Reciclaje de nitrgeno y la formacinde compostaB. Utiliza vocabulario cientficoapropiado a los tema de la unidad en elcontexto apropiado

Recomendaciones:

REFERENCIAShttp://www.bottlebiology.org/http://www.teachersdomain.org/resources/ess05/sci/ess/earthsys/lp_recycle/index.htmlhttp://epa.gov/teachers/waste.htmhttp://www.ciwmb.ca.gov/Schools/Curriculum/Worms/98Activities.pdf


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Anejo 1

DESCRIPCIN DE LA OPERACIN DE COMPOSTAJE

Para escoger el sistema de compostaje hay que considerar su costo, requerimientos detierra, tiempo del procesado, mano de obra requerida, etc. Las caractersticas de los

diferentes mtodos son:

MTODO REA MANO DEOBRA

VOLUMEN COSTO TIEMPO

Pila decomposta

moderada bastante

moderada bastante casi nada moderado

Pila encontenedor

moderadamoderada bastante poco moderado

Barrilpoco

poca moderado moderado rpido

Trinchera bastante moderada bastante casi nada despacio

Vermicompostapoco

moderada poco moderado moderado

Preguntas que hay que responder para seleccionar el mtodo Necesito un cajn o contenedor para compostar?

No. El compostaje es un proceso natural y ocurrir en pilas abiertas o en cajones.Los cajones o composteros ayudan a mantener la pila limpia, ofrecen proteccincontra el clima y mantienen alejados roedores y pestes. Se recomiendan para

espacios urbanos cerrados. Qu compostero debera construir o comprar?

Esto depende de la cantidad de material que deba compostarse, el espaciodisponible, el costo, la apariencia del compostero y cuanto tiempo y mano de obrase pueden dedicar a operarlo, as como los resultados que se esperan alcanzar.

Qu tan grande debera ser el compostero?Depende de la cantidad de desechos y del espacio disponible. La compostaproducido ocupa entre un 10 y un 40% del volumen original de los desechos.

Dnde debera colocar el compostero?La operacin de compostaje debe ser en un lugar donde se pueda drenar confacilidad, para evitar saturacin del material en el fondo de la unidad

Cmo prevengo o resuelvo problemas de malos olores?La mayora de problemas de malos olores son ocasionados porque la mezcla esdemasiado hmeda, ocurren condiciones anaerbicas o hay un desbalance denutrientes en favor de materiales con alto contenido de nitrgeno. Las medidaspreventivas para evitar malos olores son garantizar una adecuada relacin C/N de25 a 30, suficiente contenido de humedad y suficiente aeracin con el volteo.


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Anejo 212

LA PREPARACIN DE LA PILA DE COMPOSTA

Lo que se ponga en la pila de compostaje va a determinar la estructura, composicin, olory compostabilidad de la pila. Si usted pone los materiales adecuados y en la cantidad

adecuada en la pila, el proceso de descomposicin ser ms rpido, se van a reducir losmalos olores, se mantendrn alejadas las pestes, se va a prevenir la diseminacin deplantas o insectos indeseados y se producir un composta de calidad. Primero identifiquelos materiales ricos en carbono y en nitrgeno.

Materiales ricos en carbonoHojas, polvo del suelo, pinos, grama seca, cscaras de nueces, polvo de aspiradoras,heno, aserrn, cenizas de madera.

Materiales ricos en nitrgenoCscaras de manzana, frijoles, toronjas, cscaras de guineo o pltano, pan, lechuga,

desechos de brcoli, zanahorias, limones, pepinos, melones, hojas de alcachofa, cebollas,peras, bases de esprragos, pias, papas, filtros y desechos de caf, calabazas, algascscaras de huevos, flores, grama verde y residuos de jardn.

Todo lo orgnico tarde o temprano va a compostar; sin embargo, en una pila casera decomposta es mejor no incluir lo siguiente: mantequilla, huesos, queso, aceite vegetal,pollos, pescado, aderezos, mayonesa, carne, mantequilla de man, leche y yogur.

Algunas consideraciones:La carne, el pescado, los huesos, los productos lcteos y las grasas atraen moscas ypestes. Plantas infectadas o huevos de larvas pueden sobrevivir el compostaje e infectar

el producto. Hay plantas que son muy txicas a los insectos o a otras plantas y puedendaar el proceso de compostaje. El excremento de perros y gatos puede tener patgenosque sobreviven al proceso de compostaje. Los vegetales que han sido tratados conqumicos pueden transportar esos qumicos a la pila y matar a los organismos queproducen el composta. Algunos de estos qumicos se volatilizan y se escapan. Pequeascantidades de papel peridico, filtros de caf, etc., son aceptables en la pila, aunquemucho papel puede concentrar demasiada humedad y detener el proceso de compostaje,adems la celulosa cuesta que se biodegrade papel brilloso no debe incluirse en la pila decomposta porque algunas tintas y el recubrimiento pueden tener materiales txicos ymetales pesados dainos para el proceso de compostaje. El compostaje se acelera si losmateriales se cortan en pedazos pequeos porque hay ms superficie expuesta a la

accin de los microorganismos, esto es bueno hacerlo con los desechos de la cocina; sinembargo, para los residuos verdes como la grama se recomienda que los pedazos nosean menores de 3 5 centmetros porque tienden a formar una masa y no dejan quehaya oxgeno presente.

12Dr. Ricardo Navarro. Manual para hacer composta Aerbica. Amigos de la Tierra, El Salvador


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AUXILIO! NOS AHOGAMOS EN NUESTRA PROPIA BASURADa 1

GUA DEL ESTUDIANTE


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AUXILIO! NOS AHOGAMOS EN NUESTRA PROPIA BASURA

GUA DEL ESTUDIANTE

TIEMPO REQUERIDO PARA LA ACTIVIDAD: Mnimo cuatro horas contacto

OBJETIVOS ESPECFICOS:Al finalizar esta actividad los que aprenden podrn:

1. Identificar y explicar las relaciones de reciclaje de nutrientes y transferencia de

energa que existen entre diversos organismos

2. Demostrar su entendimiento respecto a la relacin de los componentes biticos

y abiticos de los ecosistemas a travs de la construccin de un organizador

grfico.

3. Identificar y explicar la contribucin de los organismos a la descomposicin dela materia orgnica

MATERIALES:1. cartulinas o papel de construccin cortados en tamao de 12 x 22. marcadores3. Tijeras4. Cinta adhesiva5. 3 padrinos de refresco de 2L c/u6. 2 tapas de botella

7. punzn o fsforos (el maestro decidir si los estudiantes manejarn el punzn ofsforos, tambin puede utilizarse un fsforo caliente)

8. hojas, hierba, suelo, abono animal, desperdicios de comida, entre otros9. balanzas10. libreta para diario reflexivo y hoja de observaciones11. papelotes12. Kit de prueba de Nitrgeno para peceras13. goteros14. papel indicador de pH.15. papel para medir N, puede ser el utilizado en pruebas de orina16. piedras pequeas )pueden ser las utilizadas en peceras)

17. guantes18. esptulas pequeas19. pueden utilizar calculadoras grficas con sensores de temperatura para sustituir

termmetros


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LA PRODUCCIN DE COMPOSTAEn esta actividad trabajaremos en el concepto de reciclaje, en especfico el reciclaje demateria orgnica en descomposicin convirtindola en composta.

La naturaleza recicla todo lo que ella crea. De ella aprendemos sobre reciclaje, el uso deenerga solar como fuente de energa, a evitar el consumismo excesivo a costa del

agotamiento de nuestros recursos naturales y a proteger nuestra biodiversidad.

La naturaleza por si sola produce composta. Cualquier materia orgnica abandonada,termina convirtindose en tierra negra, frtil y de gran utilidad para aumentar laproductividad de nuestros suelos. En esta actividad aprenderemos a crear y a mantenerlas condiciones para acelerar este proceso de descomposicin. (Anejo 1)

PROCEDIMIENTO:

I. Inicio:Interacciones biolgicasEsta actividad la trabajars con 3-4 compaeros. Es necesario que discutan e

intercambien ideas que justifique la construccin de su mapa. Utilice las siguientesinstrucciones para hacer el mapa de conceptos.

1. Seleccione las cartulinas pre-cortadas que le dar su maestro.2. Como podr observar, las cartulinas que le fueron entregadas tienen diferentes

conceptos. Separe estas cartulinas de aquellas que tienen frases conectivas talescomo produce, recibe y otras que le sirvan para conectar los conceptos entre s.

3. Seleccione una pared amplia o una mesa del saln para que prepare un mapa deconceptos.

4. Seleccione con sus compaeros aquellos conceptos que utilizarn para montar sumapa. Discutan entre s las distintas relaciones que pueden establecer entre los

conceptos.5. Este no es un mapa final. Durante varios das trabajar el tema de composta. Cada

vez que aprenda algo relacionado al tema y que cambie su forma de relacionar algnconcepto, se dirigir a su mapa y har los cambios que considere pertinentes. Parahacer los cambios coloca una nueva hoja sobre el concepto o frase,

Si necesita alguna palabra conectora o un concepto que no le fue entregado, atravs de toda la actividad tendr marcadores y cartulinas disponibles paraescribirlos y aadirlos. As mismo, preparar todas las flechas, o franjas decartulinas que necesite para demostrar las relaciones entre los conceptos.

Su mapa de conceptos permanecer en la pared o sobre una mesa del saln, noslo para que haga los cambios que considere pertinentes, sino para repasarlo yauto cotejarlo cada da de actividad al comenzar y terminar la sesin de clases.

Al comenzar el primer da describa brevemente en el diario reflexivo las relacionesque percibe entre los conceptos.


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Reflexione con sus compaeros y anote en su diario reflexivo los cambios quehicieron a su mapa cada da y a qu obedecieron los mismos. Este diario leservir, adems, para llevar un registro de la columna de descomposicin quecomenzar a construir en breve.

Proceder a elaborar una columna de descomposicin. Mientras elabora la

columna considerar los conceptos utilizados para preparar el mapa de conceptos.Cmo se pueden relacionar algunos de los conceptos con la preparacin de lacolumna? Qu organismos pueden contribuir a que se forme la composta? Quciclos operarn en la columna de descomposicin?


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II. Desarrollo

a. Instrucciones para la construccin de la columna dedescomposicin:

i. Cada grupo de cuatro estudiantes preparar sus propias columnasde descomposicin.

ii. Seleccione la variable experimental (luz, temperatura, proporcinde C a N, pH, humedad) con la que cada grupo trabajar.

iii. Cada grupo de estudiantes construir dos columnas (control yexperimental) con las instrucciones que siguen.

b. Construccin de la Columna de Descomposicin

1. Remueva las etiquetas de los 3 padrinos.

2. botella #1- Corte con unas tijeras el tope de labotella 1 de 6 a 8 cm debajo de la tapa de labotella para que el cilindro tenga los lados rectos.Denomine el extremo superior con la letra A y elinferior con la letra D. (ver diagrama I) I

3. botella #2- Corte ambos extremos de la botella 2.Corte con unas tijeras el tope de la botella de 4 a6 cm debajo de la tapa de la botella para que elcilindro tenga los lados rectos. Denomine elcilindro con la letra B. (ver diagrama II) II

4. botella #3 - Corte el fondo de la botella 3 porarriba de la base para que el cilindro tenga los

lados rectos. Denomine el extremo superior conla letra C. (ver diagrama III) III

5. Invierta la parte C y encjela en la base D.Encaje la parte B en la parte C y coloque cintaadhesiva para fijarlas. Aada la parte A a laparte B y fjelas con cinta adhesiva. (verdiagrama IV)

6. Haga pequeas incisiones con el punzn ofsforos para permitir el flujo de aire a travs dela columna. El maestro decidir si el estudiantemanejar el punzn o fsforos. IV


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c. Instrucciones para llenar la columna.i. Seleccione los materiales para llenar la columna. Normalmente

debe seleccionar una buena proporcin de materiales ricos enCarbono (C) y Nitrgeno (N) (ver anejo 2).

ii. Para los grupos especficos que trabajarn con las columnasexperimentales (C, N), este paso de seleccionar los materiales

para la columna es el paso determinante en el diseo de la misma.

d. Llenar la columna de descomposicin

1. Seleccione los materiales para rellenar la columna.2. Aada una pequea capa de piedras (4 cm. de espesor) en la parte del cuello de la

seccin C.3. Agregue los materiales en capas de aproximadamente 4 cm. de espesor, alternando

con ramas secas (aprox. 3 cm.).4. Repita el procedimiento anterior hasta llenar la parte B. No es recomendable llenar

toda la parte B (llene hasta la mitad).

5. Asegrese de sujetar la columna para evitar que se caiga.6. Aada agua a la columna. Recuerde cotejar el agua diariamente y si la columna

necesita agua aada cerca de 6 tapitas de agua. Para esto utilice la tapa que seencuentra en el extremo superior de la columna. Como las diferencias entemperatura, luz y humedad afectarn el proceso de descomposicin? Escribasus respuestas en el diario reflexivo.

7. Mantenga la columna hmeda para que observe la descomposicin msrpidamente. (verifique con su sensor continuamente) Deber evitar que la columna seinunde. Por qu?

Esto crea un ambiente anaerbico en el cual ciertos microorganismospueden desarrollar olores desagradables muy fuertes.

El olor es un producto secundario de la descomposicin y puede indicar mucho acercade los materiales de la columna. Estos pueden ser fuertes al principio pero disminuyencon el tiempo.8. Comenzar a ver evidencia de descomposicin a partir de algunos das. En 2 o 3

meses ver material orgnico (como hojas, frutas, vegetales y granos)descomponerse dramticamente.

NO ES RECOMENDABLE incluir papel peridico y-o pedazos de madera por quetardarn mas en descomponerse aunque en este periodo de tiempo tambin sufrirncambios.


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Cierre: ReflexinConteste con sus compaeros las siguientes preguntas:

1. Establezca las relaciones entre el mapa de conceptos construido alcomienzo de la actividad y la columna de descomposicin que acaba deconstruir.

2. De acuerdo al procedimiento y a los materiales, formule una hiptesis yprediga los resultados de esta actividad.

3. Que diferencias espera encontrar al comparar las columnas del grupocontrol y el experimental.

4. Compare sus contestaciones a las preguntas 2 y 3 con las contestacionesde los otros grupos.Nota: Una vez finalizada la discusin, utiliza cartulinas o papelotes para que

cada grupo presente sus predicciones y comparta sus reflexiones con losestudiantes de otros grupos,

AVALO (Assessment):

1. Al terminar esta actividad evala el mapa de conceptos que preparaste alinicio del da con la rbrica a continuacin.

Rbrica analtica para el cotejo/autocotejo de mapas de conceptos13Objetivo de la tarea: Los aprendices representarn su entendimiento de los conceptosdesarrollados a travs del estudio de la unidad: Composta,, mediante la creacin de unmapa de conceptos colaborativo.

Instrucciones: El mapa colaborativo que irn creado a travs del estudio de la unidad debeser auto-cotejado por lo menos 3 veces, al inicio, en un punto medio y al final del estudio

de la unidad. El capacitador har lo propio para ofrecer retrocomunicacin que abone alenriquecimiento de los mismos. Para diferenciar las experiencias de cotejo, en cadaocasin, deben escribir la letra que los identificar al lado del signo de cotejo, en cada unode los criterios incluidos en el mapa. Las letras son: Auto cotejo (A); Capacitador (C)


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Estado de desarrollo de lasideas que se expresan en los

criterios

Criterios

N

ohay

evidencia

In

iciado

End

esarrollo

Com

pletado

Observaciones



mapa)

I. Criterios generales

1. Las ideas no se repiten a travs delmapa.2. Las ideas estn organizadas de logeneral a lo especfico, esto es a travsde las ramificaciones del mapa.

3. Utiliza flechas para indicar la direccinen la que se deben leer las ideas.

4. Identifica claramente los conceptosmedulares (interrelaciones ms de unacabeza de flecha sobre conceptos)

5. Autoevalu su mapa utilizando larbrica por lo menos tres veces

II. Criterios especficos respecto a losconceptos

A. Las ideas fundamentales de los conceptos estn representadas en el mapa, debe incluirideasvlidas de:

1. Relaciones de reciclaje de nutrientes ytransferencia de energa que existenentre los diferentes componentes de lacolumna de descomposicin (y en unsistema natural).

2. Proceso de respiracin aerbica en laB. circulacin del carbono y latransferencia de energa en la biosfera3. Formas en que participan loscomponentes biticos y abiticos en elproceso de descomposicin.4. Contribucin de los organismos en loscambios que ocurren en la columna decomposta.


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Estado de desarrollo de lasideas que se expresan en los

criterios

Criterios

N

ohay

evidencia

In

iciado

End

esarrollo

Com

pletado

Observaciones



mapa)

5. Organismos que colaboran en elproceso de descomposicin y de reciclajeen la materia orgnica6. Proceso de respiracin aerbica en lacirculacin del carbono y la transferenciade energa en la biosfera7. Importancia que tiene la respiracinaerbica para los organismos vivos.8. Importancia de los compuestosorgnicos como combustibles paragenerar energa9. Transferencia de energa y el procesode fotosntesis.10. Reciclaje del carbono en la biosfera atravs de los procesos de fotosntesis yrespiracin11. Relaciones entre la materia de lacolumna de descomposicin, la luz, elCO2, el O2, H2O y los carbohidratos

12. relaciones entre los organismos de lacolumna de descomposicin, lafotosntesis y la respiracin13. relaciones entre estructuras y lafuncin en los organismos presentes enlos procesos de descomposicin de lamateria orgnica14. reciclaje de nitrgeno y la formacinde compostaB. Utiliza vocabulario cientfico apropiadoa los tema de la unidad en el contexto

apropiadoC. Recomendaciones:

REFERENCIAShttp://www.bottlebiology.org/http://www.teachersdomain.org/resources/ess05/sci/ess/earthsys/lp_recycle/index.htmlhttp://epa.gov/teachers/waste.htmhttp://www.ciwmb.ca.gov/Schools/Curriculum/Worms/98Activities.pdf


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Anejo 1

DESCRIPCIN DE LA OPERACIN DE COMPOSTAJE

Para escoger el sistema de compostaje hay que considerar su costo, requerimientos detierra, tiempo del procesado, mano de obra requerida, etc. Las caractersticas de los

diferentes mtodos son:

MTODO REA MANO DEOBRA

VOLUMEN COSTO TIEMPO

Pila decomposta

moderada bastante

moderada bastante casi nada moderado

Pila encontenedor

moderadamoderada bastante poco moderado

Barrilpoco

poca moderado moderado rpido

Trinchera bastante moderada bastante casi nada despacio

Vermicompostapoco

moderada poco moderado moderado

Preguntas que hay que responder para seleccionar el mtodo Necesito un cajn o contenedor para compostar?

No. El compostaje es un proceso natural y ocurrir en pilas abiertas o en cajones.Los cajones o composteros ayudan a mantener la pila limpia, ofrecen proteccincontra el clima y mantienen alejados roedores y pestes. Se recomiendan paraespacios urbanos cerrados.

Qu compostero debera construir o comprar?Esto depende de la cantidad de material que deba compostarse, el espaciodisponible, el costo, la apariencia del compostero y cuanto tiempo y mano de obrase pueden dedicar a operarlo, as como los resultados que se esperan alcanzar.

Qu tan grande debera ser el compostero?Depende de la cantidad de desechos y del espacio disponible. La compostaproducido ocupa entre un 10 y un 40% del volumen original de los desechos.

Dnde debera colocar el compostero?La operacin de compostaje debe ser en un lugar donde se pueda drenar confacilidad, para evitar saturacin del material en el fondo de la unidad

Cmo prevengo o resuelvo problemas de malos olores?La mayora de problemas de malos olores son ocasionados porque la mezcla esdemasiado hmeda, ocurren condiciones anaerbicas o hay un desbalance denutrientes en favor de materiales con alto contenido de nitrgeno. Las medidaspreventivas para evitar malos olores son garantizar una adecuada relacin C/N de25 a 30, suficiente contenido de humedad y suficiente aeracin con el volteo.


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Anejo 214

LA PREPARACIN DE LA PILA DE COMPOSTA

Lo que se ponga en la pila de compostaje va a determinar la estructura, composicin, olory compostabilidad de la pila. Si usted pone los materiales adecuados y en la cantidad

adecuada en la pila, el proceso de descomposicin ser ms rpido, se van a reducir losmalos olores, se mantendrn alejadas las pestes, se va a prevenir la diseminacin deplantas o insectos indeseados y se producir un composta de calidad. Primero identifiquelos materiales ricos en carbono y en nitrgeno.

Materiales ricos en carbonoHojas, polvo del suelo, pinos, grama seca, cscaras de nueces, polvo de aspiradoras,heno, aserrn, cenizas de madera.

Materiales ricos en nitrgenoCscaras de manzana, frijoles, toronjas, cscaras de guineo o pltano, pan, lechuga,

desechos de brcoli, zanahorias, limones, pepinos, melones, hojas de alcachofa, cebollas,peras, bases de esprragos, pias, papas, filtros y desechos de caf, calabazas, algascscaras de huevos, flores, grama verde y residuos de jardn.

Todo lo orgnico tarde o temprano va a compostar; sin embargo, en una pila casera decomposta es mejor no incluir lo siguiente: mantequilla, huesos, queso, aceite vegetal,pollos, pescado, aderezos, mayonesa, carne, mantequilla de man, leche y yogur.

Algunas consideraciones:La carne, el pescado, los huesos, los productos lcteos y las grasas atraen moscas ypestes. Plantas infectadas o huevos de larvas pueden sobrevivir el compostaje e infectar

el producto. Hay plantas que son muy txicas a los insectos o a otras plantas y puedendaar el proceso de compostaje. El excremento de perros y gatos puede tener patgenosque sobreviven al proceso de compostaje. Los vegetales que han sido tratados conqumicos pueden transportar esos qumicos a la pila y matar a los organismos queproducen el composta. Algunos de estos qumicos se volatilizan y se escapan. Pequeascantidades de papel peridico, filtros de caf, etc., son aceptables en la pila, aunquemucho papel puede concentrar demasiada humedad y detener el proceso de compostaje,adems la celulosa cuesta que se biodegrade papel brilloso no debe incluirse en la pila decomposta porque algunas tintas y el recubrimiento pueden tener materiales txicos ymetales pesados dainos para el proceso de compostaje. El compostaje se acelera si losmateriales se cortan en pedazos pequeos porque hay ms superficie expuesta a la

accin de los microorganismos, esto es bueno hacerlo con los desechos de la cocina; sinembargo, para los residuos verdes como la grama se recomienda que los pedazos nosean menores de 3 5 centmetros porque tienden a formar una masa y no dejan quehaya oxgeno presente.

14Dr. Manual para hacer composta Aerbica. Amigos de la Tierra, El Salvador Ricardo Navarro.


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QUIMICA DE LA COMPOSTAPRIMERA PARTE- DESCOMPOSICION

DA 2GUA DEL MAESTRO


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QUIMICA DE LA COMPOSTA: DESCOMPOSICIN Y RESPIRACIN CELULAR

GUA DEL MAESTROPrimera Parte

Columnas de Descomposicin

OBJETIVOS ESPECFICOSAl finalizar la actividad los que aprenden podrn:

1. Explicar las relaciones de reciclaje de nutrientes y transferencia de energa que

existen entre los diferentes componentes de la columna de descomposicin.

2. Establecer por medio de un diagrama los componentes biticos y abiticos de los

ecosistemas3. Identificar los componentes biticos de la columna que participan en el proceso de

descomposicin.

4. Identificar cules son los organismos responsables de los cambios que ocurren en

la columna de composta.

5. Determinar experimentalmente los valores iniciales de las diferentes variables que

se medirn en la columna de descomposicin a travs de toda la unidad de

composta.

TIEMPO REQUERIDO PARA LA ACTIVIDAD: Mnimo tres horas contacto

MATERIALES: Columnas de descomposicin previamente preparadas Tabla de datos Termmetros Regla calibrada en milmetros Papel de pH Equipo para medir Nitrgeno

Lupas Diarios reflexivos


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PROCEDIMIENTO:

1. Inicio

a. Observaciones de la columna de descomposicin

1. Verifica tu columna al menos 1 vez al da paraanotar los cambios. En tu libreta describe el color, latextura, el olor y la forma de todos los materiales queincluiste en la columna.

2. Mide con una regla calibrada en mm el lado de lacolumna para verificar cambios en altura.

3. Inserta un termmetro en el tope de la columna y leela temperatura. Tome una segunda lectura delcentro de la compostera.

4. Observa si hay algn tipo de movimiento en lacolumna relacionado con la presencia de

organismos tales como moscas, ciempis ycaracoles, entre otros.

5. Toma fotos o dibuja los cambios observados.

Desarrollo

1. Luego de concluir las observaciones y anotaciones relacionadas a las columnas dedescomposicin, el maestro entregar las siguientes preguntas guas para discutir engrupos:15 (ver Anejo 1)

A. Qu inferencias puede hacer de sus observaciones?B. Qu procesos puede usted inferir que ocurrieron en la columna y

ocasionaron los cambios observados?C. Qu nutrientes usted infiere que estn circulando en este sistema?

Cmo circulan?

2. El maestro proyectar el ciclo de carbono y pedir a los estudiantes estudiar el cicloindividualmente y discutirlo con sus compaeros de grupo. Cmo compara con elmapa de conceptos del laboratorio anterior? Qu elementos debi incluir en sumapa de conceptos que dej fuera? Qu elementos incluy en su mapa deconceptos que cambiara a la luz de lo observado en el ciclo de carbono? Explique laimportancia de este ciclo para mantener el equilibrio de los ecosistemas. Cmo serelaciona el ciclo de carbono con los procesos que ocurren en la columna dedescomposicin? De ser necesario, modifique sus respuestas a las preguntasanteriores.

3. Los estudiantes tendrn cuarenta minutos para contestar sus preguntas guas, revisarlos mapas de conceptos y hacer los cambios que consideren pertinentes.

4. Anotarn los cambios observados y sus reflexiones en los diarios.

15 Anotar las contestaciones en el diario reflexivo


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TABLA 1. OBSERVACIN DE LA COLUMNA DE DESCOMPOSICI

Semana Color Altura,mmTemperatura,

C F textura olor pH

Concentracinde Nitrgeno (N)

Fo

ma

inc

1

2

3

4

5

6

7

8


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Anejo 1

Notas- Factores a observar durante el proceso de descomposicin en la columna y laimportancia de los mismos.

Temperatura. Se consideran ptimas las temperaturas del intervalo 35-55 C paraconseguir la eliminacin de patgenos, parsitos y semillas de malas hierbas. A

temperaturas muy altas, muchos microorganismos interesantes para el procesomueren y otros no actan al estar secos.

O Procedimiento- introduzca el termmetro digital en uno de los agujerospreviamente realizados para airar la columna. Luego de insertado mas omenos en el centro de la columna encienda el termmetro y espere a quese estabilice. Una vez se estabilice la lectura anote el dato en la TABLA1. OBSERVACIN DE LA COLUMNA DE DESCOMPOSICIN.Tambin puede utilizar un sensor de temperatura y la calculadora grfica.Recuerde que puede programar el sensor para que tome la lectura en untiempo especfico y hacer una grafica sobre el cambio en temperatura enun tiempo dado. De no tener disponible el termmetro digital o el sensor

puede utilizar el termmetro tradicional, pero recuerde que este tomarms tiempo en detectar los cambios en temperatura.

Humedad. En el proceso de compostaje es importante que la humedad alcanceunos niveles ptimos del 40-60 %. Si el contenido en humedad es mayor, el aguaocupar todos los poros y por lo tanto el proceso se volvera anaerbico, es decirse producira una putrefaccin de la materia orgnica. Si la humedad esexcesivamente baja se disminuye la actividad de los microorganismos y el procesoes ms lento. El contenido de humedad depender de las materias primasempleadas. Para materiales fibrosos o residuos forestales gruesos la humedad

mxima permisible es del 75-85 % mientras que para material vegetal fresco, staoscila entre 50-60%.

o Procedimiento- La humedad en la columna de descomposicin sepuede medir visualmente. Generalmente la humedad se expresa encondensacin de agua en las paredes de la columna. Observa lasparedes de la columna y anote en la TABLA 1. OBSERVACIN DELA COLUMNA DE DESCOMPOSICIN.

pH. Influye en el proceso debido a su accin sobre microorganismos. En generallos hongos toleran un margen de pH entre 5-8, mientras que las bacterias tienenmenor capacidad de tolerancia ( pH= 6-7,5 ).

o Procedimiento- El pH se medir haciendo uso del papel de pH. Conayuda de un compaero remueva el fondo de la columna dedescomposicin y mida el volumen de fluido que ha producido lacolumna de descomposicin semanalmente. Primero deposite elfluido en un beaker y luego en una probeta para tomar una medidams precisa. Anote este dato en la TABLA 1. OBSERVACIN DE LACOLUMNA DE DESCOMPOSICIN. Haciendo uso de un goteroextraiga 1 mL de este fluido y aplique una pequea cantidad del


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mismo en un pedazo de papel de pH. Calcule el pH utilizando laleyenda en el equipo y anote el resultado en la TABLA 1. Otra formade poder medir el pH del terreno es extraer una muestra de terreno dela columna (5 gramos) y mezclarlo en 10 mL de agua destilada. Agitepor varios minutos hasta que este bastante homognea la mezcla,luego introduzca un trozo de papel de pH y mida el mismo en el

terreno.

Oxgeno. El compostaje es un proceso aerbico, por lo que la presencia deoxgeno es esencial. La concentracin de oxgeno depender del tipo de material,textura, humedad, frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia de aireacinforzada.

Relacin C/N equilibrada. El carbono y el nitrgeno son los dos constituyentesbsicos de la materia orgnica. Por ello para obtener una composta de buenacalidad es importante que exista una relacin equilibrada entre ambos elementos.Tericamente una relacin C/N de 25-35 es la adecuada, pero esta variar en

funcin de las materias primas que conforman la composta. Si la relacin C/N esmuy elevada, disminuye la actividad biolgica. Una relacin C/N muy baja no afectaal proceso de compostaje, perdiendo el exceso de nitrgeno en forma de amoniaco.Es importante realizar una mezcla adecuada de los distintos residuos condiferentes relaciones C/N para obtener una composta equilibrada. Los materialesorgnicos ricos en carbono y pobres en nitrgeno son la paja, el heno seco, lashojas, las ramas, la turba y el aserrn.

o Procedieminto- Para medir el contenido de amonia o nitritos seutilizar el equipo de peceras. En este equipo se provee los envasesy los reactivos para llevar a cabo las medidas, slo deber extraer los

mililitros de fluidos necesarios para poder hacer la medida adecuada.Una vez complete este procedimiento anote los resultados en laTABLA 1.

Poblacin microbiana. El compostaje es un proceso aerbico de descomposicinde la materia orgnica, llevado a cabo por una amplia gama de poblaciones debacterias, hongos y actinomicetes.


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QUIMICA DE LA COMPOSTAPRIMERA PARTE- DESCOMPOSICIONDA 2

GUA DEL ESTUDIANTE


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GUA DEL ESTUDIANTEPrimera Parte

Columnas de Descomposicin


1. Explicar las relaciones de reciclaje de nutrientes y transferencia de energa que

existen entre los diferentes componentes de la columna de descomposicin.

2. Establecer por medio de un diagrama los componentes biticos y abiticos de

los ecosistemas

3. Identificar los componentes biticos de la columna que participan en el proceso

de descomposicin.

4. Identificar cules son los organismos responsables de los cambios que ocurren

en la columna de composta.

5. Determinar experimentalmente los valores iniciales de las diferentes variables

que se medirn en la columna de descomposicin a travs de toda la unidad de

composta.

TIEMPO REQUERIDO PARA LA ACTIVIDAD: Mnimo tres horas contacto

MATERIALES:Columnas de descomposicin previamente preparadasTabla de datosTermmetrosRegla calibrada en milmetrosPapel de pHEquipo para medir NitrgenoLupasDiarios reflexivos

PROCEDIMIENTO:I. InicioLa columna que construiste debe observarse todas las semanas. Utiliza el Anejo 1 y laTabla1 para recopilar los datos de los cambios observados en tu columna.


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Observaciones de la columna de descomposicin

1. Verifica tu columna al menos 1 vez al da para anotarlos cambios. En tu libreta describe el color, latextura, el olor y la forma de todos los materiales queincluiste en la columna.

2. Mide con una regla calibrada en mm el lado de lacolumna para verificar cambios en altura.

3. Inserta un termmetro en el tope de la columna y leela temperatura. Tome una segunda lectura delcentro de la compostera.

4. Observa si hay algn tipo de movimiento en lacolumna relacionado con la presencia deorganismos tales como moscas, ciempis y

caracoles, entre otros.

5. Toma fotos o dibuja los cambios observados.

II. Desarrollo

1. Contesta y discute las siguientes preguntas con tus compaeros de grupo de trabajo.Escribe las respuestas en tu diario reflexivo. (ver Anejo 1)

A. Qu inferencias puede hacer de sus observaciones?B. Qu procesos puede usted inferir que ocurrieron en la columna y

ocasionaron los cambios observados?C. Qu nutrientes usted infiere que estn circulando en este sistema?

Cmo circulan?

2. El maestro proyectar el ciclo de carbono estudie el ciclo individualmente y disctalocon sus compaeros de grupo. Conteste las siguientes preguntas para que se gueen la discusin Cmo compara con el mapa de conceptos que prepararon el daanterior? Qu elementos debi incluir en su mapa de conceptos que dej fuera?Qu elementos incluy en su mapa de conceptos que cambiara a la luz de loobservado en el ciclo de carbono? Explique la importancia de este ciclo paramantener el equilibrio de los ecosistemas. Cmo se relaciona el ciclo de carbono

con los procesos que ocurren en la columna de descomposicin? De ser necesario,modifique sus respuestas a las preguntas anteriores.

3. Tendrn cuarenta minutos para contestar las preguntas guas, revisar los mapas deconceptos y hacer los cambios que consideren pertinentes.

4. Anote los cambios observados y sus reflexiones en los diarios.


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TABLA 1. OBSERVACIN DE LA COLUMNA DE DESCOMPOSICI

Semana Color Altura,MmTemperatura,

C F Textura OlorPh

Concentracinde Nitrgeno (N)

Fd

Mat

Inc1

2

3

4

5

6

7

8


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Anejo 1

Notas- Factores a observar durante el proceso de descomposicin en la columna y laimportancia de los mismos.

Temperatura. Se consideran ptimas las temperaturas del intervalo 35-55 C paraconseguir la eliminacin de patgenos, parsitos y semillas de malas hierbas. A

temperaturas muy altas, muchos microorganismos interesantes para el procesomueren y otros no actan al estar secos.

O Procedimiento- introduzca el termmetro digital en uno de los agujerospreviamente realizados para airar la columna. Luego de insertado ms omenos en el centro de la columna encienda el termmetro y espere a quese estabilice. Una vez se estabilice la lectura anote el dato en la TABLA1. OBSERVACIN DE LA COLUMNA DE DESCOMPOSICIN.Tambin puede utilizar un sensor de temperatura y la calculadora grfica.Recuerde que puede programar el sensor para que tome la lectura en untiempo especfico y hacer una grafica sobre el cambio en temperatura enun tiempo dado. De no tener disponible el termmetro digital o el sensor

puede utilizar el termmetro tradicional, pero recuerde que este tomarms tiempo en detectar los cambios en temperatura.

Humedad. En el proceso de compostaje es importante que la humedad alcanceunos niveles ptimos del 40-60 %. Si el contenido en humedad es mayor, el aguaocupar todos los poros y por lo tanto el proceso se volvera anaerbico, es decirse producira una putrefaccin de la materia orgnica. Si la humedad esexcesivamente baja se disminuye la actividad de los microorganismos y el procesoes ms lento. El contenido de humedad depender de las materias primasempleadas. Para materiales fibrosos o residuos forestales gruesos la humedad

mxima permisible es del 75-85 % mientras que para material vegetal fresco, staoscila entre 50-60%.

o Procedimiento- La humedad en la columna de descomposicin sepuede medir visualmente. Generalmente la humedad se expresa encondensacin de agua en las paredes de la columna. Observa lasparedes de la columna y anote en la TABLA 1. OBSERVACIN DELA COLUMNA DE DESCOMPOSICIN.

pH. Influye en el proceso debido a su accin sobre microorganismos. En generallos hongos toleran un margen de pH entre 5-8, mientras que las bacterias tienenmenor capacidad de tolerancia ( pH= 6-7,5 ).

o Procedimiento- El pH se medir haciendo uso del papel de pH. Conayuda de un compaero remueva el fondo de la columna dedescomposicin y mida el volumen de fluido que ha producido lacolumna de descomposicin semanalmente. Primeramente depositeel fluido en un beaker y luego en una probeta para tomar unamedida ms precisa. Anote este dato en la TABLA 1.OBSERVACIN DE LA COLUMNA DE DESCOMPOSICIN.Haciendo uso de un gotero extraiga 1 mL de este fluido y aplique una


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pequea cantidad del mismo en un pedazo de papel de pH. Calcule elpH utilizando la leyenda en el equipo y anote el resultado en laTABLA 1. Otra forma de poder medir el pH del terreno es extraer unamuestra de terreno de la columna (5 gramos) y mezclarlo en 10 mLde agua destilada. Agite por varios minutos hasta que este bastantehomognea la mezcla, luego introduzca un trozo de papel de pH y

mida el mismo en el terreno.

Oxgeno. El compostaje es un proceso aerbico, por lo que la presencia deoxgeno es esencial. La concentracin de oxgeno depender del tipo de material,textura, humedad, frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia de aireacinforzada.

Relacin C/N equilibrada. El carbono y el nitrgeno son los dos constituyentesbsicos de la materia orgnica. Por ello para obtener una composta de buenacalidad es importante que exista una relacin equilibrada entre ambos elementos.Tericamente una relacin C/N de 25-35 es la adecuada, pero esta variar en

funcin de las materias primas que conforman la composta. Si la relacin C/N esmuy elevada, disminuye la actividad biolgica. Una relacin C/N muy baja no afectaal proceso de compostaje, perdiendo el exceso de nitrgeno en forma de amoniaco.Es importante realizar una mezcla adecuada de los distintos residuos condiferentes relaciones C/N para obtener una composta equilibrada. Los materialesorgnicos ricos en carbono y pobres en nitrgeno son la paja, el heno seco, lashojas, las ramas, la turba y el aserrn.

o Procedimiento- Para medir el contenido de amonia o nitritos seutilizar el equipo de peceras. En este equipo se provee los envasesy los reactivos para llevar a cabo las medidas, slo deber extraer los

mililitros de fluidos necesarios para poder hacer la medida adecuada.Una vez complete este procedimiento anote los resultados en laTABLA 1.

Poblacin microbiana. El compostaje es un proceso aerbico de descomposicin de lamateria orgnica, llevado a cabo por una amplia gama de poblaciones de bacterias,hongos y actinomicetes.


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QUIMICA DE LA COMPOSTA-SEGUNDA PARTE: RESPIRACION

DA 2GUA DEL MAESTRO


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QUIMICA DE LA COMPOSTA: DESCOMPOSICINY RESPIRACIN CELULAR

GUA DEL MAESTROSegunda Parte

Respiracin


1. Explicar el flujo de energa y nutrientes en un ecosistema natural.2. Comparar el flujo de energa y carbono de un ecosistema con el reciclaje en la

columna de descomposicin.3. Identificar los organismos esenciales para el reciclaje de carbono y energa en la

columna de descomposicin.4. Reconocer la importancia del proceso de respiracin aerbica en la circulacin del

carbono y la transferencia de energa en la biosfera.

5. Relacionar la respiracin aerbica con la liberacin de energa en forma de calor.6. Detectar experimentalmente el calor que producen las clulas de las semillas de

habichuelas durante el proceso de respiracin aerbica.7. Discutir la importancia que tiene la respiracin aerbica para los organismos vivos.8. Comparar el cambio de temperatura en las habichuelas con el cambio de

temperatura en la columna para identificar el proceso que ocasiona el mismo.9. Reconocer la importancia de los compuestos orgnicos como combustibles para

generar energa en las semillas de habichuelas.10. Identificar fortalezas y limitaciones del modelo.

TIEMPO REQUERIDO PARA LA ACTIVIDAD- Dos periodos de 50 minutos de clase

TRASFONDO

La circulacin del carbono en la tierra, ocanos y atmsfera ocurre en los organismosvivos a travs de la fotosntesis y respiracin. Las plantas verdes absorben la luz solar yatrapan CO2 de la atmsfera. Al mismo tiempo plantas, animales y microorganismos delsuelo consumen el carbono de la materia orgnica y regresa el CO2 a la atmsfera.Virtualmente toda la vida multicelular de la Tierra depende de la produccin de azcares apartir de la luz solar y el CO2; y del rompimiento de estos azucares para producir laenerga para el crecimiento, movimiento, y reproduccin.

Las plantas toman el CO2 de la atmsfera durante la fotosntesis y liberan CO2 de nuevo ala atmsfera mediante las reacciones qumicas de la respiracin. Las reaccionesgenerales de estos procesos se resumen como sigue:

Respiracin

C6H12O6 (materia orgnica) + 6O2 6CO2 + 6H2O + energa

Fotosntesis


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Energa solar + 6CO2 +12H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6H2O

En la fotosntesis las plantas utilizan la energa solar para convertir el bixido de carbono(CO2) en carbohidratos (azucares). Plantas y animales utilizan estos carbohidratos y otrosproductos.

La respiracin libera la energa que contienen los carbohidratos para utilizarse en elmetabolismo y cambia las reservas de carbohidratos de nuevo a CO2 el cual se liberanuevamente a la atmsfera. La cantidad de carbono que se atrapa en fotosntesis y esliberado nuevamente por la respiracin cada ao es 1000 veces mayor que la cantidad decarbono que se mueve en el ciclo geolgico a base de un ao.

PROCEDIMIENTOInicioLos estudiantes trabajarn en parejas para contestar en un papel las siguientes

preguntas:

1. Estudia el diagrama16 y explica el mismo en trminos de reciclaje de materia y

energa. Comienza la descripcin con el rbol.

2. Observa la columna de descomposicin de tu saln. Traza el flujo de

16 Audesirk.Audesirk.Byers Biology Life on Earth


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energa dentro de la columna, describe procesos, organismos y productosnecesarios para esa transferencia de energa. Compara con el flujo de energadel ecosistema de la pregunta #1.

DesarrolloEjercicio 1: Consumo de O2 en respiracin celular. Esta actividad se har en

demostracin.

Los organismos utilizan O2 para respirar y liberan CO2. La cantidad de O2 utilizado es unndice de la velocidad a la cual est ocurriendo la respiracin celular en los tejidos.Midiendo la cantidad del CO2 liberado es una forma de determinar la velocidad a la cualocurre el proceso de respiracin. Otra manera de medir la respiracin aerbica esmidiendo el consumo de oxigeno.

En este ejercicio se determinar la cantidad de O2 utilizando como ndice de la velocidaden que ocurre el proceso de respiracin aerbica.

Este ejercicio requiere el uso de un respirmetro (volmetro). Vea la figura 1 al final delejercicio. Note que este aparato consiste de un envase de cristal con dos o tres tubossellados. El tubo control contiene H2O y funciona como un termobarmetro, el cual seutiliza para corregir cambios de temperatura o presin durante la prueba. Los otros tuboscontienen las semillas que llevan a cabo el proceso de respiracin y una sustanciaqumica para fijar CO2. El maestro montar el volmetro con las siguientes instrucciones

MATERIALES habichuelas germinadas17 habichuelas secas algodn KOH en cristales (PELIGRO QUEMA- NO TOCAR CON LAS MANOS) volmetro yodo

PROCEDIMIENTO1. Llene uno de los tubos del volmetro con semillas de habichuelas germinadas,hasta unos 5 cm del borde superior. Acomode las semillas, golpeando el tubosuavemente con los dedos.

2. Ponga un pedazo de algodn sobre las semillas, cuidando de cubrirlas porcompleto.

3. Coloque las pastillas de KOH sobre el algodn, hasta una altura deaproximadamente 1 cm., cuidando que el KOH no toque a las semillas.

4. Repita el mismo procedimiento en otro tubo del volmetro, utilizando estavez habichuelas secas, no germinados.

17Estas semillas han estado remojadas durante 24 horas previas a la actividad


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5. En otro tubo de ensayo eche agua (tubo control) hasta igualar el nivel ocupado por

todo el material slido de los tubos experimentales.

6. Coloque los tapones de goma y ajuste las conexiones a fin de evitar las filtracionesde aire a travs de las uniones. (Figura 1)

7. Afloje las pinzas de los pequeos tubos de goma.

8. Deje pasar unos 5 minutos para que el sistema se estabilice.

9. Coloque una gota de tinte (iodo) en el extremo distal de cada uno de los tuboshorizontales o pipetas.

10. Ajuste las pinzas de los pequeos tubos de goma. Si el tinte de las pipetas tiendea salirse, aspira aire con una jeringuilla a travs de estos tubos y vuelva a ajustar laspinzas.

11. Cada 5 minutos mida la distancia recorrida por la gota en el tubo experimental dehabichuelas germinadas, en el de habichuelas secas y en el tubo con agua.

12. Reste el valor del tubo control de los valores de los tubos experimentales. Sien el tubo con agua no ha habido desplazamiento de la gota de tinte, la medida en los

tubos experimentales es el consumo neto de oxgeno en ese tiempo.

13. Tome 7 lecturas. Anote los datos en la tabla del informe de laboratorio.

14. Cuando la gota se acerque demasiado al extremo proximal de una pipeta llvela

de nuevo al extremo distal, introduciendo aire con una jeringuilla a travs de lospequeos tubos de goma.

15. Calcule el oxgeno consumido cada 5 minutos, restando los valores contiguos en latabla.

16. Prepare una grfica de los valores de volumen de oxgeno (en ml) consumido cada5 minutos (en el eje de y) contra el tiempo en minutos (en el eje de x) usando un coloro diseo para habichuelas secas y otro para habichuelas germinadas.

Conteste las siguientes preguntas:

1. Por qu se utilizan habichuelas germinadas en un tubo y secas en el otro?

2. Qu funcin tiene el KOH en este ejercicio?

3. Qu funcin tiene el tubo que contiene solo H2O?

4. Por qu ocurre el desplazamiento de la gota de tinte en la pipeta? Explique.


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Figura 1. Volmetro

Ejercicio 2 Respiracin Aerbica y CalorEsta actividad se trabajar en grupos de 3-4 estudiantes. El maestro asignar las tareasque cada estudiante realizar.

MATERIALES Y EQUIPO semillas de habichuelas secas, remojadas en agua (24 horas) y remojadas

en agua (48 horas) tubos de ensayo o vasos de cristal (tres por grupo) tapones de goma perforados para colocar un termmetro (tres) o tapones de

algodn termmetros (tres) gradilla


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PROCEDIMIENTO

1. Rotule tres tubos de ensayos grandes como tubo #1, tubo # 2 y tubo # 3 y llenehasta la mitad con lo siguiente:

Tubo #1 semillas de habichuelas secas. Tubo #2 semillas de habichuelas previamente mantenidas en agua

por 24 horas. Tubo # 3 semillas de habichuelas mojadas en agua por 48 horas.

2. Tape los tubos con los tapones de goma perforados de manera que puedacolocar un termmetro que mida la temperatura de las semillas en cada tubo.

3. Introduzca el termmetro por el agujero que posee el tapn de goma hasta queel mismo haga contacto con las semillas (entre las semillas).

4. Anote la temperatura inicial al montar el sistema, observe y mida la temperaturacada hora por un periodo de 2 horas. Recopile los datos en la Tabla 2.

5. Anote cualquier cambio que usted observ en la superficie interna de los tubosy en la apariencia de las habichuelas.

6. Luego de finalizada la actividad anterior trabaje con su columna de

descomposicin. Haciendo uso del termmetro mida la temperatura en el fondode su columna. Recuerde abrir y cerrar el envase rotulado como A conprecaucin. Anote los resultados en la tabla de observaciones sobre la columnade descomposicin.

TABLA 2. CAMBIO DE TEMPERATURA EN SEMILLAS DE HABICHUELAS DURANTEEL PROCESO DE RESPIRACIN

TuboTemperaturainicial, C F

(A)

Temperatura60 minutos

Temperatura120 min.

(B)

Cambio neto entemperatura ( 120minutos inicial)-

(B-A)

1

2

3


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Conteste y discuta las siguientes preguntas en grupos. Una vez completado eltrabajo, el maestro compartir con toda la clase las respuestas obtenidas.

1. Compare las temperaturas en los tres tubos. En cul de los tubos se observel mayor aumento de temperatura? Por que?

2. Qu proceso celular es el responsable de este cambio de temperatura?3. Qu diferencias observaste entre el tubo # 2 y el tubo # 3?4. Cmo se relaciona este cambio de temperatura con la temperatura en su

columna de descomposicin?5. Que proceso se est llevando a cabo en la columna que produce un cambio

de temperatura? Cules son los organismos responsables de producir estoscambios en la columna, o muestra de composta?

6. Si su columna estuviese completamente sellada Esperaras los mismosresultados en trmino de cambios en temperatura? Explique.

7. Qu compuesto orgnico posee la semilla que le sirve de reserva energtica?

Actividad de cierre -AssessmentEsta actividad debe trabajarse en pareja. Contesta y discute la situacin que sepresenta mas adelante. Una vez terminada cotejarn las respuestas con la rbricaque el maestro le proveer.

En el suelo y en la columna ocurre descomposicin de materia orgnica. Losdescomponedores requieren energa para vivir. Suponiendo que no haya O2 en elsuelo o en la columna Ocurrir descomposicin? Explique como esos organismosobtendran la energa necesaria para vivir.

Una vez finalizada esta actividad los estudiantes tendrn quince minutos para

revisar los mapas de conceptos y hacer los cambios que consideren pertinentes.Anotarn los cambios observados y sus reflexiones en los diarios

REFERENCIASAudesirk, T., Audersirk G., Byers, B. Biology Life on Earth,6th edition.2003http://www.geocities.com/hkbiology/respirationexperiment.htm


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EJEY

-_______________

________________

TTULO: _________________________________________________________

EJE X- ______________________________________________________________


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Anejo 1Diagrama para la actividad de inicio18

18 Audesirk Audesirk.Byers Biology Life on Earth


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Qumica de la composta: Respiracin

Rbrica para cotejar la pregunta de cierre

Criterios PuntuacinMxima

Puntuacinobtenida

Comentarios

Contesta la preguntacorrectamente-contest que ocurredescomposicin an enausencia de O2

2

Justifica adecuadamentesu respuesta.-explica que ocurre

respiracin anaerbica

2

Diferencia entre procesosde transferencia de energaaerbica y anaerbica- reconoce la importanciade descomponedores queviven sin O2

2

Puntuacin total 6


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HOJA DE TRABAJOTABLA 3: Consumo de oxgeno en habichuelas

HABICHUELAS GERMINADAS HABICHUELAS SECAS

TIEMPO LECTURA CONSUMO TIEMPO LECTURA CONSUMO0 0

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30


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QUIMICA DE LA COMPOSTASEGUNDA PARTE: RESPIRACION

DA 2GUA DEL ESTUDIANTE


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GUA DEL ESTUDIANTESegunda Parte

Respiracin


1. Explicar el flujo de energa y nutrientes en un ecosistema natural.2. Comparar el flujo de energa y carbono de un ecosistema con el reciclaje en la

columna de descomposicin.3. Identificar los organismos esenciales para el reciclaje de carbono y energa en la

columna de descomposicin.4. Reconocer la importancia del proceso de respiracin aerbica en la circulacin del

carbono y la transferencia de energa en la biosfera.5. Relacionar la respiracin aerbica con la liberacin de energa en forma de calor.

6. Detectar experimentalmente el calor que producen las clulas de las semillas dehabichuelas durante el proceso de respiracin aerbica.

7. Discutir la importancia que tiene la respiracin aerbica para los organismos vivos.8. Comparar el cambio de temperatura en las habichuelas con el cambio de

temperatura en la columna para identificar el proceso que ocasiona el mismo.9. Reconocer la importancia de los compuestos orgnicos como combustibles para

generar energa en las semillas de habichuelas.10. Identificar fortalezas y limitaciones del modelo.

TIEMPO REQUERIDO PARA LA ACTIVIDAD- Dos periodos de 50 minutos de clase

PROCEDIMIENTOInicioLos estudiantes trabajarn en parejas para contestar en un papel las siguientespreguntas:


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1.Estudia el diagrama19 y explica el mismo en trminos de reciclaje de materia yenerga. Comienza la descripcin con el rbol.

2. Observa la columna de descomposicin de tu saln. Traza el flujo deenerga dentro de la columna, describe procesos, organismos y productosnecesarios para esa transferencia de energa. Compara con el flujo de energa

del ecosistema de la pregunta #1.

DesarrolloEjercicio 1: Consumo de O2 en respiracin celular. Esta actividad se har endemostracin. Tu maestro montar el volmetro y t observars todo el procedimientopara el montaje. Una vez el sistema est estabilizado medirs la distancia recorrida por eltinte, y completars la Hoja de trabajo #1. Con los datos obtenidos construirs unagrfica siguiendo las instrucciones del paso 16.

Los organismos utilizan O2 para respirar y liberan CO2. La cantidad de O2 utilizado es unndice de la velocidad a la cual est ocurriendo la respiracin celular en los tejidos.

Midiendo la cantidad del CO2 liberado es una forma de determinar la velocidad a la cualocurre el proceso de respiracin. Otra manera de medir la respiracin aerbica esmidiendo el consumo de oxigeno.

En este ejercicio se determinar la cantidad de O2 utilizado como ndice de la velocidad enque ocurre el proceso de respiracin aerbica.

Este ejercicio requiere el uso de un respirmetro (volmetro). Vea la figura 1 al final delejercicio. Note que este aparato consiste de un envase de cristal con dos o tres tubossellados. El tubo control contiene H2O y funciona como un termobarmetro, el cual seutiliza para corregir cambios de temperatura o presin durante la prueba. Los otros tubos

contienen las semillas que llevan a cabo el proceso de respiracin y una sustanciaqumica para fijar CO2. El maestro montar el volmetro con las siguientes instrucciones

MATERIALES-habichuelas germinadas20-habichuelas secas-algodn-KOH en cristales-volmetro- iodo

19 Audesirk.Audesirk.Byers Biology Life on Earth20Estas semillas han estado remojadas durante 24 horas previas a la actividad


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PROCEDIMIENTO

1. Llene uno de los tubos del volmetro con semillas de habichuelas germinadas,hasta unos 5 cm del borde superior. Acomode las semillas, golpeando el tubosuavemente con los dedos.

2. Ponga un pedazo de algodn sobre las semillas, cuidando de cubrirlas porcompleto.

3. Coloque las pastillas de KOH sobre el algodn, hasta una altura deaproximadamente 1 cm., cuidando que el KOH no toque a las semillas.

4. Repita el mismo procedimiento en otro tubo del volmetro, utilizando esta vezhabichuelas secas, no germinados.

5. En otro tubo de ensayo eche agua (tubo control) hasta igualar el nivel ocupadopor todo el material slido de los tubos experimentales.

6. Coloque los tapones de goma y ajuste las conexiones a fin de evitar lasfiltraciones de aire a travs de las uniones. (Figura 1)

7. Afloje las pinzas de los pequeos tubos de goma.

8. Deje pasar unos 5 minutos para que el sistema se estabilice.

9. Coloque una gota de tinte (iodo) en el extremo distal de cada uno de los tuboshorizontales o pipetas.

10. Ajuste las pinzas de los pequeos tubos de goma. Si el tinte de las pipetastiende a salirse, aspira aire con una jeringuilla a travs de estos tubos y

vuelva a ajustar las pinzas.

11. Cada 5 minutos mida la distancia recorrida por la gota en el tubo experimentalde habichuelas germinadas, en el de habichuelas secas y en el tubo con agua.

12. Reste el valor del tubo control de los valores de los tubos experimentales. Si enel tubo con agua no ha habido desplazamiento de la gota de tinte, la medida enlos tubos experimentales es el consumo neto de oxgeno en ese tiempo.

13. Tome 7 lecturas. Anote los datos en la Hoja de trabajo #1.

14. Cuando la gota se acerque demasiado al extremo proximal de una pipeta,llvela de nuevo al extremo distal, introduciendo aire con una jeringuilla a travsde los pequeos tubos de goma.

15. Calcule el oxgeno consumido cada 5 minutos, restando los valores contiguosen la tabla.


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11. Prepare una grfica de los valores de volumen de oxgeno (en ml) consumidocada 5 minutos (en el eje de y) contra el tiempo en minutos (en el eje de x)usando un color o diseo para habichuelas secas y otro para habichuelasgerminadas.

Al finalizar la demostracin conteste las siguientes preguntas:

1. Por qu se utilizan habichuelas germinadas en un tubo y secas en el otro?

2. Qu funcin tiene el KOH en este ejercicio?

3. Qu funcin tiene el tubo que contiene solo H2O?

4. Por qu ocurre el desplazamiento de la gota de tinte en la pipeta? Explique.


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Figura 1 Volmetro

Ejercicio 2 Respiracin Aerbica y CalorEsta actividad se trabajar en grupos de 3-4 estudiantes. El maestro asignar las tareas

que cada estudiante realizar. Al completar el trabajo en grupo, compara los resultadoscon los resultados de otros grupos de tu saln.

MATERIALES Y EQUIPO semillas de habichuelas secas, remojadas en agua (24 horas) y remojadas

en agua (48 horas) tubos de ensayo o vasos de cristal (tres por grupo) tapones de goma perforados para colocar un termmetro (tres) o tapones de

algodn termmetros (tres) gradilla

PROCEDIMIENTO1. Rotule tres tubos de ensayos grandes como tubo #1, tubo # 2 y tubo # 3 y llene

hasta la mitad con lo siguiente: Tubo #1 semillas de habichuelas secas. Tubo #2 semillas de habichuelas previamente mantenidas en agua por

24 horas.


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Tubo # 3 semillas de habichuelas mojadas en agua por 48 horas.2. Tape los tubos con los tapones de goma perforados de manera que pueda

colocar un termmetro que mida la temperatura de las semillas en cada tubo.3. Introduzca el termmetro por el agujero que posee el tapn de goma hasta que

el mismo haga contacto con las semillas (entre las semillas).4. Anote la temperatura inicial al montar el sistema, observe y mida la temperatura

cada hora por un periodo de

17-12 composta version maestro estudiante

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