una aproximación al mundo de los microbios

Una aproximación al mundo de los microbios

José Manuel Escobero Rodríguez y Amparo Castro Pinos

Fotografías: CEIP Atalaya

Cuadernos de Pedagogía, Nº 434, Sección Experiencias, Mayo 2013, Editorial Wolters Kluwer España

Las reacciones que experimenta el globo con el que cierran una botella, con trozos de fruta dentro, son el punto de partida de varios

experimentos para averiguar de qué se alimentan los microbios y la cantidad de azúcar que contienen distintos tipos de fruta. El Proyecto,

realizado de forma conjunta por dos clases, implica el uso de instrumental variado para medir magnitudes diversas: capacidades, longitudes,

pesos y volúmenes.

José Manuel Escobero Rodríguez y Amparo Castro Pinos. CEIP Atalaya, Atarfe (Granada).

http://atalayaciencia.blogspot.com.es

Una botella de cristal transparente, con trozos de fruta dentro, cerrada con un globo. Este es el curioso objeto que los alumnos y

alumnas de segundo de Primaria del CEIP Atalaya, de Atarfe, encuentran una mañana en el aula. Dos días después, el globo se ha

desinflado. Pero al tercer día vuelve a estar hinchado. ¿Qué ha pasado? ¿Por qué? Con materiales sencillos y baratos, estos

alumnos y alumnas de siete años inician una investigación para averiguar qué ha sucedido y que los lleva a medir la cantidad de

azúcar presente en distintos tipos de fruta, a partir de los gases expulsados por la fermentación de una colonia de levaduras.

El Proyecto abarca contenidos relacionados con los microbios, la respiración y la alimentación (alimento, nutriente, dieta, azúcar,

proteína, vitamina, etc.), pero también destrezas y competencias matemáticas que requieren pericia en la medición no solo de

cantidades, sino también de capacidades, longitudes, pesos y volúmenes, mediante el instrumental adecuado (probetas,

matraces, jarras, pesos, dinamómetros y cintas métricas).

La experiencia, llevada a cabo con dos grupos de segundo de Primaria, demuestra que no existe principio ni concepto demasiado

complejo para el cual no se pueda organizar una aproximación desde estas edades, a pesar de que la mayoría de los certámenes,

concursos y demás convocatorias para experiencias didácticas de índole científica se dirigen casi exclusivamente a Secundaria y

Bachillerato, como si en Primaria e Infantil no se pudiera abordar la metodología científica ni el alumnado estuviera capacitado

para estructurar su propio conocimiento a partir de la observación, la experimentación y la deducción.

Situación motivadora

El Proyecto se desarrolla a lo largo de dos quincenas, en sesiones de entre una hora y media, y dos horas (en dos o tres días a la

semana) juntando a las dos clases en una misma aula. Lo iniciamos con una situación motivadora, gracias a la presencia en el

aula de la botella, con fruta dentro, cerrada con un globo.

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La respiración de la microbiota provoca que el globo se vacíe a las 48 horas aproximadamente y que se vuelva a hinchar, de

manera visible, 24 horas después. Tras la observación de este fenómeno, se inicia el debate y afloran los conceptos

"respiración", ya que el globo se hincha y vacía, y "microbio", pues el causante no se ve –el término "microbio" es muy ambiguo,

pero es el que utilizamos por comodidad–.

El globo se hunde en la botella porque los microbios han consumido parte del aire, y se hincha posteriormente porque lo respiran

y lo vuelven a expulsar. Aunque los procesos bioquímicos de la respiración aerobia y la fermentación anaerobia están muy lejos

de cubrirse con el currículo de segundo de Primaria, es obvio que esta aproximación es suficiente y muy útil.

Decidimos repetir la experiencia con rigor científico: los experimentos deben hacerse de manera repetida (algo puede salir mal),

con un testigo (una botella donde no hay muestra) y observando, y tomando nota día a día de lo que pasa. Así que volvemos a

introducir fruta en una botella y la tapamos con nuestro globo. Esta vez, el seguimiento se realiza con un altísimo grado de

motivación y una observación mucho más acusada.

Al metodizar el examen, aparecen nuevos detalles que resultan importantes: la fruta cambia de color, aparecen hongos y

detectamos vapor de agua en las paredes de la botella. Recogemos todos estos datos por escrito y vamos confeccionando un

diario de laboratorio.

Luego nos centramos en los causantes de estas reacciones. Usamos un microscopio (comprado expresamente para la

experiencia, en una página de subastas de Internet, por 27 euros) acoplado a un ordenador portátil (prestado por un profesor)

para descubrir los microbios en la fruta de la botella, pero también en el suelo, en el agua de una charca, etc. Además, buscamos

imágenes en Internet, y en libros y revistas, y pedimos a los niños y niñas que traigan más de casa.

La aparición de vapor de agua (gas que todos expulsamos al respirar, no solo dióxido de carbono) en las paredes de la botella

refuerza la idea de la respiración. Y la relacionamos con la alimentación: ¿Para qué se respira? ¿Para qué sirve el aire? Concluimos

que se respira lo que se come. Así que nos proponemos averiguar qué comen los microbios.

Dado que lo único que hemos metido en la botella es fruta, es obvio que lo que comen debe estar presente en ella. Volvemos a

proponer la búsqueda de información para obtener los componentes fundamentales de la fruta, que resultan ser azúcares,

vitaminas y agua.

¿Azúcar o vitaminas?

Establecemos la hipótesis sobre cuál será el alimento preferido por los microbios, del que se alimentan y respiran: ¿azúcar o

vitaminas? Para comprobarla, en cada clase preparamos un testigo, una dilución de azúcar y otra de vitaminas, e introducimos

fruta troceada en las botellas.

El testigo solo lleva un poco de agua y un trocito de fruta, mientras que en las otras botellas, además del agua y de la fruta,

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añadimos unas seis cucharadas de azúcar en una, y una dosis de vitaminas en la otra.

Ahora toca comprobar nuestras primeras hipótesis de trabajo: ¿En qué botella se hinchará más el globo por contener el alimento

ingerido por los microbios, en la del azúcar o en la de las vitaminas?

Es curiosa la influencia que la publicidad ejerce, incluso a edades tan tempranas, pues la mayoría opina que el globo de la botella

con vitaminas se hinchará más. Pero sucede lo contrario, dado que las vitaminas no son un alimento en sí, son sustancias

reguladoras. El alimento es el azúcar, los hidratos de carbono, moneda universal de intercambio en el mundo vivo para extraer

energía de manera rápida. Así pues, la botella cuyo globo se infla, y mucho, es la que contiene azúcar. Una vez comprobado el

resultado, aprovechamos para hacer las distinciones curriculares entre los distintos tipos de alimentos (energéticos, plásticos y

reguladores).

Esta actividad, que exige cierto tipo de abstracción por parte del alumnado (ni se ven los microbios, ni, por supuesto, cómo

respiran), nos sirve para incluir en la programación los contenidos conceptuales del temario relacionados con la alimentación y la

respiración, e incluso los procedimentales que incluyen necesariamente una actividad experimental sistemática.

Este experimento dura una quincena y, en principio, pensamos en dejarlo ahí. Pero pronto nos damos cuenta de que su natural

desarrollo exige más y se nos presenta una oportunidad fantástica para continuar sacando jugo al tema. Así pues, nos

proponemos averiguar cuánto azúcar (comparativamente) poseen distintos tipos de frutas, lo que nos llevará a practicar la

medición de cantidades, longitudes, pesos y volúmenes, cubriendo la mayoría de las magnitudes incluidas en el currículo del

primer ciclo de Primaria.

Mediciones

El nuevo experimento consiste en medir la cantidad de azúcar de distintos tipos de fruta troceada e introducida en varias

botellas, a partir de la medición de los globos utilizados para cerrarlas.

Pronto surgen cuestiones que vamos resolviendo de manera lúdica y práctica. Por ejemplo, ¿cómo se mide un globo? Los alumnos

y alumnas pretenden medirlo a lo alto, así que se trabaja el concepto de "diámetro" y se les enseña el uso de metros flexibles, del

tipo de los que utilizan los sastres.

Seleccionamos un muestrario amplio de frutas diferentes (plátano, pera, uva, naranja, manzana, piña, melón y kiwi) por

duplicado, ya que la actividad se realiza juntando a las dos tutorías en una de las aulas y organizando grupos de cuatro alumnos.

Cada grupo prepara dos mediciones distintas, cada una con una fruta diferente para que resulte más ameno.

Cortamos la fruta y la pesamos (incluida la piel) para introducir la misma cantidad en cada una de las botellas (que numeramos).

Usamos el peso clásico de resorte (muy inexacto e ineficaz) y el digital, que a todos los efectos resulta mejor. Y aprovechamos

para explicar el funcionamiento y el proceso de tarar la muestra.

A continuación medimos volúmenes de agua iguales (para mezclarlos con la fruta) con instrumental corriente, como jarras de

plástico, pero también con probetas, indicando los volúmenes en centímetros cúbicos y en litros, para ampliar el vocabulario

científico, y estudiar los sistemas de numeración fraccionado y las equivalencias.

Por último, colocamos los globos (iguales, por supuesto,) en la embocadura de las botellas y dejamos pasar unos días.

La observación del proceso, que tiene lugar en los siguientes días, nos lleva a concluir que, de las frutas testadas, la uva es la

que tiene más azúcar porque es la que hincha más el globo de la botella que la contiene. Curiosamente, la que menos infla su

globo es el plátano, lo cual no concuerda con la cantidad de azúcares que contiene. Probablemente, pensamos, sea debido a que

lo hemos utilizado con la piel, que, además, era bastante gruesa.

La experiencia nos muestra resultados inesperados. Por ejemplo, el particular olor que despiden las botellas de las frutas que

más azúcar contienen (la uva y la manzana) y que los niños y niñas identifican, cuando uno de ellos advierte: "Eso es a lo que

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huele cuando mi abuelo hace vino". Efectivamente, parte del azúcar se ha metabolizado a alcohol y, por eso, huele como un

mosto fuerte y joven.

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Otras aproximaciones

El trabajo realizado da pie a investigar a fondo el uso del microscopio, y la actividad se considera suficientemente relevante en

el centro como para conseguir algunos. No obstante, el mejor sigue siendo el digital con un cañón acoplado al portátil, con el que

observamos los paramecios y vorticelas del estanque del parque cercano, pero también animálculos, mucho más cercanos a la

experiencia del alumnado. En concreto, conseguimos unas muestras de piojos (Pediculus humanus) y de pulgas de perro

(Ctenocephalides canis) y desterramos, más allá de toda duda, la falsa idea de que los piojos pueden volar o saltar de cabeza en

cabeza debido a su fisonomía.

También nos aproximamos al mundo de la Educación Plástica montando un taller en el que, con ayuda de padres y madres, el

alumnado construye una maqueta, de 2,50 metros de altura, de una botella partida por la mitad, con su globo en la boca, y el

interior repleto de simpáticos bichitos devorando trozos de fruta. Para confeccionarla utilizamos restos de metacrilato,

gomaespuma, acrílicos y un globo enorme. Los microbios se fabrican con trozos de una esponja de baño, cilios a base de

limpiapipas, ojos de poliespam y flagelos de cuerda.

Por supuesto, el uso de las TIC también está presente. Resumimos las principales actividades de la experiencia en un PowerPoint

con textos y fotografías tomadas en clase durante su desarrollo. Un grupo de niños y niñas de ambas tutorías se apoyan en esta

presentación para explicar el experimento, en una sesión abierta al alumnado del centro y a las familias. La condición es que no

pueden leer el texto, por ello las diapositivas solo reflejan ideas concisas. Más adelante, aprovechamos para volver a exponer

nuestro proyecto y a practicar estas competencias delante de un grupo de docentes mejicanos, que visita nuestro colegio en el

marco de un intercambio organizado por el Centro de Profesorado (CEP). Grabamos esta presentación y la colgamos en el blog del

centro, en el que vamos recogiendo muchas de las experiencias desarrolladas en el aula.

Pero lo más importante de este Proyecto es la metodología utilizada. La presencia de dos maestros en el aula, aunque con una

ratio de 54 alumnos y alumnas, demuestra ser enormemente eficaz y muy motivadora para todo tipo de trabajos y tareas. De

hecho, y desde hace dos años, momento en el que realizamos esta primera experiencia investigadora, solemos reunirnos así las

dos tutorías (ahora, de cuarto curso) un mínimo del 60% del tiempo lectivo sin especialidades. Así hemos venido desarrollando

innumerables proyectos de todo tipo, tanto científicos (fabricación de gaseosa, repoblaciones, fabricación de jabón y papel,

magnetismo, luz, etc.) como de índole literaria (la confección de un libro sobre Peter Pan con motivo del bicentenario de su

publicación, o un estudio sobre la historia y la estructuración del tiempo histórico en los niños y niñas). Con esta forma de

trabajar no solo ganan nuestros alumnos y alumnas. Ganamos todos.

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