Pujol, R.M. ( 2004 ) Didáctica de las ciencias en la educación primaria. Madrid: Síntesis

Transcripción

1 9.4. Construir el modelo de ser vivo El estudio de los seres vivos puede abordarse de múltiples maneras. Una posible forma es considerar que su organización responde a las posibilidades de desarrollarse en un ambiente en función de los límites que éste impone y de la información genética que poseen, permitiendo que pueda ser y, consecuentemente, vivir o, por el contrario, impedir que sea y, por lo tanto, morir. Es una forma de abordar el estudio de los seres vivos desde una perspectiva sistémica, que los identifica como sistemas abiertos y complejos. Abiertos porque, para poder ser, intercambian continuadamente materia, energía e información con el ambiente que les rodea. Complejos porque están formados por muchos elementos interconectados cuyo conjunto no es la suma de sus componentes. Los sistemas vivos se identifican por su capacidad de autorenovarse, es decir, de renovar los elementos de los que están formados; la capacidad de autoreproducirse y, por consiguiente, de construir copias de ellos mismos con nuevas características; la capacidad de autoorganizarse que les capacita para mantener sus estructuras ordenadas y organizadas; así mismo, todos ellos poseen capacidad de autorregularse, es decir, de mantenerse estables durante un cierto tiempo y dar respuesta a los cambios del ambiente, dentro de unos límites determinados por la capacidad de cambio, de adaptación al medio y, a largo plazo, de evolución hacia formas más complejas. Pensar en un ser vivo desde la perspectiva sistémica, conlleva la imposibilidad de pensar que pueda vivir separado de su ambiente. Su vida depende siempre del medio externo en el que vive, puesto que interacciona constantemente con sus elementos: si la temperatura es alta, puede que se quede en su escondite para mantener su balance hídrico, si hay luz puede que espere a que oscurezca para cazar, si el ambiente es húmedo quizás sea el momento propicio para salir a buscar pareja, si hay otros animales a lo mejor debe huir o puede que sea la mejor oportunidad para darse un banquete, etc.. La complejidad en la estructura de muchos de los seres vivos comporta que, además, posean un ambiente interno del que también dependen para mantener la vida. Ayudar a los escolares a elaborar un modelo sobre los seres vivos, con relación a su ambiente, comporta necesariamente dejar de estudiarlos como sistemas aislados y hacerlo desde la complementariedad entre su organización y el ambiente en el que viven. No tiene sentido alguno estudiar el pez o la hormiga, sino el pez en el acuario o la hormiga en el patio de la escuela. Para ello, es imprescindible plantear contextos de aprendizaje en los que los escolares puedan reconocer y construir las relaciones que vinculan cada ser vivo con el medio en el que vive, no siendo muy adecuado recurrir a los grandes animales (jirafas, elefantes, ) o a organismos exóticos (dinosaurios, ornitorrincos,...). Lo interesante es tomar aquellos que son fáciles de encontrar en el ambiente cercano al aula o de mantener en un ambiente artificial, ya que permiten ser observados y tomar datos directos ( Qué comen, cómo se mueven?,..) o indirectos (huellas, restos, ) y con ellos ir elaborando relaciones con el ambiente. Las hormigas y las arañas del patio de la escuela, los seres vivos presentes en los medios característicos de la localidad (un jardín, un bosque, una playa, una fuente,..), los que viven en espacios no urbanizados junto a la escuela, los insectos palos y los grillos que pueden mantenerse en el terrario del aula, etc., son muy adecuados y, a través de ellos, los escolares pueden ver que la vida funciona incluso en sus formas más pequeñas. Para ir construyendo un modelo de ser vivo desde la complejidad de relaciones con el ambiente, es importante desterrar los enfoques que tan sólo se centran en la descripción de sus estructuras. La clave está en partir de ellas para crear explicaciones de relaciones que permitan ir comprendiendo como cada ser vivo vive en un determinado ambiente por

2 que es de una determinada manera. No se trata de observar una haya o un abeto para describir tan sólo su forma, la textura de su tronco, la disposición de sus ramas, o la forma y el color de sus hojas. Se trata de compartir, por ejemplo, los datos tomados al observar su forma y la densidad de su follaje, para relacionarlos con lo que sucede en el propio árbol con otros seres vivos o con las características del ambiente en el que viven ( Su forma permite que aniden pájaros?, Cuándo el agua de la lluvia cae sobre el árbol, hacia donde tendrá tendencia a dirigirse y que posible relación puede tener ello con las necesidades del árbol?, La densidad de su follaje dejará que el agua llegue al suelo de su base y puedan germinar las semillas que estén allí?,..). Es en este compartir explicaciones de relaciones, a partir de los datos tomados de la realidad, cuando toma sentido ir conociendo sus características estructurales, interpretar las relaciones que han ido surgiendo para ir elaborando un modelo de ser vivo más complejo. En la figura 9.8, puede verse el dibujo realizado por un escolar tras centrar la observación en dos árboles del patio de la escuela para intercambiar colectivamente en clase las ideas generadas durante su observación. Para ello, se acordó la consigna de dibujarlos con todo aquello que conllevara una relación con el medio externo (animales que utilizan el árbol, hojas que caen al suelo, musgos que crecen en el tronco, semillas que pueden encontrarse en su base, indicios de restos de comida, etc.). Mediante un mural, cada escolar, reflejó y comunicó a los demás las posibles relaciones entre los árboles y el ambiente, utilizando siempre un dibujo con los datos recogidos de la realidad. La explicación dada por un escolar, relativa al agua de la lluvia y su canalización en el árbol ( los abetos parecen paraguas y expulsan la lluvia, cuando llueve nos metemos debajo, la forma del haya es como un embudo y el agua va por las ramas y llega al tronco y al suelo de al lado ), cruzada con la observación realizada por otro escolar sobre la presencia o ausencia de semillas en el suelo de la base de los árboles ( debajo del haya hay muchas más semillas que debajo del abeto, las hay grandes que son del haya y otras mucho más pequeñas ), permitieron crear una discusión colectiva entorno a si el agua de la lluvia al caer sobre los distintos tipos de árboles posibilitaba por igual la germinación de las semillas que se encuentran en sus bases ( como no se riegan, yo creo que si el abeto expulsa el agua será difícil que las semillas germinen debajo de él porque no tendrán agua. Hay pocas hierbas debajo del abeto ). La introducción de un nuevo dato, por parte de otro escolar ( debajo del abeto es como una cueva, está mucho más oscuro que si estás debajo de una haya ), introdujo una nueva variable a discutir ( La llegada de luz en la base del árbol favorece la germinación? ). El conjunto de las sucesivas explicaciones y preguntas que se van generando, en situaciones como estas, es lo que ayuda a los escolares a ir construyendo un modelo de ser vivo interdependiente del medio en el que vive; un modelo que difícilmente puede construirse si tan sólo se describen aspectos estructurales externos de los árboles o entidades observadas. La comunicación y discusión de explicaciones creadas al hilo de los datos observados, es indispensable para que los escolares construyan un modelo de ser vivo interdependiente del ambiente con toda su complejidad. Fig. 9.8 Cuando se observan los organismos en su medio, muchas veces, resulta difícil ver el complejo entramado de todas las interacciones presentes. En muchas ocasiones, hay que interpretar hechos aislados, indicios o rastros que se han observado, resultando esencial construir historias o explicaciones que permitan formular hipótesis sobre la existencia de posibles relaciones. Por ejemplo, tras observar en días sucesivos la actividad de las hormigas en un espacio yermo, junto al muro del centro escolar, el ayuntamiento limpia la

3 zona. Rápidamente, los escolares observan que las hormigas siguen caminos distintos y más largos que antes. Expuesto este dato en clase, hay quienes explican que las hormigas lo hacen para ir a buscar plantas para comer, ya que ahora no hay vegetación, otros relatan que lo hacen para buscar un nuevo refugio, (ver figura 9.9). Defender los propios argumentos frente a las discrepancias expuestas permite ir acordando la posibilidad de que existe multicausalidad y multiefecto en el movimiento de las hormigas. Es algo que resulta de suma importancia en la construcción del discurso científico del alumnado, pues significa usar estrategias de pensamiento no lineales. La vida no es consecuencia de una causa. Explicar relaciones entre hechos observados posibilita construir un conocimiento científico que incorpora la multicausalidad y el multiefecto. Fig. 9.9 No todos los seres vivos tienen el mismo modelo de organización ni la misma manera de interaccionar con el ambiente. Todos ellos presentan formas organizativas diversificadas, formas de funcionar distintos, comportamientos diferentes, fruto de un largo proceso evolutivo de adaptación a la gran variedad de ambientes y seres vivos del planeta. Entrar en el concepto de diversidad de los seres vivos, es introducirse en la gran variabilidad estructural y funcional que ha tenido y tiene éxito en la evolución de la vida. A los escolares les es muy fácil entrar en en la idea de diversidad. Pueden observar y describir, desde distintos mecanismos de desplazamiento, hasta distintas maneras de capturar alimentos, pasando por la gran variedad de formas del cuerpo ( Cómo es?, Qué hace?, Cómo lo hace?, Cómo es el cuerpo del zapatero?, Qué diferencias ves con el del escarabajo de agua?, qué es lo que hacen el zapatero y el escarabajo en el momento de verlos?, Qué debían hacer antes de nuestra llegada:: nadaban, estaban escondidos, estaban solos, comía?, Qué hacen de distinto el zapatero y el escarabajo cuando mueven su cuerpo para nadar?,. ) Observar la diversidad de seres vivos en el ambiente, permite hablar de aquellos que pueden reproducirse entre sí y de los que no; algo clave para introducir el significado de especie. ( Pueden un zapatero y un escarabajo reproducirse y que nazca un nuevo zapatero o un nuevo escarabajo? ). Así mismo, posibilita discutir la existencia de variabilidad dentro de una misma especie, es decir lo que hace posible que cada ser vivo sea único dentro de muchos que son iguales; una peculiaridad del programa genético y de la historia y el ambiente de cada ser vivo. Preguntas del tipo: El zapatero es el único que hace nada por sobre el agua?, Hay otros animales que también lo hacen?, Cómo podemos explicar que éste no es el mismo zapatero de antes?,, permiten hablar de individualidad y diferencia y, así mismo, de particularidad y generalización. Por otro lado, entrar en la diversidad de los seres vivos en su ambiente, conduce a poderlos agrupar y clasificar. Partiendo de agrupaciones en que se apliquen criterios simples y objetivos (color, forma, consistencia ), podrán hacerse sucesivas reagrupaciones en las que se introduzcan otro tipo de criterios; por ejemplo, de función (tipos de movimientos, tipos de alimentación,..) o referidos al medio ( están sobre la tierra, bajo la tierra, en el aire.). En la discusión de los criterios utilizados para agrupar los seres vivos, será importante resaltar los límites que ello tiene y lo inoperante que puede resultar para realizar una clasificación dicotómica, (ver capítulo 5). En la figura 9.10 se muestra dos descripciones realizada durante la observación de los seres vivos de un riachuelo, en días sucesivos. La comparación entre ambas, que hicieron los escolares, les dio pié a obtener datos para realizar una actividad de agrupación (en

4 relación al tipo de medio, de su localización en el medio, de su movimiento, de su forma de camuflarse, de su forma de escapar del peligro, ) y de clasificación posterior con la ayuda de información bibliográfica. La descripción de las observaciones realizadas en el riachuelo son una fuente de datos para comprender que existen distintos modelos de vida en un mismo ambiente. Fig Los organismos superiores, están formados por un conjunto de partes distintas, pero correlacionadas entre sí. Un elefante tiene patas, trompa, cola, ojos, ; cada una de dichas partes es distinta y tiene una función específica (las patas para andar, los ojos para ver,..), pero tan sólo adquieren significado en el conjunto del elefante (una pata aislada no sería nada, ni serviría para nada). El conjunto de todas estas partes y de sus interrelaciones es lo que constituye un ser vivo, en el ejemplo tomado: un elefante. Puede entenderse pues, lo insignificante que resulta estudiar las partes de un ser vivo de forma aislada y lo absurdo que supone plantear la función de nutrición, de relación y de reproducción de los seres vivos como tres cosas independientes o hacer algo parecido con los órganos que intervienen en cada una de ellas. Cada ser vivo presenta unas estructuras que posibilitan su nutrición, su respiración, la circulación o transporte de substancias por el interior de su cuerpo, su reproducción, su desarrollo, su sostenimiento, su movimiento, su regulación interna, su relación con los estímulos del ambiente; cada una de dichas estructuras es distinta a las otras (un hígado estructuralmente no tiene nada que ver con un ojo), sin embargo, todas estas estructuras actúan de forma totalmente integrada permanente y constantemente, haciendo posible la vida del organismo. En los apartados posteriores de este capítulo se van a ampliar todos estos aspectos. El juego permanente de interacciones entre un organismo y su ambiente va asociado a una continua sucesión de cambios que permiten mantenerlo con vida, de acuerdo con su propio programa genético. Paralelamente, el medio en el que vive un ser vivo también cambia continuamente. Es importante reconocer el ambiente externo de los seres vivos como un sistema constituido por una estructura, que también presenta múltiples interacciones y, consecuentemente, es cambiante. Por ejemplo, durante una actividad de aula con insectos palo, los escolares detectan en el terrario una situación inicial en la que tan sólo hay insectos palo y la hiedra que les sirve de alimento; posteriormente y en realidad, casi paralelamente, el terrario contiene además numerosas defecaciones y huevos (ver figura 9.11). Los insectos palo han cambiado (crecen y se desarrollan), gracias al alimento del ambiente (la hiedra y el agua) y, al mismo tiempo, el ambiente (el terrario) cambia (disminuye la hiedra y el agua, aparecen defecaciones y huevos) Hablar sobre lo observado en el terrario permite comprender que el desarrollo de la vida del insecto palo conlleva cambios en el terrario y, paralelamente, que los cambios en el terrario afectan la vida del insecto palo. Tanto las situaciones de cambio como las de estabilidad que se dan en la vida de los seres vivos son de equilibrio dinámico y se acompañan de una continua reorganización. Es algo posible, ya que poseen mecanismos autorreguladores que les permiten recuperar su estado de equilibrio cuando se altera su organización en función de los cambios en el ambiente. Para entrar en este concepto, con los escolares pequeños es de interés que durante su estudio se construyan historias dinámicas de transformación ( cómo es, cómo

5 era, cómo será ), de dinámicas de flujo ( dónde está, dónde estaba, dónde estará ), de dinámicas de acción ( qué hace, que hacia, que hará), puesto que con ello se puede ayudar a los escolares a ver los seres vivos como sistemas dinámicos y no estáticos. Algunos de estos cambios que se dan en los seres vivos, como el ritmo del latido del corazón o el ciclo menstrual, son periódicos; otros son progresivos e irreversibles como, por ejemplo, el crecimiento y el desarrollo. Un mismo tipo de cambio, en algunos seres vivos, se produce con gran rapidez mientras que en otros no; por ejemplo, un embrión de pollito se desarrolla en 21 días, uno humano en nueve meses. En las aulas, el concepto de cambio suele trabajarse asociado al de ciclo de vida, por ejemplo el de la rana. Generalmente, se plantea como una sucesión de situaciones distintas en su vida, que se plasma con un dibujo sobre las fases de su metamorfosis. Es algo sin sentido científico alguno. Lo significativo en la observación de los cambios en el renacuajo, desde que está en el huevo hasta que es una rana, es darse cuenta de que son distintas etapas de la vida de un mismo animal; que en cada una de ellas utiliza unas determinadas estructuras para interaccionar con un medio distinto y cambiante (medio huevo, medio agua, medio tierra), haciendo posible o no el éxito de su vida en cada una de ellas. Por otro lado, resulta absurda la representación gráfica que de dicho ciclo se suele hacer; un ciclo cerrado en el que la rana que pone los huevos vuelve a ser la misma rana cuando es adulta. Todos los seres vivos están sujetos a otros tipos de cambios muy distintos; cada uno de ellos es el resultado de la expresión de cambios progresivos en el tiempo, que han tenido lugar desde hace muchos años en otros organismos parecidos o iguales y que continúa. Todo ser vivo es el resultado de un proceso evolutivo. La evolución no significa el mecanismo desarrollado por un ser vivo para vivir y aprovechar mejor los recursos del ambiente. Es el resultado de un conjunto de cambios al azar en su patrimonio genético, que le permiten continuar viviendo en un medio ambiente cambiante, posibilitándole reproducirse y depositar dicha información en sus descendientes. Pese a que no es frecuente que se trabaje directamente la evolución con los escolares de primaria, es fundamental que el profesorado la tenga presente en su mente e introduzca cuestiones relacionadas con ella siempre que vea la oportunidad; tan sólo así, los escolares podrán algún día elaborar un modelo de ser vivo que contemple la variabilidad de la especie y la intervención del azar en la selección natural.