Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas

Transcripción

1 GERMINACIÓN DE A SEMIA Ángeles Ortí Benito IES PERE BOÏ Manises, Valencia Introducción: Se trata de de una investigación experimental sobre las condiciones de germinación de las semillas y para ello hay que seguir el procedimiento científico de resolución de problemas, en el que a partir de un problema se emiten hipótesis que después hay que contrastar diseñando experiencias, poniéndolas en práctica y analizando los resultados obtenidos. Con el establecimiento de conclusiones terminará la investigación. a semilla es la estructura resultante del desarrollo del óvulo tras la fecundación de las plantas espermatofitas. Cada semilla está formada por el embrión, el endosperma, tejido nutritivo y las membranas que protegen el embrión. Si las condiciones ambientales en las que se encuentra una semilla son favorables germina, es decir, inicia su desarrollo para convertirse en una nueva planta. Objetivos: Desarrollar procedimientos y actitudes relacionados con la ciencia. Determinar ideas previas respecto a las condiciones de germinación de las semillas. Contrastar las hipótesis previas y extraer conclusiones. Suscitar el interés en el alumnado. Determinar los factores que influyen en la germinación. Fomentar el trabajo en equipo. Conocer las normas de seguridad de trabajo en el laboratorio. Adquirir una idea global de los procedimientos y técnicas más comunes utilizados en los laboratorios de Biología. Relación del tema propuesto con el curriculo del Curso: Está relacionado con el núcleo de contenidos a perpetuación de la vida de la asignatura de Biología y Geología de 1º de Bachillerato y concretamente en el tema a reproducción sexual en plantas. Vamos a realizar el siguiente proyecto. 1

2 Germinación de semillas Objetivos: Conocer las ideas previas de las alumnas en relación a las condiciones de germinación de la semilla. Distinguir en un diseño experimental cuáles son las variables dependientes, independientes y controladas. Material: Semillas de diferentes plantas Agua. Placas Petri Algodón Botes de vidrio Etiquetas. Frigorífico y estufa de cultivo con termostato Otros materiales especificados en los diseños experimentales de los alumnos. Desarrollo de la práctica 1. Planteamiento del problema a las alumnas. Qué condiciones son necesarias para que las semillas germinen? 2. Emisión de hipótesis. Debate con tus compañeras de grupo las condiciones que piensas que influyen en la germinación y anótalas: 3. Diseño de experiencias para contrastar las hipótesis. Explica las experiencias que vais a diseñar. 2

3 4. Procedimiento. Describe el procedimiento a seguir para llevarla a cabo. 5. Análisis de los resultados. Ponla en práctica y anota periódicamente los resultados que observes: 6. Conclusiones. Después de debatir con los compañeros, anota las conclusiones a que habéis llegado. Tal como se plantea esta experiencia, su desarrollo, en principio, parece muy abierto. Mi idea es que una vez las alumnas hayan expuesto sus ideas, dirigirlas de manera que hagamos una serie de experiencias parecidas a las siguientes: Experiencia 1: Observación de semillas Objetivos: Conocer la morfología de la semilla. Comprobar la presencia de amiloplastos en los cotiledones. Material: Semillas de judía y otras plantas (maíz, garbanzos, lentejas). Plato o placa Petri Pinzas Cuchilla upa Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Agua yodada Cuentagotas 3

4 Procedimiento: Pon unas cuantas semillas en remojo y déjalas así hasta el día siguiente. Observa los tegumentos o cubiertas protectoras, quita con cuidado la testa o cubierta exterior y a continuación el tegmen o cubierta interna. Separa las dos mitades de la semilla y observa con la lupa el embrión. Coge el grano de maíz y córtalo transversalmente. Coloca la mitad bajo la lupa y obsérvalo. Raspa un cotiledón, monta el raspado con un poco de agua yodada sobre un porta y tápalo con un cubre. A través del microscopio observaras los amiloplastos que contienen almidón como sustancia de reserva. Cuestiones: Amiloplastos - Una vez pelada la judía, Qué partes de la semilla han quedado al descubierto? Haz un dibujo y señala las partes. - Haz un dibujo del grano de maíz y señala las partes. - Para qué sirve el almidón de los cotiledones? - Describe las diferencias que observas entre las semillas estudiadas. Experiencia 2: a temperatura y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si la temperatura afecta a la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la humedad, la luz y el aire. Material necesario: Semillas de judía distribuidas entre los grupos de alumnos, de tal modo que cada grupo dispongáis de 10 semillas cada semana. Una placa petri por grupo. Papel para etiquetas Algodón o papel de filtro 4

5 Un frigorífico y una estufa de cultivo con termostato. Procedimiento: En primer lugar, colocad cada grupo un algodón empapado con 15 cm 3 de agua sobre una placa Petri. Sobre el algodón depositad 10 semillas. A continuación colocad las placas en el interior del frigorífico. a temperatura será de 5 a 8º grados centígrados. Deberéis dejadlas dentro una semana. a segunda semana poned la estufa a 10º C y colocar dentro otra caja de Petri con 10 semillas; repetid la operación con la estufa a 20, 30 y 40º Anotad, día a día, el número de semillas que han germinado y el último día realizad el recuento total. Recogida de datos Temperatura º C Número de semillas germinadas M X V 5

6 Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas Análisis de resultados Con la suma de datos obtenidos por todos los grupos, construid una gráfica que represente el número de semillas germinadas en función de la temperatura al quinto día de germinación. Número de semillas germinadas Temperatura ( ºC ) Cuestiones: - Qué conclusiones podemos extraer del resultado? En qué época del año sería aconsejable la siembra de judías? Hacen eso los labradores? Por qué? Estufa de cultivo a 20º C: izq. al comienzo de la experiencia, derecha al final. Se observa la germinación epigea de la judía y la hipogea de la lenteja Semillas germinando en la nevera. 6

7 Experiencia 3: a humedad y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si la humedad afecta a la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la temperatura, la luz y el aire. Material: Semillas de la misma especie. Etiquetas Algodón Placas Petri Agua Procedimiento: Pon las semillas en una placa Petri rellena de algodón. Una de las placas Petri estará sin agua, otra estará regada adecuadamente y la tercera estará encharcada. Cuestiones: - En qué placa o placas Petri no han germinado las semillas? - En qué placa o placas Petri sí han germinado? - Qué conclusiones obtienes? entejas regadas adecuadamente entejas encharcadas entejas sin agua 7

8 Experiencia 4. El aire y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si el aire influye en la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la humedad, la luz y la temperatura. Material: entejas Probeta. Procedimiento: lena la probeta de lentejas y añade agua hasta cubrir las lentejas. Déjalas así durante 2 días. Déjalas así y vuelas a observarlas durante 3 días más. Compara los resultados con los observados en el 2º día. Cuestiones: Observación realizada al 2º día: - Qué cambio se ha producido en las semillas de la superficie? - Y en las de la zona central? - Aprecias algún cambio en las semillas del fondo? Observaciones realizadas los días 3º, 4º y 5º: - Qué ha ocurrido con las semillas del fondo? - es llega el aire? - A qué es debido el estado de putrefacción en el que se encuentran? 8

9 Experiencia 5: a luz y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si la luz influye en la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la humedad, la temperatura y el aire. Material: Semillas de la misma especie Etiquetas Algodón Placas Petri Agua Cajas de cartón Procedimiento: Pon las semillas en una placa Petri rellena de algodón empapado con la misma cantidad de agua. Una placas Petri se pondrán sobre el banco del laboratorio y otras se pondrán también sobre el banco del laboratorio, pero dentro de una caja de cartón cerrada donde no entre la luz. Observa al cabo de cuatro días. Cuestiones: - Has observado diferencias en la germinación de las semillas? 9

10 Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas - Han germinado todas? Qué conclusiones extraes? udías que han germinado sin luz. udías germinando sin luz. udías germinando con luz. 10

11 Tiempo necesario para desarrollar estas prácticas: Dos horas a la semana durante el tiempo necesario para que se complete todo el estudio. Normas de seguridad: En la realización de estas prácticas se seguirán las normas generales de seguridad que se han de tener en cuenta al trabajar en el laboratorio de Biología. Análisis del proyecto: a realización de este proyecto nos ha permitido, de manera fácil, pero laboriosa, cumplir todos los objetivos marcados. Hemos dedicado 8 sesiones de clase a realizar las prácticas, y a partir de la octava sesión han tenido que dedicar 5 minutos al final de cada clase, durante 9 días, para anotar la germinación de las semillas a distintas temperaturas. - 1ª sesión. Planteamiento del proyecto a las alumnas. En grupos de 2 trabajan los siguientes puntos: 1. Planteamiento del problema a las alumnas. Qué condiciones son necesarias para que las semillas germinen? 2. Emisión de hipótesis. Debate con tus compañeras de grupo las condiciones que piensas que influyen en la germinación y anótalas: 3. Diseño de experiencias para contrastar las hipótesis. Explica las experiencias que vais a diseñar. - 2ª sesión. Puesta en común en la pizarra de las ideas de los distintos grupos. El diseño de las experiencias de las alumnas se parecían, más o menos, a las que yo tenía previsto realizar. Empezamos la práctica nº 1. - En las siguientes sesiones vamos haciendo todas las prácticas propuestas en el proyecto, anotando los resultados y comprobando si estos son los esperados. Si algo no sale bien, lo volvemos a repetir. En la última sesión ponemos en común los resultados, hacemos la gráfica de la experiencia nº 2 y sacamos las conclusiones. as alumnas tienen que entregar un informe de este proyecto que les será evaluado y será una nota de la 2ª evaluación. Pienso que se han dedicado muchas clases, aunque no ha sido problema para el grupo, porque es poco numeroso y teníamos el temario un poco adelantado. 11

12 Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas Este proyecto también nos va a permitir ver el ciclo vital de las plantas de las semillas que hemos utilizado, pues después de germinar, las hemos plantado en macetas y estamos haciendo un seguimiento de su desarrollo (maíz, lenteja, judía). Análisis de los resultados: En general, los resultados sí que han sido los esperados pero en algún caso no ha sido así debido a que los materiales utilizados no han sido los adecuados; por ejemplo en la práctica nº 3 a humedad y la germinación, hemos puesto semillas de lenteja encharcadas en placas Petri (en este caso el recipiente es pequeño). Al estar puesta la calefacción, se ha evaporado muy rápidamente el agua (había un fin de semana por medio), germinando las semillas. Hemos vuelto a repetir esta parte poniendo las semillas en un vaso de precipitados con mucho agua para que no se evapore. Ha estado una semana sin germinar pero al octavo día han empezado a germinar un poco algunas semillas, cosa que, en teoría, no tenía que ocurrir pues, aunque es necesaria el agua para la rehidratación de las semillas, un exceso de la misma actúa desfavorablemente para la germinación, dificultando la llegada de oxígeno al embrión. Pasados unos días la germinación no prospera. Cuando hemos puesto semillas a germinar dentro de la caja, todas las alumnas pensaban que no iban a germinar por la falta de luz. Al ver los resultados se han quedado sorprendidas, pero enseguida han comentado que la luz no hace falta para la germinación 12

13 aunque sí para el desarrollo posterior de la planta, cuando se acaban las reservas de las semillas. En relación al trabajo de las alumnas, en el laboratorio han trabajado muy bien haciendo las prácticas y anotando los resultados, pero cuando han entregado un primer borrador del informe, este estaba incompleto. es he señalado todos los fallos y me lo han vuelto a entregar. A las alumnas el proyecto les ha parecido bien y les ha ayudado a comprender mejor los conceptos teóricos (han tenido examen de ese tema unos días después de acabar el proyecto). Algunas alumnas proponen hacer más prácticas con un nivel de dificultad mayor. Conclusiones del proyecto: Una vez realizadas las prácticas, obtenidos todos los datos y analizados los resultados, se pueden sacar las siguientes conclusiones: 1. os factores que afectan a la germinación son la temperatura, la humedad, el aire (oxígeno). No afecta a la germinación la luz solar 2. Hemos puesto semillas de judía y de lenteja a germinar a distintas temperaturas: 5-8º C, 10º C, 20º C, 30º C y 40º C. De 5 a 10º C sólo han germinado 2 lentejas y ninguna judía a temperatura a la que han germinado más judías y más lentejas ha sido a 20º C. A 30º C y 40º C también han germinado semillas, pero el aspecto que presentaban los tallos y raíces al final de la semana de estar en la estufa era distinto. T= 20º C T= 30º C T= 40º C 13

14 Adjuntamos tabla de valores y la gráfica resultante. Temperatura º C 5-8 Se ponen en la nevera el viernes 21 de enero : 0 : 0 : 0 : 0 Número de semillas germinadas : 0 : 1 : 0 : 0 : 2 : 0 10 Se ponen en la nevera el viernes 14 de enero 24 enero : 2 : 0 25 enero : 2 : 0 26 enero : 2 : 0 27 enero : 2 : 0 28 enero : 2 : 0 20 Se ponen en la estufa de cultivo el martes 18 de enero 17 enero : 50 : enero : 63 : enero : 64 : enero : 68 : enero : 70 : Se ponen en la estufa de cultivo el martes 25 de enero 19 enero : 25 : enero : 34 : enero : 36 : enero : 37 : enero : 39 : Se ponen en la estufa de cultivo el martes 1 de febrero 26 enero : 0 : 0 27 enero : 2 : 4 28 enero : 4 : 4 31 enero : 5 : 7 1 febrero : 5 : 12 : lentejas : judías 2 febrero 3 febrero 4 febrero 7 febrero 8 febrero ENTEAS UDÍAS Nº semillas germinadas Temperatura (ºC) Nº semillas germinadas Temperatura (ºC) También hemos podido conocer la semilla, sus partes y el papel que realiza en la reproducción vegetal 14

15 ANEXOS: Anexo I. Bibliografía. Anexo II. Plantilla del proyecto que se entrega a las alumnas. 15

16 Anexo I. Bibliografía Varios autores (2009): Biología y Geología 1. Prácticas de aboratorio. Bachillerato SM. Calabria García, Miguel (1989): Experimentos de Biología II. Vegetales. El Mochuelo pensativo. AKA. Varios autores (1990): Actividades de laboratorio. Biología II. Enosa. Ciencias Naturales 1º de BUP. Anaya David Burnie (2000): Naturaleza en tus manos. Plaza&anes. Tusquets. Fundació la Caixa.Museu de la Ciència. 16

17 Anexo II. Plantilla del proyecto que se entrega a las alumnas PROYECTO DE INVESTIGACIÓN GERMINACIÓN DE A SEMIA 17

18 PROYECTO DE INVESTIGACIÓN GERMINACIÓN DE A SEMIA AUMNA: CURSO: Objetivos: Conocer las ideas previas de las alumnas en relación a las condiciones de germinación de la semilla. Distinguir en un diseño experimental cuáles son las variables dependientes, independientes y controladas. Desarrollo de la práctica 1. Planteamiento del problema a las alumnas. Qué condiciones son necesarias para que las semillas germinen? 2. Emisión de hipótesis. Debate con tus compañeras de grupo las condiciones que piensas que influyen en la germinación y anótalas: 3. Diseño de experiencias para contrastar las hipótesis. Explica las experiencias que vais a diseñar. 4. Procedimiento. Describe el procedimiento a seguir para llevarla a cabo. 5. Análisis de los resultados. Ponla en práctica y anota periódicamente los resultados que observes: 6. Conclusiones. Después de debatir con los compañeros, anota las conclusiones a que habéis llegado. 18

19 Experiencia 1: Observación de semillas Objetivos: Conocer la morfología de la semilla. Comprobar la presencia de amiloplastos en los cotiledones. Material: Semillas de judía y otras plantas (maíz, garbanzos, lentejas). Plato o placa Petri Pinzas Cuchilla upa Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Agua yodada (o lugol diluido) Cuentagotas Procedimiento: Pon unas cuantas semillas en remojo y déjalas así hasta el día siguiente. Observa los tegumentos o cubiertas protectoras, quita con cuidado la testa o cubierta exterior y a continuación el tegmen o cubierta interna. Separa las dos mitades de la semilla y observa con la lupa el embrión. Coge el grano de maíz y córtalo transversalmente. Coloca la mitad bajo la lupa y obsérvalo. Raspa un cotiledón, monta el raspado con un poco de agua yodada sobre un porta y tápalo con un cubre. A través del microscopio observaras los amiloplastos que contienen almidón como sustancia de reserva. Cuestiones: - Una vez pelada la judía, Qué partes de la semilla han quedado al descubierto? Haz un dibujo y señala las partes. - Haz un dibujo del grano de maíz y señala las partes. - Para qué sirve el almidón de los cotiledones? - Describe las diferencias que observas entre las semillas estudiadas. 19

20 Experiencia 2: a temperatura y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si la temperatura afecta a la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la humedad, la luz y el aire. Material necesario: Semillas de judía distribuidas entre los grupos de alumnos, de tal modo que cada grupo dispongáis de 10 semillas cada semana. Una placa Petri por grupo. Papel para etiquetas Algodón o papel de filtro Un frigorífico y una estufa de cultivo con termostato. Procedimiento: En primer lugar, colocad cada grupo un algodón empapado con 15 cm 3 de agua sobre una placa Petri. Sobre el algodón depositad 10 semillas. A continuación colocad las placas en el interior del frigorífico. a temperatura será de 5 a 8º grados centígrados. Deberéis dejadlas dentro una semana. a segunda semana poned la estufa a 10º C y colocar dentro otra caja de Petri con 10 semillas; repetid la operación con la estufa a 20, 30 y 40º C. Anotad, día a día, el número de semillas que han germinado y el último día realizad el recuento total. Recogida de datos (ANEXO 1) Temperatura º C Número de semillas germinadas M X V Análisis de resultados 20

21 Con la suma de datos obtenidos por todos los grupos, construid una gráfica que represente el número de semillas germinadas en función de la temperatura al quinto día de germinación. Número de semillas germinadas Temperatura ( ºC ) Cuestiones: - Qué conclusiones podemos extraer del resultado? - En qué época del año sería aconsejable la siembra de judías? - Hacen eso los labradores? Por qué? 21

22 Experiencia 3: a humedad y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si la humedad afecta a la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la temperatura, la luz y el aire. Material: Semillas de la misma especie. Etiquetas Algodón Placas Petri Agua Procedimiento: Pon las semillas en una placa Petri rellena de algodón. Una de las placas Petri estará sin agua, otra estará regada adecuadamente y la tercera estará encharcada. Cuestiones: - En qué placa o placas Petri no han germinado las semillas? - En qué placa o placas Petri sí han germinado? - Qué conclusiones obtienes? 22

23 Experiencia 4. El aire y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si el aire influye en la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la humedad, la luz y la temperatura. Material: entejas Probeta. Procedimiento: lena la probeta de lentejas y añade agua hasta cubrir las lentejas. Déjalas así durante 2 días. Déjalas así y vuelve a observarlas durante 3 días más. Compara los resultados con los observados en el 2º día. Cuestiones: Observación realizada al 2º día: - Qué cambio se ha producido en las semillas de la superficie? - Y en las de la zona central? - Aprecias algún cambio en las semillas del fondo? Observaciones realizadas los días 3º, 4º y 5º: - Qué ha ocurrido con las semillas del fondo? - es llega el aire? - A qué es debido el estado de putrefacción en el que se encuentran? 23

24 Experiencia 5: a luz y la germinación Objetivo: Con esta experiencia queremos comprobar si la luz influye en la germinación de las semillas, cuando permanecen invariables otros factores como la humedad, la temperatura y el aire. Material: Semillas de la misma especie Etiquetas Algodón Placas Petri Agua Cajas de cartón Procedimiento: Pon las semillas en una placa Petri rellena de algodón empapado con la misma cantidad de agua. Una placas Petri se pondrán sobre el banco del laboratorio y otras se pondrán también sobre el banco del laboratorio, pero dentro de una caja de cartón cerrada donde no entre la luz. Observa al cabo de cuatro días. Cuestiones: - Has observado diferencias en la germinación de las semillas? - Han germinado todas? - Qué conclusiones extraes? 24

25 ANEXO 1. Recogida de datos Temperatura º C 5-8 Se ponen en la nevera el viernes 21 de enero Número de semillas germinadas M X V 10 Se ponen en la nevera el viernes 14 de enero 20 Se ponen en la estufa de cultivo el martes 18 de enero 30 Se ponen en la estufa de cultivo el martes 25 de enero 40 Se ponen en la estufa de cultivo el martes 1 de febrero Observaciones: 25