Midiendo nuestra capacidad pulmonar

Transcripción

1 1. Secuencias curriculares correspondientes Área: Ciencias de la Naturaleza Área: Matemática SC 6: La respiración y el sistema respiratorio SC 4: Múltiplos y divisores Temporalización: 4 sesiones 1

2 Matemática Recuerda La capacidad pulmonar es la mayor cantidad de aire que podemos retener en nuestros pulmones durante una inspiración. Se mide con un aparato llamado espirómetro. Existen dos tipos de capacidades pulmonares: la capacidad pulmonar corriente y la capacidad pulmonar forzada, que son las cantidades de aire que podemos retener en nuestros pulmones durante una inspiración normal y durante una inspiración forzada, respectivamente. Existe un tercer valor a tomar en cuenta, el volumen residual, que es la cantidad de aire que queda en los pulmones durante la respiración; este volumen, de alrededor de 1,200 cc, no puede ser expulsado por espiración y solamente abandona los pulmones con el deceso del individuo. La capacidad pulmonar en un hombre sano es de 400 a 500 cc, la de una mujer sana va de 300 a 400 cc; mientras que la de un niño de diez años es de unos 200 cc. La capacidad pulmonar puede aumentar también con la talla, pero esto no se comprueba en todos los casos. En el caso de deportistas, sobre todo nadadores, la capacidad pulmonar aumenta notablemente. Una capacidad pulmonar normal, o por encima del promedio, es uno de los indicadores de buena salud; en individuos que padecen neumonía, bronquitis, enfisema, cáncer del pulmón y la enfermedad pulmonar obstructiva la capacidad pulmonar puede caer hasta la mitad de los valores normales. Como esta Unidad de Aprendizaje se conecta con la Secuencia Curricular 4 de Matemática, denominada Múltiplos y divisores, proporcionamos aquí un resumen del tema: Un múltiplo de un número es aquel que lo contiene una cantidad entera de veces; por ejemplo: si N = 3A => N es múltiplo de A. En contraposición a los múltiplos se encuentran los submúltiplos; un submúltiplo es aquel número que está contenido una cantidad entera de veces dentro de un número mayor; siguiendo el ejemplo anterior, A es submúltiplo de N, porque se encuentra contenido 3 veces en él. Las divisiones entre múltiplos y submúltiplos siempre son exactas y su cociente es siempre un entero natural; si un número n es dividido entre alguno de sus submúltiplos, el cociente será el número de veces en que este último cabe en aquel; por ejemplo: Si N = 3A => N /A = 3. 2

3 Situación de Aprendizaje Néstor ha contraído un resfriado y se le dificulta un poco hablar y respirar debido a la congestión. Gladys lo observa y dice: Pobre Néstor, yo me he resfriado varias veces y sé lo que es eso de tener la nariz y los pulmones congestionados. Los pulmones no se congestionan con los resfriados, solamente la nariz y la garganta aclaró Néstor. Otros niños tomaron parte en la discusión, algunos coincidían con Néstor y otros con Gladys; como no lograban ponerse de acuerdo, decidieron consultar a la docente. Es un tema de discusión muy interesante señaló esta. Qué les parece si lo abordamos en una Unidad de Aprendizaje? Competencias fundamentales Competencia Comunicativa Competencia Resolución de Problemas Competencia Científica Competencia Ambiental y de la Salud Competencia Pensamiento Lógico, Creativo y Crítico 3

4 Competencias específicas Contenidos Indicadores de logro Materiales necesarios para las actividades Ciencias de la Naturaleza Diseña y aplica estrategias para comprender el funcionamiento del sistema respiratorio y sus órganos. Selecciona y utiliza procedimientos, técnicas y herramientas, adecuados para prevenir las enfermedades del sistema respiratorio. Diseña y aplica estrategias para comprender cuáles órganos de nuestro cuerpo intervienen en la respiración, y el intercambio de gases durante esta. Ciencias de la Naturaleza Conceptuales Respiración. Capacidad pulmonar. Pulmones. Nariz. Expiración. Tráquea. Gases. Procedimentales Enfermedades y medidas de prevención y protección, enfermedades comunes de los sistemas digestivo, circulatorio, respiratorio y excretor. Actitudinales Ciencias de la Naturaleza Reconoce la estructura del sistema respiratorio. Asocia enfermedades del sistema respiratorio con acciones de riesgos que ponen en peligro su salud. Ciencias de la Naturaleza Una botella plástica de un litro. Una botella plástica de dos litros. Un trozo de manguera plástica de 3/4 de m y 1 cm de diámetro. Demuestra interés por el trabajo individual y colaborativo. Demuestra interés por la comunicación de sus ideas y respeta las ideas de los demás. Demuestra interés por el cuidado de su salud. Matemática Matemática Matemática Interpreta y aplica, en diversos contextos de la cotidianidad, los conceptos de múltiplos, divisores y los criterios de divisibilidad para generar las reglas y resolver problemas. Conceptuales Múltiplos de un número. Procedimentales Aplicación, en situaciones de la vida diaria, de los conceptos de múltiplos, divisores y los criterios de divisibilidad para generar las reglas y resolver problemas. Aplica e identifica los conceptos de múltiplos, divisores y los criterios de divisibilidad en diversos contextos de la vida cotidiana. Actitudinales Se desempeña con rigor en los procesos seguidos al resolver problemas que impliquen números naturales. 4 5

5 Estrategias y Técnicas de Enseñanza y Aprendizaje s para resolv Casos para resolver o estudios de casos Reflexiones orales sobre el tema Aprendizaje Aprendizaje colaborativo Observación...? gación dial Indagación dialógica Interpretaci Interpretación de imágenes Aprendizaje p Aprendizaje por descubrimiento Recursos didácticos digitales Actividad 1. Sistema respiratorio Actividad 3. Medición de la capacidad pulmonar 5

6 2. Secuencia didáctica Actividad 1: Inicio Reflexiones orales sobre el tema Aprendizaje colaborativo...? Indagación dialógica 00:45 Reflexionemos acerca del sistema respiratorio Distribuya entre sus estudiantes copias del Anexo 1, con el fin de que lo lean. Forme grupos de discusión de cinco miembros que deberán comentar entre ellos el contenido del anexo y realizar una reflexión escrita acerca del mismo. Pedir que hagan una síntesis de la información leída. Al finalizar el trabajo con los grupos, socialice los comentarios de sus estudiantes. Orientaciones para la o el docente: Procure que los grupos formados sean lo más heterogéneos posible; evite formar grupos de estudiantes con características y ritmos de aprendizaje similares; es preferible no conceder a los estudiantes el derecho de escoger a sus compañeros de grupo, ya que pueden elegir solamente a sus amigos más cercanos o a aquellos que aprenden al mismo ritmo que ellos....? Actividad 2: Reflexiones orales sobre el tema Aprendizaje colaborativo Indagación dialógica 00:45 Construyamos nuestro espirómetro y midamos nuestra capacidad pulmonar Dialogue con sus estudiantes acerca de la importancia de que sus pulmones tengan la capacidad adecuada; ilustre esto con una pregunta donde se establezca una comparación; por ejemplo: Podría respirar de manera correcta un individuo de 30 años cuyos pulmones sean del tamaño de los de un niño de 10? Cómo sería la calidad de vida de esa persona? Creen que podría desarrollar sus actividades normalmente? Luego de verificar que tienen todos los materiales, forme grupos de cinco miembros y explique a sus estudiantes que cada grupo construirá un espirómetro siguiendo las instrucciones del anexo 2. Una vez que hayan terminado la construcción del aparato, pida a cada estudiante que aspire todo el aire que pueda, sin forzar, dentro de sus pulmones y que sople por el extremo libre de la manguera. Deben anotar el valor correspondiente a la marca donde se detuvo el vacío generado en la botella; esta será su capacidad pulmonar. 6

7 Matemática Luego, pida a cada grupo que le dicte los valores obtenidos de todos los miembros y anote estas cifras en la pizarra. Solicite a continuación que calculen la capacidad pulmonar media de los estudiantes de la clase, utilizando la siguiente fórmula: Capacidad pulmonar promedio de la clase: Suma de las capacidades pulmonares de cada estudiante/cantidad de estudiantes de la clase Con el propósito de articular esta actividad con el contenido de la Secuencia Curricular 4 de Matemática: Múltiplos y divisores, explique a sus estudiantes que el centímetro cúbico (cc) es la medida en que se suele medir la capacidad pulmonar. Este es un submúltiplo del metro cúbico que equivalen a la centésima parte de este. Pregúnteles: A cuánto equivale un milímetro y un decímetro cúbico? Son estos múltiplos o submúltiplos del metro cúbico? Por qué? Orientaciones para la o el docente: Recuerde que la capacidad pulmonar de un niño sano es alrededor de 200 cc. Pida a sus estudiantes que comparen los valores obtenidos por cada uno de ellos con este valor. Explíqueles que como este es un valor aproximado, que se ha establecido promediando valores de varios niños alrededor del mundo, no deben preocuparse si los valores obtenidos por ellos difieren en 5 o 10 cc. 00:45 Actividad 3 Observación Midamos nuestra capacidad pulmonar bajo condiciones especiales Interpretación de imágenes Aprendizaje colaborativo Pida a cinco de sus estudiantes que tapen su nariz y, luego, aspiren todo el aire que puedan, sin sofocarse, para después soplarlo por la manguera del espirómetro. Solicitarles que anoten los valores de capacidad pulmonar obtenidos y calculen el promedio de estos. Que comparen este promedio con el obtenido en la primera actividad, pregúnteles: Qué diferencia hay entre estos datos y los anteriores? Qué prueba esto? Cuando sus estudiantes hayan respondido a las preguntas planteadas, explíqueles que la congestión nasal obstruye solamente las fosas nasales y que no afecta la capacidad de los pulmones. Dígales también que enfermedades como el asma, la tuberculosis, el enfisema, el cáncer pulmonar y la EPOC sí reducen el volumen de los pulmones. En un resfriado se acumula mucus en los bronquios, en la garganta y en las fosas nasales, como respuesta defensiva del organismo frente a la entrada del virus; 7

8 y esto es lo que hace que expulsemos y tomemos menos aire, no la congestión nasal. Explique también a sus estudiantes que los valores obtenidos en ambos promedios no tienen que ser idénticos, basta con que se aproximen por unos 2 o 5 cc para dar respuesta a la interrogante. Orientaciones para la o el docente: Explique a sus estudiantes que, por medio de esta actividad, podrán dar respuesta a la incógnita de su capacidad pulmonar bajo síntomas de congestión nasal, es decir, podrán comprobar si su capacidad pulmonar disminuye o se mantiene igual cuando están congestionados. Actividad 4: Cierre 00:45 Elaboremos un informe final sobre el espirómetro Aprendizaje colaborativo Aprendizaje por descubrimiento Pida a sus estudiantes que elaboren un reporte acerca de las actividades realizadas durante el desarrollo de esta unidad, incluyendo una síntesis del tema tratado. Escriba en la pizarra las siguientes preguntas: Qué es un espirómetro? Cuál es su función? En qué consiste la capacidad pulmonar? Se congestionan los pulmones con los resfriados? Por qué? Disminuye o aumenta la capacidad pulmonar cuando se congestionan los pulmones? Qué deberían hacer para evitar enfermarse de los pulmones? Cada estudiante deberá copiar estas preguntas en una hoja en blanco y darles respuestas. Finalmente, converse con sus estudiantes acerca de la importancia de mantener la higiene del aparato respiratorio y pida que mencionen algunas medidas mediante las cuales se pueda cumplir con este propósito. Una vez terminada esta actividad recoja las hojas y utilícelas como parte de la evaluación de la misma. Realice la evaluación tomando en cuenta la participación de cada estudiante en las actividades desarrolladas y en base al indicador de logro. Orientaciones para la o el docente: Recuérdeles a sus estudiantes que todos deben participar en el tema de conversación; asegúrese de que todos opinen en la discusión. Si nota que alguno de ellos no participa, formule preguntas a ese estudiante relacionadas con el tema. 8

9 Una forma de asegurarse de que cada estudiante tome parte en la discusión, es pedir a cada uno que relaten una anécdota personal o de algún conocido, que ilustre la importancia de la higiene del aparato respiratorio. 3 Si observas, trata de Si observas Trata Que alguno de sus estudiantes registró un valor muy bajo en las actividades 2 y 3. De no alarmar a ese estudiante con suposiciones de que padece alguna enfermedad respiratoria; la falta de actividad física también puede afectar la capacidad pulmonar. Sugiérale al estudiante que pida a su madre que comente este detalle en su próxima evaluación pediátrica. 9

10 4 Anexos ANEXO 1 Sistema respiratorio La respiración es el proceso por el cual ingresamos oxígeno a nuestro organismo y expulsamos de él dióxido de carbono. Un ser vivo puede estar varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede dejar de respirar más de tres minutos. Esto indica la importancia que tiene la respiración para nuestra vida. 10

11 El sistema respiratorio de los seres humanos está formado por: Las vías respiratorias: son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos. La boca también es un órgano por donde entra y sale el aire durante la respiración. Las fosas nasales: son dos cavidades situadas encima de la boca. Se abren al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas nasales se encuentra la membrana pituitaria, que calienta y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir enfermedades. La faringe: se encuentra a continuación de las fosas nasales y de la boca. Forma parte también del sistema digestivo. A través de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que respiramos. La laringe: está situada en el comienzo de la tráquea. Es una cavidad formada por cartílagos que presenta una saliente llamada comúnmente nuez. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen la voz. La tráquea: es un conducto de unos doce centímetros de longitud. Está situada delante del esófago. Los bronquios: son los dos tubos en que se divide la tráquea. Penetran en los pulmones, donde se ramifican una multitud de veces, hasta llegar a formar los bronquiolos. 11

12 Los pulmones Son dos órganos esponjosos de color rosado que están protegidos por las costillas. El pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo solo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. En cada pulmón, hay muchos millones de alvéolos. Los alvéolos son pequeñas bolsas de piel muy delgada, rodeados de capilares sanguíneos. A través de sus paredes, se filtra el oxígeno. En los alvéolos se realiza el intercambio gaseoso. Cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado. El transporte de oxígeno en la sangre es realizado por los glóbulos rojos, que son los encargados de llevarlo a cada célula de nuestro organismo que lo requiera. Al no respirar, no llegaría oxígeno a nuestras células y, por lo tanto, no podrían realizarse todos los procesos metabólicos que nuestro organismo requiere para subsistir. Esto traería como consecuencia una muerte súbita por asfixia producto de la falta de oxígeno en los pulmones, o una muerte cerebral, si no llega oxígeno al cerebro. La pleura es la membrana que rodea los pulmones y los protege del roce con las costillas. 12

13 Proceso de inspiración y exhalación del aire Inspiración: Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia afuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el vacío resultante. Espiración: Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele. Inspiración Espiración 13

14 ANEXO 2 El espirómetro casero Materiales: Una botella de plástico de 3 litros. Un balde. Un pedazo de manguera transparente. Fundamento teórico: El funcionamiento del espirómetro casero se basa en la ley de impenetrabilidad de los cuerpos; que expresa que dos cuerpos no pueden ocupar un mismo lugar en el espacio a la vez. Por tal motivo, al soplar aire dentro de la botella, el mismo desplaza al agua contenida en ésta. Procedimiento: 1 Gradúa la botella con una regla cada 1/4 de litro. 1 2 Llena con agua el balde y la botella, colocando un extremo de la manguera dentro de la misma; luego, inviértela y colócala dentro del balde (para realizar esto último, debes tapar la boca de la botella con las manos). 3 Sopla dentro de la manguera todo lo que puedas; el nivel del agua desplazada será tu capacidad pulmonar