Identificación de variables y planificación de una prueba justa Piensa y pregúntate Un experimento que vale la pena requiere planificación. De hecho, la etapa de planificación es la más importante del proceso de experimentación. Hoy, vas a dar los primeros pasos hacia la planificación de un buen experimento. Tendrás que tomar en cuenta dos ideas principales para que puedas diseñar bien el experimento. Se dan a continuación: Existen muchas variables que determinan la manera en que crecen las Wisconsin Fast Plants. Un experimento exitoso es una prueba justa. Para cuando termines esta lección, podrás planificar un experimento que sea una prueba justa de cómo una de las variables afecta la vida de las Wisconsin Fast Plants. Materiales Para ti 1 cuaderno del estudiante 1 Hoja de Actividades 1A, Hoja de trabajo para la planificación Para tu equipo de cuatro personas 1 Hoja de Actividades 1B, Instrucciones para usar la hoja de trabajo para la planificación 1 pedazo de papel 1 par de tijeras Averigua por ti mismo 1. Cuáles son los elementos que necesitan las Wisconsin Fast Plants para crecer? Comenta tus ideas con la clase. Tu maestro hará una lista de tus ideas. 2. Ahora, pensemos en cada idea. Qué es lo que necesitan las Wisconsin Fast Plants para crecer mejor? Comenta estas condiciones, o variables, con la clase. Consulta la Selección de lectura de la pág. 6 de la Lección 1 para obtener información acerca de cada una de estas 9
variables. Cada una de ellas formará parte de tu experimento, por eso es importante que entiendas cada una de ellas. Hoy formarás parte de un equipo de cuatro personas que van a tener cuatro macetas de cuatro secciones (dieciséis plantas) para usar. Dos de las macetas se deben marcar como plantas control, y dos se deben marcar como plantas experimentales. Las plantas control van a crecer bajo condiciones óptimas y se desarrollarán de manera normal. Las plantas experimentales crecerán de acuerdo al plan experimental que tu equipo va a diseñar. Hoy tu equipo va a empezar a diseñar un plan experimental para probar una de las variables. 3. Presta atención mientras tu maestro te muestra cómo se usa el tablero de planificación para originar tu plan. 4. Ahora, trabaja junto con tu equipo con las Hojas de Actividad 1A y 1b. Lee las instrucciones cuidadosamente. Comenta todas las posibles variables durante la cantidad de tiempo que les dé el maestro. Estos comentarios les ayudarán a decidir cuál de las variables quieren aislar y estudiar. 5. Prepárate para comentar con la clase tus ideas acerca de la variable que se puede cambiar para efectuar un buen experimento. Durante las discusiones acerca de las variables, trata de acordarte que estás tratando de planificar un experimento que sea una prueba justa de una de las variables. Puedes lograr esto si cambias sólo una de las variables de tu experimento y dejas las otras variables sin cambiar. 6. Durante los próximos días, tienes que meditar sobre el proyecto. Toma el tiempo necesario para considerar las distintas ideas antes de seleccionar la que prefieres. Comenta las ideas con varias personas: tus padres, tus compañeros de clase, los otros miembros de tu equipo, y el maestro. En muchos casos, las ideas que se comparten crecen y florecen! 7. También necesitas más información. Lee sobre el ciclo de vida de las Wisconsin Fast Plants de la pág. 12 a la 15. Así te informarás acerca de las características de una planta normal, no experimental. Deberás pensar en la importancia de este paso si vas a llevar a cabo un experimento. Ideas para explorar 1. Haz más investigaciones sobre el ciclo de vida de las plantas y de la manera en que las afectan las condiciones ambientales. Los temas para investigar incluyen: La manera en que la lluvia ácida daña los árboles La manera en que la sal que le ponen a las carreteras durante el invierno en algunas partes del país afecta a la hierba y a otras plantas La manera en que los contaminantes del aire afectan los líquenes que crecen sobre los árboles El tiempo de recuperación de las plantas después de un incendio de bosque 10 / Ident. de variables y planificación de una prueba justa
2. Lee para averiguar más acerca de la manera en que funciona el método científico. Un libro informativo es How to Think Like a Scientist: Answering Questions by the Scientific Method por Stephen P. Kramer. Ident. de variables y planificación de una prueba justa /11
Selección de lectura Figura 2-1 El ciclo de vida de las Wisconsin Fast Plants 20 Cuadro de crecimiento de las Wisconsin Fast Plants Altura de las plantas (centímetros) 15 10 5 1 2 3 4 7 9 11 13 15 18 28 35 Tiempo (días) En la Lección 1, leíste sobre lo que necesitan las Wisconsin Fast Plants para crecer. Ahora, lee sobre la manera en que crecen bajo condiciones óptimas. Durante un corto período de tiempo, las plantas pasan rápidamente por todas las etapas de su ciclo de vida. La pequeña raíz es la primera parte que sale de la semilla, por lo general a las 24 horas desde que se sembró. Cuatro horas después, salen a la superficie los dos cotiledones. Al principio, estos cotiledones que tienen forma de corazón son blancos, pero pronto se vuelven verdes y tienen la función de producir alimento para la plántula hasta que ésta desarrolle hojas genuinas (a eso del séptimo día). Al cuarto o quinto día, las hojas genuinas parecen nudos diminutos en el extremo de crecimiento de la planta, entre los cotiledones. A medida que crecen, su aspecto es muy distinto al de los cotiledones pero su función es la misma: la producción de alimento. Las hojas genuinas continúan saliendo durante los siguientes días y aumentan de tamaño muy rápidamente. Poco después que las primeras hojas se hayan desarrollado por completo, aparecen los capullos (día 7 u 8). Búscalos amontonadas en el extremo del tallo. Los capullos están cerrados y son de color verdoso amarillo, a veces con un toque de púrpura. Dentro de uno o dos días, los capullos se abrirán y revelarán las flores de Brassica, de un amarillo encendido y cuatro pétalos. La segunda semana de vida es un período muy activo para la planta. Además de producir capullos y aumentar el tamaño de sus hojas, la planta también está experimentando una etapa de crecimiento acelerado, 12 / Ident. de variables y planificación de una prueba justa
Figura 2-2 Crecimiento de las hojas y los capullos hojas genuinas racimo de capullos cotiledones Del día 4 al 7, las hojas continúan saliendo y crecen a una velocidad extraordinaria Para el día 8 ó 9, los capullos verdoso amarillos aparecen en un racimo así como lo hacen los seres humanos durante su adolescencia. Entre los días 9 y 13, el tallo de la planta se alargará entre los lugares donde están conectadas las hojas. Del día 13 al día 18, las flores se abren por completo y están listas para la polinización. En el ambiente natural, esta función la desempeñan mejor las abejas. Para las Wisconsin Fast Plants, se tiene que hacer una polinización cruzada para que las plantas produzcan semillas fértiles. Esto quiere decir que el polen de la parte macho de una planta se debe poner el la parte hembra de otra planta. Las Lecciones 6 y 7 contienen más información sobre polinización. Figura 2-3 Etapa de crecimiento acelerado de la planta Antes del crecimiento acelerado Después del crecimiento acelerado Ident. de variables y planificación de una prueba justa /13
Después de la transferencia de polen de una planta a la otra, las flores empiezan a cambiar. Los pétalos se marchitan, y se caen. Los huevos dentro del pistilo se están desarrollando para convertirse en semillas. El pistilo, que ahora se denomina vaina de semillas, se alarga y se hincha a medida que crecen las semillas durante los siguientes 20 días. Durante este tiempo, hay poco aumento en la altura de la planta porque la planta está utilizando su energía para la producción de semillas. Figura 2-4 Planta con vainas maduras Vainas maduras A eso del día 35, la planta se retira del sistema de riego y se pone a secar para que las semillas maduren. Después de una semana, las vainas se pueden separar y las semillas se pueden quitar. El ciclo de vida está terminado: la planta ha pasado de ser semilla a producir sus propias semillas, y ahora estas semillas se puede sembrar para empezar de nuevo el ciclo de vida. Las plantas Brassica crecerán de esta manera si se les proporcionan las condiciones ideales. Guardando esto en mente, qué crees tú que les ocurriría a las plantas si: se les protegiera de la luz por 3 horas cada día? no se les pusiera fertilizante? se les diera una doble dosis de fertilizante? la temperatura bajara a 45 F (7 C) durante 6 horas cada noche? la temperatura se mantuviera a 90 F (32 C)? hubiera superpoblación de plantas? no se polinizaran las flores? 14 / Ident. de variables y planificación de una prueba justa
Crees que el cambiar una variable causaría un cambio en el ciclo de vida de una planta? Cómo se podría disminuir o acelerar el ciclo de vida? Todavía producirían flores? Aún producirían semillas? Qué crees? Figura 2-5 día 5 día 7 El ciclo de vida de una planta Brassica día 2 día 3 día 9 día 11 día 1 día 13 día 28 día 15 día 18 Ident. de variables y planificación de una prueba justa / 15