1

ANLISI TREBALL PRCTIC DE LA UNITAT DIDCTICA

FECUNDACI DE LERI DE MAR: EFECTES DEL CANVI CLIMTIC

OLGA ESPADA

UPF 2015

2

INTRODUCCI

El treball prctic que es va portar a terme, va consistir en valorar els efectes del canvi climtic sobre la fecundaci del eri de mar. Aquesta prctica es va realitzar amb el grup de 1r de Batxillerat de lInstitut Europa de Bellvitge a Cincies pel Mn Contemporani, en concret a la unitat didctica de impactes ambientals. El grup de primer de batxillerat est format per 30 alumnes, dels quals noms 11 sn del batxillerat cientfic i prcticament la meitat de la classe procedeix despecialitats dhumanitats o socials, per tant, est plantejada com a eina per familiaritzar-se amb el laboratori, amb ls de material i amb promoure el pensament crtic i la rigurositat de la presa de les seves dades.

Per ells representa una prctica molt motivadora i innovadora, ja que no estan habituats a aquest tipus de sessions prctiques ni a les assignatures opcionals del seu batxillerat, ni a Cincies pel Mn Contemporani. En general, presenten mala conducta i desmotivaci envers aquesta assignatura, aix que representa una oportunitat molt bona per transmetre motivaci i coneixement vers la cincia.

La prctica es va iniciar i desenvolupar en una sessi i es va finalitzar al principi de

la sessi segent, amb un debat de sntesi. Per realitzar la tasca havem destar molt coordinats, el grup es va dividir en 2 grups de 15 alumnes cadascun, i per cada grup es disposaven en 3 subgrups de 5 alumnes. El grup control del experiment el vam realitzar entre tots. Desprs cada subgrup va avaluar tres condicions de temperatura i pH diferents. En concret, van avaluar:

Grup 1: pH 7,9 i Temperatura 15C Grup 2: pH 7,5 i temperatura 20C Grup 3: pH 5 i temperatura 30C Lobjectiu era que avaluessin conjuntament (tots els alumnes de classe) els efectes

de la variaci daquests parmetres. Per tal de determinar quins efectes provocaven les alteracions daquestes dues variables, els alumnes havien de primer canviar les condicions de laigua de mar on reproduirien la fecundaci (pH i temperatura), reproduir la fecundaci amb laigua condicionada, desprs realitzar un recompte de quants ocits observaven fecundats i quants no, i posar-se dacord amb els altres grups per arribar a una conclusi del que havia passat. Desprs que pensessin en la importncia de la variable dependent i independent en el protocol plantejat.

3

Gui de planificaci de lactivitat

Breu resum inicial de lexperiment en que es basar lactivitat: Aquesta prctica fou aplicada al principi de la unitat didctica realitzada a 1r de Batxillerat a Cincies pel Mn Contemporani. En concret correspon a la primera sessi impartida a la unitat didctica dels principals impactes ambientals i el canvi climtic. La intenci daquesta prctica era introduir els primers conceptes relacionats amb el canvi climtic, i que els alumnes veiessin dels seus propis ulls, que el canvi climtic existeix i que pot provocar conseqncies als essers vius que hi viuen.

A ms, al tractar-se del grup sencer dalumnes de 1r de Batxillerat s una bona ocasi perqu alumnes que no sn de la especialitzaci cientfica vagin al laboratori i facin treballs prctics, utilitzin protocols i materials del laboratori.

En el protocol dissenyat es plantejava el segent objectiu:

Reproduir en condicions de laboratori la fecundaci externa dels erions de mar. Posteriorment, canviar les condicions externes de pH i temperatura de laigua on es produeix aquesta fecundaci, tot comparant- ho amb els efectes que provoca el canvi climtic i arribant a conclusions respecte aquesta alteraci.

Per tant, volem reproduir al laboratori la fecundaci externa dels erions, observar-la i valorar de quina manera afecta el canvi climtic sobre aquesta fecundaci.

Per poder tenir en compte quins efectes tenia sobre la fecundaci, els canvis de pH i temperatura, els alumnes havien de diferenciar entre ocits fecundats i no fecundats en un camp del microscopi. Per grups comptabilitzaven els zigots formats segons si es canviava la condici de pH o temperatura.

En quin curs i en quina unitat didctica situo aquesta activitat experimental?

Quins aspectes procedimentals cal tenir en compte?

On poden estar els principals obstacles?

Quin material necessito?

Quins aspectes procedimentals cal tenir en compte?

La prctica al estar situada al principi de la unitat, es va iniciar amb un dileg socrtic amb tots els alumnes per fer aflorar els seus coneixements previs respecte la temtica que es volia treballar, les conseqncies del canvi climtic, en concret sobre els oceans. Es van donar una srie dexplicacions a partir dels coneixements inicials exposats amb tots els alumnes i sels va plantejar la segent qesti:

Creieu que es produir algun efecte sobre la fecundaci de leri de mar si alterem les condicions de pH i temperatura?

Penseu una hiptesi.

On poden estar els principals obstacles?

El principal obstacle daquesta prctica va ser el alt nombre dalumnes a classe, per aix es va dividir en dos grups de 15 alumnes. Mentre el primer grup respon les primeres preguntes inicials sobre la prctica, el segons grup realitzava la prctica. En concret, els alumnes havien de dividir-se en 3 grups, primer de tot tots observarem el procs de fecundaci del eri de mar per tal de tenir clara lestructura i el moment de fecundaci (control del nostre experiment), i desprs es dividirien en 3 grups per tal de

4

valorar primer els canvis que es produen quan hi havia alteracions en temperatura o pH. Cada meitat de classe considerava tres condicions diferents de pH i temperatura. La idea que sn variables dependents, daquesta manera tamb es pretn que els alumnes es familiaritzin amb els conceptes variable, dependent i independent.

Al protocol de la prctica sels explica la distribuci de la classe de la segent manera:

De quina manera treballarem?

o Ens repartirem en 2 grups de 15 alumnes cadascun.

o Entre tots primer mirarem la fecundaci externa de leri de mar i diferenciarem

aquells ocits que estan fecundats daquells que no ho estan.

o Els grups 1,2,3 avaluaran els efectes del canvi climtic sobre la fecundaci

dels gmetes del eri de mar. Per fer-ho recontaran ocits fecundats i no

fecundats en un camp de visi al microscopi. Simularan 3 pH i 3 T diferents i

respondran les preguntes relacionades.

Un altre obstacle est en que els alumnes no estan familiaritzats amb el material de laboratori ni amb el seu s per tant abans de realitzar cap tipus de prctica sels va donar instruccions de com havien de comportar-se i donar us a cadascun dels materials. Tamb ls de protocols que en moltes ocasions no acaben de tenir clar com interpretar. Especialment quan parlem de variables i de grups control.

La primera part de la prctica, la fecundaci del eri de mar sense alterar cap variable de laigua on viu, el nostre control, el vaig realitzar jo, per tal que els alumnes veiessin com havien de realitzar la part prctica. Mentre jo els mostrava el procediment de fecundaci anvem repassant els noms dels materials que estvem utilitzant i a partir daqu ells havien de pensar de quina manera podien canviar les variables pH i temperatura de laigua per poder valorar la seva alteraci a la fecundaci. Per tant, el disseny procedimental era parcialment elaborat per mi i parcialment per ells.

Un dels punts clau que havien de tenir en compte alhora de realitzar la prctica, era que no utilitzessin la mateixa pipeta per agafar els ocits i els espermatozoides si volien observar-los de manera independent.

Que fossin precisos alhora de pipetejar el tros de gnada i que moltes vegades quan fiem una preparaci, no observvem res, aix s important que ho vegin, perqu en moltes ocasions a la experimentaci no observes el que tu creus que passar, ja que poden existir moltes ms variables que poden estar afectant. Aix els mostra molt b com s lexperimentaci real i com aix requereix repeticions i molta dedicaci.

Per poder realitzar el recompte de vuls fecundats primerament no sels va donar cap tipus dinstrucci per tal que ells mateixos arribessin a estipular-se una srie de normes alhora de poder realitzar el recompte de ocits fecundats i no fecundats. Passats un minuts sels va preguntar quins criteris havien seguit alhora de prendre dades. Llavors es un bon moment per comentar que han de ser rigorosos i estipular una srie de normes perqu entre observadors les dades siguin el ms fiables possibles i que han de seguir el mateix criteri pels tres grups formats.

Al protocol sels donava un llistat del material que donarem s per s a linforme de prctiques on els alumnes havien de descriure de quina forma shavia utilitzat els materials del laboratori ,el que shavia fer i perqu shavia fet.

Per tal de fer un pas ms i arribar a interpretar les dades obtingudes pels diferents grups, els alumnes havien de realitzar un informe de prctiques per parelles on havien de desenvolupar els principals punts clau de la prctica.

A la part de conclusions, els alumnes havien de tornar a les idees comentades inicialment i lligar la teoria de com aquests essers vius aparentment han estat afectats

5

pel canvi climtic i explicar amb les seves prpies paraules quin es lefecte que aix ho provoca realment als oceans. Aquest informe de prctiques va quedar com a deures i es va entregar al dia segent de la prctica amb lobjectiu que els alumnes, complementessin la seva informaci sobre els efectes del canvi climtic als oceans. La intenci s que acabessin linforme de prctiques i busquessin informaci daltres efectes als oceans.

Quin material necessitem?

Erions de mar: Paracentrotus lividus

Portaobjectes

Vasos de precipitats

Pipeta Pasteur de plstic

Safates de plstic

Microscopi ptic

Bistur o tisores

pH-metre

Termmetre

Bec bunsen

Aigua de mar

cid feble HCl 0,01M

Qu vull treballar en lactivitat experimental? I quins sn els objectius?

Que els alumnes construeixin per si mateixos amb les seves observacions un coneixement constructiu de que esta passant amb el canvi climtic i com aquests tamb poden afectar als oceans i als organismes que hi viuen.

Que es familiaritzin amb els protocols de prctiques i els procediments a seguir en un laboratori, que prenguin les seves prpies dades i que sestipulin les seves prpies metodologies per prendre aquestes dades.

Un cop realitzats aquests punts a la prctica, lobjectiu s que els alumnes siguin capaos de completar un informe de prctiques del que sha treballat al laboratori i extreguin unes conclusions coherents.

En quin moment de la seqncia didctica es realitza lactivitat?

Aquesta prctica es va realitzar al inici de la unitat didctica com a mtode per explorar les idees prvies del canvi climtic i que els propis alumnes siguin cientfics i puguin arribar a veure els afectes del cavi climtic. Una metodologia diferent per introduir nous conceptes i aplicar-los a un exemple real afectat per aquest canvi climtic. En aquest cas, leri de mar.

Tots ells tenen alguns coneixements del que s el canvi climtic, del que est passant actualment a la terra, per cap dells simagina que el canvi climtic tamb pot afectar als oceans i als organismes que hi viuen. Al ser una tasca manipulativa i ells

6

mateixos comproven que el canvi climtic t conseqncies s una manera molt illustrativa i constructiva de comprendre i adquirir coneixement.

A ms la prctica t un altre punt fort i s que molt probablement aquests alumnes no hagin vist ni estudiat un invertebrat mar al laboratori de lescola.

Com tinc previst que els alumnes sapropin dels objectius i els motius de lactivitat?

Mitjanant lelaboraci del informe de prctiques i fent una recerca complementaria junt amb la interpretaci de les dades obtingudes amb tots els alumnes de classe, fent variar els factors temperatura i pH.

Quin material (protocol escrit, a la pissarra...) proporcionar als alumnes?

Protocol de prctiques i suport dexplicaci inicial desprs dhaver realitzat un dileg socrtic per veure les idees prvies que aquests alumnes tenen sobre la prctica.

Com organitzar lactivitat? Qu i quan faran els alumnes? Per a qu? Qu i quan far el professor? Per a qu?

Lactivitat sorganitzar dividint el grup aula en dos grups de 15 alumnes. Els primers 15 realitzaran la prctica els primers 20 minuts de la sessi i el segon grup realitzar la prctica els segents 20 minuts. Al final de la sessi sels dona les indicacions respecte la tasca que queda com a deures, la realitzaci del informe de prctiques i la recerca dinformaci per complementar la prctica. Cada meitat de grup es distribuir en tres grups de 5 alumnes i hauran de valorar unes condicions de temperatura i pH diferents. A partir daqu amb totes les dades obtingudes, amb tots els alumnes de classe, i fent una sntesi els resultats obtinguts els ltims 5 minuts de la sessi, els alumnes han de redactar les conclusions de linforme de prctiques.

Com comunicar als alumnes el que han de fer?

Ells tenen el protocol de prctiques i a ms sels explica prviament a tots que farem i per cada grup sels fa una demostraci del procediment per lanlisi del grup control.

Qu senduran els alumnes desprs de la prctica? (produccions, apunts, fotografies, esquemes...) com queda registrat el que han fet?

Ells semportaran el protocol i les dades que hagin apuntat pel seu grup respecte quins vuls han vist fecundats i quins no.

Tinc previst dedicar alguna estona de discussi desprs de la prctica? Qu

espero que passi durant aquesta discussi, quins aspectes espero que surtin?

La sessi segent entre tots vam comentar els resultats que shavien obtinguts a la practica i perqu havia passat all i ells mateixos van explicar la informaci que havien trobat sobre lefecte del canvi climtic als oceans.

Com avaluar laprenentatge dels alumnes? Amb els protocols entregats i lactitud disposada al laboratori quan estvem realitzant la prctica.

7

Una vegada realitzada lactivitat experimental, qu ha passat? Com valoro el seu resultat (Fins a quin punt lalumnat ha assolit els objectius que es pretenien amb la realitzaci de lactivitat?) Alhora de portar a terme la prctica, els alumnes es mostraven motivats per anar al laboratori i fer treballs prctics per a la vegada no tenien un comportament adequat. Es van posar a corre i riure i aquesta prctica, perqu sefectus de forma adequada, requeria de la seva dedicaci i motivaci.

El problema es va trobar en el moment en que, ells per petits grups de 5 alumnes, havien de pensar de quina manera avaluarien el nombre docits fecundats. No van ser rigorosos alhora de prendre dades, alguns van tenir problemes alhora dobservar ocits fecundats i van abandonar la prctica daltres que van comptabilitzar ocits fecundats i van establir unes normes alhora de realitzar la prctica, per van redactar linforme de qualsevol manera i no van fer recerca dinformaci.

Per tant, un dels objectius daprenentatge, com el de adquirir coneixements de com es produeix els canvis de pH i temperatura als oceans van quedar suplantats per quedar-nos noms en informaci ms anecdtica com s lefecte a leri de mar.

En canvi, el fet que els alumnes es familiaritzessin amb el material de laboratori, i incls que repetissin el protocol en diferents ocasions (s de rpliques per validar lexperiment) per tal de aconseguir lobjectiu de la practica si que va ser un punt fort per aquests alumnes, que malauradament fa molt de temps que no trepitgen un laboratori.

En quins aspectes sha apartat del que tenia previst? He hagut de fer algun reajustament sobre la marxa? Obrir jo les garotes.

Pautar i ensenyar ms el protocol de la prctica.

Explicar els efectes del canvi climtic sobre els oceans ja que els alumnes jo havien fet la recerca demanada.

Quines evidncies puc aportat sobre el resultat de lactivitat experimental?

Al llarg de la prctica els alumnes van mostrar fora inters en realitzar de manera adequada el protocol.

Quan va arribar lhora de finalitzar la sessi els alumnes no feien intenci de marxar de classe.

De manera general, els alumnes que no realitzaven la prctica mentre laltre meitat de classe si la feia, no van mostrar comportaments disruptius i han esperat adequadament al seu torn.

Tamb sha de destacar que, encara que la prctica va resultar interessant per la majoria dalumnes, aquells alumnes que presenten pitjors comportaments a les classes teriques, van mostrar-se amb comportaments infantils al laboratori, els 4 alumnes de sempre es van posar a crrer i cridar pel laboratori i van ser els seus companys que els van tenir que dir que es comportessin.

La sessi posterior, on els alumnes havien de fer recerca de quines sn les conseqncies directes del canvi climtic sobre els oceans no va resultar de forma

8

efectiva, ja que la majoria de alumnes no havia buscat res i linters inicial de la prctica va desaparixer.

Per altre banda respecte els resultats de lexamen la meitat de la classe va poder resoldre de manera adequada la pregunta relacionada amb la prctica.

Que han aprs a grans trets les normes i metodologies de treballar al laboratori i han evidenciat lefecte del canvi climtic tot i que en el moment de la prctica no va quedar del tot clar, ms endavant es va tornar a treballar.

Qu canviar? Com es podria millorar?

Es podria millorar la comprensi dels conceptes que es volen treballar dedicant una nova sessi a comentar amb ms detall el que sha treballat, incls dedicar la segent hora a completar linforme de prctiques i fer la recerca a classe. Degut al extens contingut que shavia de treballar i les sessions limitades que simpartirien no es podia desenvolupar daquesta forma.

Alhora dexplicar lefecte del canvi climtic sobre els oceans, hagus estat b que els alumnes haguessin intentat detectar les diferncies entre lefecte real del canvi climtic i el que nosaltres estvem simulant i com aquest pot afectar de diferent manera als ocits que sestan fecundant.

Es a dir, la diferncia essencial es troba en el procediment que nosaltres realitzem per disminuir el pH de laigua. A la practica incloem un cid a laigua de mar, perqu aquest canvi, per de manera natural, el canvi climtic no dona aquest procs, sin ms aviat una srie de reaccions en cadena que es produeixen amb els ions carbonat, que dona lloc a la disminuci de pH de laigua dels oceans.

9

Batxillerat: Cincies pel Mn Contemporani

Treball prctic: Efectes del Canvi Climtic sobre els Oceans

Protocol de la prctica

10

Nom: Data:

Qestionari idees prvies: Canvi climtic 1.- Respon al segent qestionari, de forma individual, sobre aspectes del canvi climtic. Indica mitjanant una creu (X) a la casella corresponent, l'opci que ms s'adequa als teus coneixements sobre el tema.

Concepte/ tema que creiem saber sobre aquest tema?

1 no ho

s

2 se una mica

3 ho conec suficient

4 ho conec

b

5 ho

domino

Quins sn els components de latmosfera?

Qu s el clima ?

Qu s el canvi climtic?

Que s lescalfament global?

Que es lefecte hivernacle?

Quins gasos hivernacle coneixes?

Quines sn les causes del augment del efecte hivernacle?

Quins sn els efectes?

Quines son les solucions possibles?

Que es el desenvolupament sostenible?

2.- Intenta formular hiptesi sobre quin ser lefecte del canvi de condicions de pH i temperatura en la fecundaci de leri de mar i perqu succeeix:

11

Treball prctic: La fecundaci de leri de mar

ANATOMIA INTERNA I EXTERNA DELS ERIONS DE MAR

Amb quina espcie treballem nosaltres?

Lespcie amb la que volem treballar s

Paracentrotus lividus una espcie tpicament

mediterrnia. Espcie d'eri de mar que t la

closca rodona i bastant aplanada. Es reconeix per

les seves pues llargues, llises i robustes i la

coloraci verd fosc, bru fins al porprat.

12

Protocol

De quina manera ho farem?

Simularem el canvi climtic a partir de canviar tres condicions diferents:

1) Primer realitzarem lexperiment control entre tots i veurem quin es el procediment

que hem de seguir per realitzar la prctica.

2) Hi hauran tres grups de prctiques amb tres condicions de temperatura i pH

diferents:

- El grup control tindr aigua marina a una temperatura de 13C i un pH de 7.9

- El segon grup tindr aigua marina a una temperatura de 25C i un pH de 7.5 - El tercer grup tindr aigua marina a una temperatura de 30C i un pH de 5

3) Per determinar els problemes que pot provocar el canvi climtic farem un recompte

de cllules que shan fecundat, per tant cada grup haur de fer un recompte de

gmetes que estan fecundats (dos o ms cllules) i els que no.

Material

QU NECESSITEM? Erions de mar: Paracentrotus lividus

Portaobjectes

Vasos de precipitats

Pipeta Pasteur de plstic

Safates de plstic

Microscopi ptic

Bistur o tisores

pH-metre

Termmetre

Gel (glaons)

Bec bunsen

Aigua de mar

cid feble HCl 0,01M

QU VOLEM FER? Volem reproduir al laboratori la fecundaci externa dels erions, observar-la i valorar de quina manera afecta el canvi climtic sobre aquesta fecundaci.

13

COM AFECTA EL CANVI CLIMTIC A LA FECUNDACI

DEL ERI DE MAR?

Aquests sn alguns efectes del canvi climtic sobre els oceans a les darreres dcades:

Augment del nivell del mar.

Desaparici de zones de gel permanent.

Disminuci de la biodiversitat marina.

Laugment progressiu de la temperatura

de laigua.

Lacidificaci degut a la major absorci

de CO2 atmosfric o disminuci del pH.

Simulem el canvi climtic! Indum la fecundaci, canviant les variables pH i Temperatura, intentarem veure com afecten aquests factors. Per a realitzar-ho, els gmetes salliberaran a laigua de mar que hi ha al vas de precipitats (amb un pH i T determinat). Un cop hem canviat cada variable, tornarem a preparar la fecundaci per observar-la. I determinarem si la fecundaci dels erions de mar es veu afectada i la viabilitat dels seus gmetes.

6.- Formuleu una hiptesi per a cada grup. Quin efecte creus que pot tenir sobre

els ecosistemes marins el canvi climtic?

7.- Resultats: En grups feu recompte del nmero dvuls fecundats. Anoteu a la casella.

pH

Temperatura N vuls fecundats

7.9 15C

7.5 20C

5 30C

8.- Relaciona el nombre dvuls fecundats amb el canvi climtic. Creus que la disminuci de la reproducci pot generar problemes mediambientals en lecosistema?

14

9.- Informe de prctiques. Redacta un breu informe de la prctica que consti de: Introducci terica, material i mtodes (perqu els hem utilitzat?), Resultats i Conclusions. (Extensi mxima de 3 lnies per punt).

15

Quina diferncia hi ha entre realitzar la prctica amb les variables dependents unes de les altres i les variables independents?

Com elaboraries lexperiment si el plantegessis amb les variables de manera independent?

Busca informaci sobre quines sn les conseqncies del canvi climtic sobre el planeta i explica de quina manera lafecta: