Investete n oameni ! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritar 1 Educaia i formarea profesional n sprijinul creterii economice i dezvoltrii societii bazate pe cunoatere Domeniul major de intervenie 1.1. Acces la educaie i formare profesional iniial de calitate ProiectProces educaional optimizat n viziunea competenelor societii cunoaterii Contract nr: POSDRU/55/1.1/S/25952

CONINUT TEORETIC AFERENT CURRICULUMULUI INTEGRAT, INTER- I TRANSDISCIPLINAR, PENTRU DOMENIILE TIINIFIC I UMANISTVersiune de lucru 30.04.2010

Partener 1- SIVECO ROMANIA SA

Pagina

1

CUPRINS1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Echilibre i dezechilibre naturale; fenomene meteo extreme..................................................... 3 Supravieuirea ca individ, populaie, specie, biosfer ................................................................. 6 Nevoi i resurse: utilizare, epuizare, gsire de noi resurse. ......................................................... 8 Cltori i cltorii prin corpul uman ......................................................................................... 35 Reacii i relaii; cauze i efecte (determinism i predictibilitate) ............................................. 61 Descoperiri accidentale .............................................................................................................. 66 Potenialul creator uman; descoperiri i invenii care au revoluionat lumea .......................... 72 Siliciu/ carbon informaie/ cunoatere ................................................................................... 75 Tehnologia naturii i natura tehnologiei .................................................................................... 78 Cltori i cltorii prin Univers ............................................................................................ 84 Magia tiinei........................................................................................................................ 117 Informaie i hazard ............................................................................................................. 120

Pagina

2

1. Echilibre i dezechilibre naturale; fenomene meteo extreme"O clip nu a fost atent Natura i a aprut Omul! O clip s nu fie atent Omul, i Natura i repar greeala!" (Voltaire) Prezentarea temei Omul este parte integrant a naturii. Toate elementele din natur se afl ntr-o relaie de interdependen, ceea ce conduce la echilibrul natural. Acesta se menine att timp ct nu intervin factori ce pot determina stricarea lui. Ansamblul de relaii i raporturi de schimburi ce se stabilesc ntre om i natur, precum i interdependena lor influeneaz echilibrul ecologic, determin condiiile de via i implicit condiiile de munc pentru om, precum i perspectivele dezvoltrii societii n ansamblu. Aceste raporturi vizeaz att coninutul activitii ct i crearea condiiilor de existen uman. O dat cu evoluia societii omeneti au nceput s apar unele modificri, la nceput neeseniale, apoi din ce n ce mai mari. Omul a utilizat unele materiale naturale i a creat altele fr s-i dea seama c poate deteriora mediul. Lumea contemporan trebuie s minimalizeze aciunile care conduc la dezechilibre naturale, cu efecte dezastruoase asupra oamenilor, animalelor, vegetaiei, a vremii. Civilizaia uman prezint cele mai periculoase influene destabilizatoare la nivelul ntregii biosfere: supraexploatarea resurselor biosferei, restrngerea biodiversitii (dispariia unor specii), poluarea (sub toate formele sale). Printre consecinele polurii mediului nconjurtor amintim: topirea ghearilor (pn n 2050 vor rmne doar 54% din ghearii care erau n 1950), nclzirea global (n ultimul secol Oceanul Planetar a crescut cu 20 cm), diminuarea stratului de ozon (din cauza supersonicelor, a clorofluorocarbonilor) etc. Un element deosebit al raporturilor dintre mediul nconjurtor i dezvoltarea societii l constituie nelegerea caracterului determinant al dezvoltrii durabile. Aceasta presupune protecia i conservarea mediului nconjurtor, pe de o parte i utilizarea raional, cantitativ si calitativ, a resurselor naturale, pe de alta parte. n ultima perioad, omenirea se confrunt cu hazarde determinate de aciunile proprii sau pur i simplu generate de fora naturii. Fenomenele meteorologice extreme (temperaturi anormal de ridicate sau de sczute, furtuni violente, cderi de grindin, precipitaii abundente sub diverse forme, uragane, tornade, inundaii etc.) au devenit o parte component a vieii de zi cu zi a oamenilor din toate colurile Pmntului.

Pagina

3

Pagina

De asemenea, omenirea se lupt i cu consecinele dezastruoase ale catastrofelor naturale produse de forele pmntului: cutremure, tsunami, avalane, erupii vulcanice etc. Dimensiunea multiperspectiv a temei Geografie: Medii naturale ale Terrei (din zona rece, din zona temperat, din zona cald) Vulcani - aspecte geologice, erupie, clasificare, vulcanism, relief vulcanic, vulcanii noroioi, vulcani activi i inactivi de pe Terra. Erupiile vulcanice efecte asupra mediului. Cutremurele - cauzele producerii, dinamica scoarei terestre, cutremure produse de-a lungul vremii, scrile Richter i Mercalli, consecinele cutremurelor (modificarea reliefului, producerea valurilor uriae tsunami, efecte asupra economiei etc). Fenomene meteo - prezentarea fenomenelor meteo obinuite i a celor extreme, cauzele apariiei acestora, zone de pe Glob predispuse fenomenelor meteo extreme, consecine. Gheari - caracteristici, tipuri, efectele polurii asupra ghearilor. Rezervaii naturale din lume i din Romnia. ri cu tradiie n ocrotirea mediului. Zone expuse dezechilibrelor naturale. Plante i animale pe cale de dispariie. Istorie: Catastrofe naturale care au influenat dezvoltarea omenirii de-a lungul vremii: cutremure, inundaii, erupii vulcanice. Aspecte legislative referitoare la protecia mediului. Date importante privind protecia mediului. Organizaii ce militeaz pentru protecia mediului nconjurtor (Greenpeace etc). Chimie: Poluarea mediului - poluarea apei, solului, aerului. Identificarea i analizarea factorilor poluani de toate tipurile. Activiti experimentale n laborator (real sau virtual). Apa sub toate formele n care se gsete n natur. Circuitul apei n natur. Vulcanii din punct de vedere chimic - compoziia lavei i a produilor rezultai n urma erupiei (cenu, gaze, sulf, clor etc.). Vulcanul chimic activitate experimental.

4

Pagina

Petrolul i crbunii - resurse naturale abordate din punct de vedere chimic (exploatare, clasificare, prelucrare, produse obinute prin prelucrare, efecte asupra mediului). Matematic: Noiuni de statistic matematic aplicate noiunilor prezentate (interpretarea unor date statistice n contextul temei date). Matematici financiare aplicate temei date (comparare de procente, de statistici, rata de cretere/ descretere, calcule economice de rentabilizare, costuri etc.) Resurse: Revista i site-ul National Geographic. Reportaje de cltorie n zone geografice cu climat extrem. Activiti de predare-nvare recomandate - vizionare de filme - lucru pe echipe - brainstorming: se dezbat teme legate de protecia mediului care au drept scop dezvoltarea spiritului civic i a manifestrilor ecologiste Oare natura firii umane s fie la originea dezechilibrelor naturale? - studiul de caz, simularea, jocurile de rol - realizare de proiecte, plane, hri, postere, expoziii de fotografii ce ilustreaz dezastre naturale, ecologice etc. - activiti experimentale frontale i demonstrative n laborator (real sau virtual) - vizite la muzee i la institute de cercetare (Institutul de fizica pmntului etc.) - organizare de ntruniri, mese rotunde cu ocazia: Zilei Mondiale a Meterorologiei ( 23 martie) Zilei Internaionale a Apei (27 martie) Zilei Pmntului (22 aprilie) Zilei Internaionale de aciune pentru clim (15 mai) Zilei Mondiale a Oceanelor ( 8 iunie) Zilei Internaionale a Dunrii (29 iunie) Zilei Internaionale a proteciei stratului de ozon (16 septembrie) Zilei Mondiale pentru reducerea dezastrelor naturale (8 octombrie) Zilei Internaionale a biodiversitii (29 decembrie) Recomandri pentru realizarea proiectului Proiectul poate consta dintr-o serie de dezbateri finalizate cu colaje, postere, eseuri, scenarii.

5

2. Supravieuirea ca individ, populaie, specie, biosferPrezentarea temei Indivizii biologici reprezint forma de baz de organizare i existen a materiei vii. n funcie de gradul de complexitate structural indivizii pot s fie unicelulari sau pluricelulari, solitari sau coloniali. Conexiunile intra- i interindividuale asigur integritatea individului. Populaiile sunt grupri de indivizi din aceeai specie care ocup acelai areal. n timp ce indivizii unei populaii au o existen scurt, populaia ca ntreg continu s existe un timp ndelungat. Specia este unitatea taxonomic fundamental n care sunt integrate populaiile provenite din strmoi comuni i cu aceeai zestre ereditar. Populaiile unei specii se pot ncrucia nelimitat ntre ele, dar nu i cu alte specii. Ansamblul de populaii (din specii diferite) care triesc pe un areal (teritoriu sau habitat fizic) determinat reprezint biocenoza, iar toate biocenozele de pe planeta noastr alctuiesc biosfera. Supravieuirea presupune succesul n lupta cu mediul, cu factorii variabili ai acestuia, cu forele seleciei naturale sau artificiale. Modificrile mediului impun adaptri permanente. Variabilitatea individual, care presupune unicitatea fiecrui individ, interacioneaz cu condiiile diferite de mediu. n cazul n care acesta devine necorespunztor, opiunile sunt adaptarea morfologic, fiziologic i/ sau comportamental la noile condiii, migrarea n alte zone caracterizate de intervale corespunztoare de variaie ale factorilor de mediu, aciuni contiente i mai mult sau mai puin responsabile (n cazul speciei umane) de modificri ale mediului n sensul dorit. Dac aciunile sunt ncununate de succes, acest lucru nseamn supravieuire, dac nu, moarte. Supravieuirea poate fi considerat ca rezultat al unei ,,lupte pentru supravieuirecare se d la orice nivel de organizare a lumii vii. La nivel individual presupune competiie direct ntre indivizi din aceleai specie sau din specii diferite La nivel populaional i al speciei, supravieuirea nseamn supravieuire prin urmai i aici vorbim de strategii reproductive La nivel de biosfer vorbim de perpetuarea vieii pe Pmnt n orice condiii. Dac populaiile se afl n echilibru cu mediul n care triesc, realiznd supravieuirea i perpetuarea n mediul dat, vorbim de adaptare. Adaptarea are un caracter relativ, n condiii identice de mediu specii diferite realiznd adaptri diferite. La contactul cu un mediu nou, adaptarea presupune trei trepte: acomodare (transformri funcionale temporare), aclimatizare (supravieuire individual, fr

Pagina

6

capacitatea de a se reproduce) i naturalizare sau adaptare propriu-zis (supravieuire i perpetuare n condiiile date). Resurse: Cril i manuale de ecologie i evoluionism. Revista i site-ul ,,National Geographic. Reportaje de cltorie n zone geografice cu climat extrem. Leciile AEL pentru clasa a VIII-a : Relaia sol-vieuitoare, Relaia ap-vieuitoare, Relaia temperatur-vieuitoare, Introducerea de ctre om a unor specii noi n ecosisteme, Evoluia ecosistemului i pentru clasa a X-a : Dezechilibre ecologice. Activiti de predare-nvare recomandate Jocuri i dezbateri pe tema supravieuirii pe o insul pustie sau pe o alt planet. - studiul de caz: analizarea i dezbaterea legate de problemele polurii, dispariiei speciilor, supraexploatrii - simularea - jocul de rol: membrii grupului se pot identifica cu reprezentanii unor specii pe cale de dispariie i dezbat problemele legate de adaptare, migraie etc. Recomandri pentru realizarea proiectului Proiectul poate consta dintr-o serie de dezbateri finalizate cu colaje, postere, eseuri, scenarii.

Pagina

7

3. Nevoi i resurse: utilizare, epuizare, gsire de noi resurse.Prezentarea temei Dac secolul al XX-lea a fost marcat de creterea produciei de petrol care a condus indubitabil la dezvoltarea susinut a societii printr-o dezvoltare uimitoare a tehnologiei, prin depirea spaiului terestru i nu n ultimul rnd la creterea semnificativ a populaiei la nivel mondial, secolul al XXI-lea va fi marcat de pericolul epuizrii resurselor de petrol, gaze naturale i crbune. Orice activitate uman presupune existena i utilizarea unor resurse specifice n cantiti determinate i de o calitate adecvat. Pe lng aspectele pozitive ale utilizrii combustibililor, au aprut i probleme grave care abia acum ncep s i arate adevrata fa: poluarea, nclzirea global, subierea stratului de ozon, topirea ghearilor i nu n ultimul rnd, epuizarea resurselor de ap. Recuperarea i reutilizarea resurselor reciclabile reprezint mijloace de soluionare a contradiciei dintre cerinele procesului de cretere economic i caracterul restrictiv al resurselor. Tipul de produs realizat de ctre elevi: aplicarea unui sondaj cu prelucrarea rezultatelor obinute, prezentri PowerPoint, pagini web, filme. Dimensiunea multiperspectiv a temei Fizic: Producerea energiei electrice Resurse regenerabile de energie: convertoare de energie solar, eolian, geotermal Efectele producerii energiei asupra mediului Geografie: Resurse naturale - crbuni, petrol, gaze naturale. Zone cu resurse naturale, exploatare Fenomene meteo extreme determinate de aciunile omului - tipuri de astfel de fenomene, cauze favorizante, zone favorizate Energia eolian - zone n care se poate exploata aceast resurs, condiii, efecte Centrale nucleare n lume ri n care se folosesc combustibili nepoluani Istorie:

Pagina

8

Chimie: Efectele poluante ale combustibililor. Produi poluani rezultai n urma utilizrii acestora Combustibili nepoluani Direcii de utilizare a combustibililor Energia nuclear. Radioactivitatea Deeurile - reciclare, biodegradabilitate Biologie: Relaia dintre nevoile fiziologice i consumul real de resurse Reacia organismului atunci cnd resursele au ajuns la limit Speciile ca resurse i efectele dispariiei speciilor n reelele trofice Matematic: Noiuni de statistic matematic aplicate noiunilor prezentate (interpretarea unor date statistice n contextul temei date). Matematici financiare aplicate temei date (comparare de procente, de statistici, rata de cretere/ descretere, calcule economice de rentabilizare, costuri etc.) Direcii de abordare transdisciplinar 1. Europa n cutarea resurselor: marile descoperiri geografice i formarea imperiilor coloniale. Tema poate fi studiat din perspectiva istoriei, a economiei, a geografiei, cu accent pe resursele economice necesare Europei n secolele al XV-lea-al XVI-lea i pe consecinele extinderii controlului european asupra altor continente. 2. Nevoi nelimitate versus resurse limitate. Se poate realiza o incursiune n istoria economic, pentru a studia modul n care, de-alungul timpului, oamenii au gsit mijloace ingenioase de a acoperi nevoile specifice unui anumit stadiu de dezvoltare al civilizaiei cu resurse limitate disponibile, potrivit nivelului tehnologic al vremii. 3. Resursa uman: exploatare sau valorificare a potenialului uman? Tema poate fi abordat din perspectiva multiplelor forme de utilizare a forei de munc, a resursei umane n general, de la sclavia antic sau modern la migraia creierelor, ntlnit frecvent n lumea de azi.

Disputarea supremaiei pentru exploatarea resurselor naturale - conflicte nregistrate de-a lungul timpului ntre diferite ri. Accidente nucleare - istoric. Petrolul - trecut, prezent i viitor. Istoria descoperirii radioactivitii

Pagina

9

4. Nevoi i resurse n natur. Subiectul poate fi dezvoltat diferitelor forme de ntrebuinare a resurselor naturale. De exemplu, se poate pune accent pe relaiile trofice n care unele specii de vieuitoare reprezint hran (resurs de materie i energie pentru alte specii), se poate discuta dinamica dintre nevoile de hran i resursele existente pornind de la dinamica relaiei prad-prdtor (care apoi poate fi extrapolat i la fenomene sociale). 5. Resursele limitate i consecinele epuizrii lor. Se poate realiza o anchet privind situaia actual a resurselor limitate de tipul petrolului, crbunelui, gazelor naturale etc., iar pe baza acesteia se pot simula consecinele pe care epuizarea acestora le-ar putea avea asupra civilizaiei umane sau asupra mediului natural n general. 6. Piramida nevoilor (Maslow) i accesul la resursele necesare satisfacerii lor. Pornind de la analiza treptelor piramidei se poate analiza comportamentul uman corespunztor fiecrui nivel i modul n care acioneaz reclamele n modelarea comportamentului de consumator. Model de abordare transdisciplinar Subtema 1. Europa n cutarea resurselor: marile descoperiri geografice i formarea imperiilor coloniale "Majestatea Voastr trebuie s tie ca ne-am rentors 18 oameni cu doar o singur corabie din cele cinci cu care am plecat. Am descoperit mirodenii, trestie de zahr i perle. Majestatea voastr va ti s aprecieze faptul c am fcut nconjurul lumii, c plecnd ctre vest, am revenit prin est." (Jurnalul lui Antonio Pigafetta, sec. al XVI-lea) Repere cronologice: Sec. X-XI Cltoriile vikingilor pe rmurile estice ale continentului american. Sec. al XIII-lea Cltoria lui Marco Polo n China i Asia de Sud-Est. 1418-1431 Portughezii se instaleaz n arhipelagurile Madeira i Azore. 1488 Bartolomeo Diaz descoper extremitatea sudic a Africii (Capul Bunei Sperane). 1492 Prima cltorie a lui Cristofor Columb peste Oceanul Atlantic. 1494 Tratatul de la Tordesillas. 1498 Vasco da Gama nconjoar Africa i ajunge pe rmul vestic al Indiei. 1500 Portughezul Alvaro Cabral descoper Brazilia de azi. 1518-1522 Spaniolii condui de Hernan Cortez cuceresc Imperiul Aztec. 1531-1535 Spaniolii condui de Francisco Pizzaro cuceresc Imperiul Inca. 1600 nfiinarea Companiei engleze a Indiilor Orientale. 1602 nfiinarea Companiei olandeze a Indiilor de Vest. 1608 ncepe colonizarea francez a Canadei. 1652 Prima aezare olandez n Africa de Sud.

Pagina

10

1642 Cltoria lui Abel Tasman n Pacificul de Sud. 1768-1771; 1772-1775; 1776-1779 Cltoriile lui James Cook. 1830 Frana cucerete Algeria. 1839-1842 Rzboiul opiului, purtat de Marea Britanie mpotriva Chinei. 1867 Frana desvrete cucerirea Indochinei. 1884-1885 Conferina de la Berlin, privind controlul asupra coloniilor i zonelor de influen extraeuropene. 1888-1897 Expediiile lui Fridtjof Nansen n Arctica. 1898 S.U.A. ocup Cuba, Porto Roco, Filipine. Anexarea arhipelagului Hawaii. Anglia i Frana lupt pentru controlul asupra Sudanului. 1899-1902 Rzboiul burilor (albii olandezi) din Africa de Sud mpotriva Marii Britanii. 1907 S.U.A. ocup Nicaragua. 1910 Japonia anexeaz Coreea. 1914 S.U.A. inaugureaz Canalul Panama, proprietate american. Contextul istoric general. Cltoriile de explorare a teritoriilor ndeprtate nu au reprezentat o noutate absolut pentru Europa secolelor al XV-lea i al XVI-lea. Astfel de explorri fuseser realizate n Antichitate de fenicieni sau de greci, apoi, n primele secole ale Evului Mediu, de arabi ori de vikingi. Acestea rspundeau curiozitii legitime a epocii cu privire la lumea nconjurtoare, dar ndeplineau totodat i un rol economic i social important: cutarea de noi resurse, pentru acoperirea nevoilor umane. Vikingii, de pild, au ajuns n Islanda i Groenlanda iar n jurul anului 1000, au explorat zona Terra Nova din America de Nord, dar fr consecine notabile pe termen lung. Din secolul al XV-lea, Europa a desfurat un proces complex de deschidere ctre alte orizonturi teritoriale, n urma cruia vaste spaii geografice, alt dat complet necunoscute, aveau s fie descoperite i subordonate dominaiei marilor puteri europene. Mai nti portughezii i spaniolii, apoi francezii, englezii i olandezii, au contribuit, prin descoperirile geografice efectuate, la formarea imperiilor coloniale i, n cele din urm, la mondializarea economiei. n plan politic, marile expediii de explorare din secolele al XV-lea al XVI-lea au reprezentat, ntr-o anumit msur, o prelungire a cruciadelor din secolele anterioare, un rspuns n faa agravrii pericolului musulman ilustrat de otomani n Europa. n plan economic, se poate vorbi de o adevrat foamete monetar ce caracteriza Europa secolului al XV-lea, aflat n plin expansiune demografic i urban. Comerul european avea nevoie de moned, iar aceasta nu putea fi furnizat n cantiti suficiente doar prin exploatarea resurselor continentului. Metalele preioase, ca i mirodeniile ori produsele de lux (piperul, ofranul, scorioara, cuioarele, moscul, ambra, smirna etc.), aduse din fabuloasele trmuri ale

Pagina

11

Orientului ndeprtat aveau s fie cutate de exploratorii aflai n slujba puterilor europene. Marile descoperiri geografice au fost favorizate de progrese tehnice i tiinifice ale epocii: portulanele, caravela, busola, astrolabul.

Hans Holbein cel Tnr: Portretul negustorului Georg Gisze din Gdansk (1535) Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/Portrait_of_Georg_Gisze%2C_ by_Hans_Holbein_the_Younger.jpg Sarcini de lucru: Privii cu atenie reproducerea picturii Portretul negustorului Georg Gisze din Gdansk, de Hans Holbein cel Tnr. Realizai o list a elementelor prezente n imagine, care sugereaz ocupaia personajului. Cutai informaii suplimentare pentru a realiza un dosar tematic cu titlul: Bnci i bancheri la nceputul Epocii Moderne. Europa o lume n expansiune n secolul al XVI-lea. Pe baza cunotinelor de istorie i de geografie, alctuii o hart a lumii cunoscute de europeni n a doua jumtate a secolului al XV-lea.

Pagina

12

Portulan reprezentnd Mediterana de Est (1590) Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Eastern_Med_portolan.jpg Sursa documentar 1 Henric Navigatorul era curios s afle ce pmnturi se gseau dincolo de Insulele Canare, cci nimeni nu putea da rspunsul la aceast ntrebare. Acesta a fost primul motiv al aciunilor sale. Cel de-al doilea a fost acela c, dac pe aceste teritorii se aflau porturi unde se putea acosta fr vreun risc, de acolo ar fi putut fi aduse n regat mrfuri la preuri foarte bune. Al treilea motiv: principele dorea s afle dac aceste teritorii erau conduse de principi cretini care s-l ajute mpotriva dumanilor credinei. Iar cel de-al patrulea, a fost dorina fierbinte de a rspndi sfnta credin cretin i de a aduce spre ea sufletele celor dornici de mntuire. (Eanes de Azura, Cronica descoperirii i cuceririi Guineei, sec. al XVI-lea)

Pagina

13

Henric Navigatorul (portret, sec. al XV-lea) Sursa: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Henry_the_Navigator1.jpg Sarcin de lucru: Identificai n sursa documentar 1 cel puin trei cauze ale marilor descoperiri geografice din secolele al XV-lea-al XVI-lea. Expediii realizate de Portugalia. Suprapopularea Portugaliei, limitarea expansiunii terestre din cauza vecintii spaniole, nevoia de metale preioase i de mn de lucru ieftin, au fost principalele cauze ale expediiilor maritime lusitane din secolul al XV-lea. Portughezii s-au instalat n insulele Madera, Azore, pe coasta vestic a Africii, sub conducerea principelui Henric Navigatorul. n 1488, Bartolomeo Diaz a atins extremitatea sudic a Africii, Capul Bunei Sperane, iar n 1497-1498, Vasco da Gama a realizat pentru prima dat nconjurul Africii, a trecut apoi n Oceanul Indian i a acostat n India, la Goa i Calicut, revenind n Portugalia cu corbiile ncrcate cu mrfuri orientale. Astfel, noul drum ctre India, prin ocolirea Africii, era deschis. n 1500, navigatorul Alvaro Cabral descoperea rmul de est al Americii de Sud, ce avea s devin Brazilia, stpnire portughez.

Pagina

14

Vasco da Gama acostnd la Calicut (ilustraie, sec. al XIX-lea) Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7c/Vascodagama.JPG Sursa documentar 2 Patru ambarcaiuni prsir uscatul i venir n ntmpinarea noastr, dorind s afle cine suntem. Localnicii ne artar portul Calicut (). Cpitanul l trimise pe unul dintre ai notri la Calicut. Localnicii care l-au nsoit, l-au dus la doi mauri (arabi) din Tunis, care tiau s vorbeasc genoveza i castiliana. n loc de bun venit, acetia l-au ntrebat rstit Ce caui aici?. Iar omul nostru le-a rspuns: cretini i mirodenii. (Alvaro Velho Sosirea lui Vasco da Gama n India ) Sarcini de lucru: Indicai n sursa documentar 2 un indiciu al relaiilor comerciale dintre lumea arab i Europa n secolul al XV-lea. Selectai din sursa documentar 2 un motiv al prezenei europenilor n India. Expediii organizate de Spania. n 1492, regii Spaniei, Ferdinand de Aragon i Isabela de Castilia, au acceptat propunerea lui Cristofor Columb de a organiza o expediie maritim pentru gsirea drumului ctre Indii navignd spre vest, peste Oceanul Atlantic. Cu trei caravele Santa Maria, Nia i Pinta, Columb a prsit portul Palos la 3 august 1492, iar n octombrie 1492 a ajuns n Insulele Bahamas din Arhipelagul Antilelor. Cea dinti insul descoperit de Columb a fost numit San Salvador. n timpul acestei prime cltorii, el a explorat actualele insule Cuba i Haiti. Pn n 1503, Columb a mai efectuat alte trei cltorii, n timpul crora a explorat insulele

Pagina

15

Americii Centrale i coasta nordic a Americii de Sud. Explorrile lui Columb au fost completate de cele efectuate de Amerigo Vespucci, la rndul su un navigator aflat n slujba Spaniei. ntre anii 1519-1522, portughezul Fernando Magellan, sprijinit de mpratul romano-german Carol Quintul (rege al Spaniei), a iniiat prima cltorie n jurul lumii. Ocolind continentul american prin sud, el a strbtut strmtoarea care astzi i poart numele i a trecut n Oceanul Pacific. Magellan a ajuns n apropierea Asiei, n Insulele Filipine, unde i-a pierdut viaa n timpul unui conflict cu bstinaii (1521). Expediia sa a fost continuat de Sebastian el Cano, care a revenit n Spania n 1522, ncheind prima circumnavigaie a Terrei.

Expediiile conduse de Cristofor Columb Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Viajes_de_colon_en.svg Sursa documentar 3 Am gsit un mare numr de insule populate de foarte muli locuitori. Le-am ocupat pe toate, n numele Alteelor Voastre, fr a ntmpina vreo opoziie. Toate sunt foarte fertile; sunt foarte frumoase, uor accesibile i acoperite de mii de specii de arbori. Trebuie s fi vzut porturile maritime, ca i numerosele ruri grandioase, cu ape curate, ncrcate de aur. n insula Juana se gsesc multe mirodenii, mine mari de aur i alte metale. (...) Locuitorii acestor insule nu au nici fier, nici oel, nici arme,

Pagina

16

pe care, de altfel, nu ar putea s le foloseasc, nu pentru c nu ar fi suficient de robuti, ci pentru c sunt foarte temtori. (Scrisoare trimis de Cristofor Columb regelui i reginei Spaniei) Sarcini de lucru: Identificai, n sursa documentar 3, fragmentele care arat dorina lui Cristofor Columb de a ndeplini, n cursul explorrilor sale, interesele economice ale Spaniei. Pe baza imaginii Sosirea lui Cristofor Columb n Lumea Nou, redactai o relatare a descoperii insulei San Salvador (octombrie 1492) din punctul de vedere al lui Cristofor Columb, al unui marinar spaniol de pe una dintre cele trei nave ale primei expediii conduse de Columb, respectiv din cel al unui btina. Realizai o hart a expediiei conduse de Fernando Magellan.

Sosirea lui Cristofor Columb n Lumea Nou (litografie, 1594) Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/Columbus_landing_on_Hispani ola_adj.jpg

Pagina

17

Nava Victoria, condus de Fernando Magellan (hart, 1590) Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Detail_from_a_map_of_Ortelius__Magellan%27s_ship_Victoria.png Expediii organizate de Anglia, Frana i Olanda. Anglia i Frana au organizat, la rndul lor, expediii maritime. n 1497, genovezul Giovanni Cabotto (John Cabot) a explorat, n numele regelui Angliei, regiunea Terra Nova, din America de Nord, urmat n secolul al XVI-lea i al XVII-lea de navigatorii Davis, Hudson i Baffin. n 1584, era ntemeiat prima colonie nord-american a Angliei, Virginia. n 1534, francezul Jaques Cartier a ajuns pe coasta estic a Canadei, teritoriu ocupat sub numele de Noua Fran. Din secolul al XVII-lea, olandezii s-au implicat n explorarea Oceanului Pacific. Printre marii navigatori ai secolelor al XVII-lea i al XVIII-lea s-au numrat Abel Tasman (care a descoperit, n 1642, insula ce i poarta azi numele), Jacob Roeggeven (exploratorul Insulei Patelui), Samuel Wallis (care a descoperit Tahiti), Louis de Bougainville, James Cook. n cursul a trei cltorii, desfurate n a doua jumtate a secolului al XVIII-lea, Cook a explorat Alaska, insulele Polineziei, Hawaii, Noua Zeeland, Australia.

Pagina

18

Expediiile conduse de James Cook (sec. al XVIII-lea) Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cook_Three_Voyages_59.png

James Cook (portret, sec. al XVIII-lea) Sursa: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Captainjamescookportrait.jpg

Cutai informaii suplimentare pentru a realiza un mic dicionar al navigatorilor i exploratorilor din secolele al XV-lea-al XIX-lea.

Pagina

19

Sarcin de lucru:

Consecine ale marilor descoperiri geografice Cucerirea vechilor civilizaii precolumbiene. Locuitorii zonelor temperate, favorabile culturii porumbului, de pe platourile Mexicului de astzi sau ale Anzilor Cordilieri, au constituit civilizaii agrare originale, aa cum au fost cea maya, aztec i inca. Aflai n Peninsula Yucatan din Mexic, mayaii au rmas n istorie prin oraele vaste, cu caracter sacru, constituite n jurul templelor i altor spaii cu destinaie religioas. Mayaii au elaborat un calendar extrem de complex, bazat pe calculul anului sacru, a celui solar (365 de zile) i a celui venusian (2920 de zile) i o scriere de tip hieroglific. n astronomie realizau calcule foarte precise, n matematic au fost cel dinti popor din lume care a utilizat cifra 0. n cursul secolului al XIV-lea, mayaii au intrat sub dominaia aztecilor. Provenii din nordul Mexicului, aztecii au fondat n 1345 oraul Mexico (Tenochtitlan), care avea s devin capitala unui imperiu puternic. Societatea aztec era ierarhizat i rzboinic, nobilii (rzboinici i sacerdoi) dominnd masa oamenilor de rnd. n prima jumtate a secolului al XVI-lea, statul aztecilor a fost cucerit de spaniolii condui de Hernan Cortez i a fost transformat n colonie a Regatului Spaniei (Noua Spanie). Imperiul incailor cuprindea, n principal, actualele state Bolivia i Peru. Capitala sa, Cuzco, numra aproximativ 200 000 de locuitori i era dominat de Templul Soarelui (zeul suprem), ale crui ziduri erau acoperite cu aur. n fruntea statului se afla mpratul (Marele Inca), descendent al Zeului Soare. Statul avea 12 milioane de locuitori (vorbind peste 500 de limbi diferite), care erau condui de funcionari i preoi, supravegheai de o armat numeroas i supui unor reguli economice stricte (munca era obligatorie pentru toi, producia era centralizat n depozitele statului, de unde o parte era destinat nevoilor statului i nobilimii, o alta cultului religios iar cea de-a treia, distribuit populaiei). Cucerirea imperiului de ctre spaniolii condui de Francisco Pizzaro a fost favorizat de rzboiul civil dintre cei doi frai pretendeni la tron, Huascar i Atahualpa. Teritoriul incailor a devenit, la rndul su, stpnire spaniol. Din secolul al XVI-lea, aproximativ 150 000 de coloniti spanioli i portughezi s-au instalat n teritoriile cucerite pe continentul american, aducnd cu ei un nou mod de via i o civilizaie total diferit de cea autohton. America a devenit o prelungire a Europei, fiind condus dup modelul i instituiile europene.

Pagina

20

O reprezentare a societii aztece (Codex Mendoza, sec. al XVI-lea) Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Codex_Mendoza_folio_64r.jpg

Pagina

21

Machu Pichu, centru al civilizaiei incae (Peru) Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Over_Machu_Picchu.jpg

Calendarul maya http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/85/Dresden_Codex_p09.jpg Resurse web suplimentare: Informaii despre civilizaia incailor: http://www.concharto.org/search/eventsearch.htm?_what=%22inca+empire%22&_m aptype=1 Civilizaia maya: http://www.pbs.org/wgbh/nova/maya/ Civilizaia aztec: http://www.memo.fr/article.asp?ID=MOY_AME_005 Sarcini de lucru: Realizai o hart a Americii precolumbiene, care s redea distribuia teritorial a principalelor populaii locale i a limbilor vorbite de acestea.

Pagina

22

Alctuii o list a principalelor cauze care au provocat cucerirea de ctre europeni i dispariia civilizaiilor precolumbiene. Formarea primelor imperii coloniale. n 1493, papa Alexandru al VI-lea a mprit noile teritorii descoperite, trasnd o linie imaginar la 370 mile vest de Insulele Azore. n 1494, prin Tratatul de la Tordesillas, s-a stabilit c Portugalia avea s stpneasc teritoriile situate la est de aceast linie, iar Spania pe cele de la vest. Imperiul colonial portughez, format ndeosebi din puncte de coast, pe rmurile Africii sau ale Asiei (cu excepia Braziliei) s-a dovedit fragil, datorit prea marii dispersri teritoriale a coloniilor i a populaiei destul de puin numeroase a Portugaliei, incapabil s susin o colonizare de lung durat. Imperiul colonial spaniol era format din viceregate supuse autoritii regale centrale, considerate de aceasta adevrate surse de aur i argint. Abundena de resurse din colonii nu a contribuit ns la dezvoltarea economic a Spaniei, nevoit s importe mrfurile necesare. n Asia, Coloniile ntemeiate de europeni ncepnd din secolul al XVI-lea au cuprins, zonele de sud i sud-est ale continentului (Filipine, Indonezia, India, Birmania etc.), avnd asupra populaiei locale o influen mult mai redus comparativ cu cele americane. Comunitile europene au rmas, n general, izolate, mulumindu-se mai degrab cu avantajele economice, civilizaia oriental pstrndu-i trsturile specifice. Ulterior, aceste stpniri au cuprins i alte teritorii (Indochina, India etc.).

Harta Cantino, a primelor stpniri coloniale europene (1502) Sursa: http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:CantinoPlanisphere.png Resurse web suplimentare: Colonizarea spaniol a Americii: http://www.vaca.com/

Pagina

23

http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Gazetteer/Places/America/United_States/_To pics/history/_Texts/BOUSIA/home.html Noi rute comerciale i mrfuri. Vechile rute maritime i porturi ale Mediteranei i-au pierdut treptat din nsemntate n favoarea celor de pe latura atlantic a Europei: Lisabona, Cadix, Londra, Amsterdam, Bordeaux etc. n jurul anului 1500 se contureaz trei noi rute comerciale maritime: cea a mirodeniilor aduse din India prin sudul Africii; cea a metalelor preioase aduse din Peru, prin Strmtoarea Magellan, ctre Spania, i cea care lega Mexicul de Spania, traversnd Atlanticul de Nord. Comerul a fost favorizat de asemenea, de afluxul de metale preioase provenite din minele Americii (argintul, provenit din exploatarea de la Potosi, America de Sud). Dezvoltat ntre secolele al XVI-lea i al XVIII-lea, dominat de portughezi i de olandezi, comerul triunghiular avea trei etape - schimbul de mrfuri europene (esturi, podoabe, diverse produse manufacturate) contra sclavilor negri, n Africa; apoi, de aici, n America, vnzarea sclavilor i cumprarea de produse locale; n final, vnzarea acestor produse n Europa, cu profituri foarte mari. Comerul cu sclavi negri, ntrebuinai ca mn de lucru pe teritoriul american, s-a pstrat pn n secolul al XIX-lea. n acelai timp, cantitatea de moned de pe pieele europene a crescut, n secolul al XVI-lea, mai rapid dect producia de mrfuri ce ar fi putut s absoarb abundena de metale preioase, ceea ce a dus la creterea generalizat a preurilor (inflaie), afectnd astfel categoriile sociale neimplicate n activitile profitabile legate de marile descoperiri (nobilimea, de exemplu, i-a pierdut fora economic).

Pagina

24

Comerul triunghiular Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Triangle_trade.png

Sursa documentar 4 n decursul a 40 de ani au murit din cauza tiraniei spaniolilor peste 12 milioane de suflete () prin rzboaie nedrepte i crude () i prin exploatarea crud i feroce (). Motivul pentru care cretinii au ucis atia oameni a fost numai dorina nepotolit de aur, setea de mbogire. (Bartolomeo de Las Casas, Relatarea cltoriilor i descoperirilor spaniole, sec. al XVI-lea) Sursa documentar 5 Principala i aproape singura cauz (a creterii preurilor) este abundena aurului i a argintului, care, n zilele noastre, este n acest regat mai mare ca niciodat Dar, sar putea ntreba cineva, de unde att de mult aur i argint? Acum peste opt decenii, portughezul, navignd n largul mrilor, i-a umplut corbiile cu toate bogiile Indiilor... n acelai timp, castilianul, lund n stpnire pmnturile noi, peste msur de bogate n aur i argint, a adus, la rndul su, aceste bogii n Spania Dar spaniolul care, n cele necesare traiului zilnic, depinde de Frana, obligat fiind s se aprovizioneze de aici cu grne, pnzeturi ori postavuri, va merge pn la captul Pmntului ca s caute metalele preioase Azi, se afl mai mult aur i argint n Spania i n Italia dect n Frana. De aceea, totul este mai scump n Spania i n Italia dect n Frana i nc mai scump n Spania fa de Italia (Jean Bodin, scrisoare ctre dl. de Malestroit, sec. al XVI-lea) Sursa documentar 6 Eu tiu c domnia ta, Altramirano, ai venit din Spania n Indii pentru a-l servi pe Majestatea sa, acum 23 de ani. L-ai slujit cu armele, caii, supuii ti, cu mari chelturieli i punndu-i n pericol propria via. Ca recompens parial pentru marile servicii aduse, n numele Majestii Sale, i ncredinez tribul numit Millapoa; de acesta te vei servi potrivit recomandrilor i ordinelor regale, tratndu-i cum se cuvine, pentru ca numrul membrilor tribului s creasc i aducndu-i la religia noastr cretin. De asemenea, va trebui s avei arme i cai pentru a-l sluji pe Majestatea sa n caz de revolt. (O exploataie colonial oferit de guvernatorul din Chile, sec. al XVI-lea)

Pagina

25

Sarcini de lucru: Imaginai-v c v aflai n America de Sud, n secolul al XVI-lea, ca stpni ai unor teritorii coloniale. Ce decizii ai adopta n vederea exploatrii lor? Prin ce s-ar asemna ori s-ar deosebi deciziile voastre fa de situaiile relatate de sursele 4 i 6? Pe baza cunotinelor de istorie i de economie, realizai o diagram explicativ a fenomenului economic descris de sursa 5. Alctuii un afi care s ilustreze schimbul de produse (plante, animale, mrfuri etc.) realizat ntre Europa i America n secolele al XVI-lea-al XVIII-lea, ca urmare a descoperirii Lumii Noi. Sursa documentar 7 Londra este n mod sigur cel mai mare port comercial din lume, iar negustorii si sunt organizai n mai multe companii puternice. Prima dintre ele este The East India Company, care aduce din Asia ceai, porelanuri, mtase, bumbac, mirodenii. A doua este The South Sea Company, care face comer cu Spania i Mexic. Cea de a treia este compania Levantului, care face afaceri cu pielrie, esturi, mtsuri i cafea din Persia i Arabia. The Africa Company expediaz tot felul de mrfuri spre rile africane, ndeosebi produse metalurgice. Cumpr n schimb filde, aur i sclavi negri pe care i ofer apoi plantaiilor americane. (Cesar de Saussure, Vedere asupra Angliei n timpul domniei lui George al II-lea, 1730)

Pagina

26

Aezare olandez n Java (Asia de Sud-Est) Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Dutch_settlement_in_Batavia_East_Indies_1665.jpg Colonialismul n secolul al XIX-lea. Nevoia de materii prime, piee de desfacere i regiuni de colonizare pentru populaia n cretere a puterilor europene s-a aflat la baza formrii imperiilor coloniale. n secolul al XVIII-lea i n prima jumtate a secolului al XIX-lea s-au produs schimbri semnificative n distribuia teritoriilor coloniale (Canada a intrat sub controlul Angliei, aceasta ocupnd de asemenea, n Asia, India, cele 13 colonii engleze de pe coasta atlantic a Americii de Nord i-au obinut independena, majoritatea coloniilor latino-americane au devenit state independente etc.). Majoritatea teritoriilor din Africa i Asia au fost mprite, n secolul al XIX, n colonii i zone de influen ale marilor puteri europene. Ocupaia a fost exercitat prin administrare direct sau prin intermediul conductorilor locali, fiind adeseori prezentat de puterile coloniale ca o binefacere a civilizaiei, pentru comunitile btinae. n mare msur, reglementarea statutului regiunilor coloniale din Africa s-a realizat n cadrul Conferinei de la Berlin (1884-1885). La cumpna secolelor XIXXX, Japonia i S.U.A. au intrat, la rndul lor, n cursa colonial. Lupta pentru colonii a generat, n secolul al XIX-lea, numeroase conflicte ntre marile puteri, devenind una dintre cauzele principale ale Primului Rzboi Mondial.

Pagina

27

Conflicte i revolte coloniale n secolul al XIX-lea i la nceputul secolului al XX-lea 1830 Frana cucerete Algeria. 1839-1842 Rzboiul opiului, purtat de Marea Britanie mpotriva Chinei. 1852-1885 Rzboaiele anglo-birmane. 1857 India: rscoala ipailor, ndreptat mpotriva dominaiei britanice. 1860-1870 Noua Zeeland: rzboaiele maori, mpotriva britanicilor. 1881-1888 Rscoala mahdist, n Sudan, mpotriva stpnirii anglo-egiptene. 1888-1890 Revolta Africii de Vest, sub conducerea lui Samory Tour, mpotriva francezilor. 1895-1896 Frana cucerete Madagascarul. 1898 Confruntare anglo-francez n Sudan. 1898 Rzboiul hispano-american: Spania cedeaz Statelor Unite Cuba, Porto Rico, Guam, Filipine (desfiinarea imperiului colonial spaniol). 1899-1902 Rzboiul burilor (albii olandezi) din Africa de Sud mpotriva Marii Britanii. 1906 Confuntare diplomatic franco-german n privina Marocului. 1911 A doua criz marocan. 1911-1912 Rzboiul italo-otoman pentru Tripolitania (Libia). 1910 Japonia anexeaz Coreea.

Pagina

28

mprirea Chinei (caricatur francez, sec. al XIX-lea) Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/File:China_imperialism_cartoon.jpg

Sursa documentar 8 Deschiderea n faa civilizaiei a singurei zone din lume n care aceasta nu este nc prezent, nlturarea tenebrelor ce acoper populaii ntregi, reprezint o cruciad demn de acest secol al progresului. Trebuie s fixm stindardul civilizaiei n pmntul Africii i s luptm mpotriva comerului cu sclavi negri. (Regele Belgiei, Leopold al II-lea, discurs, 1876) Sursa documentar 9 Nu exist un drept al naiunilor zise superioare fa de cel al naiunilor inferioare. (...) S nu ncercm s ascundem violena sub numele ipocrit de civilizaie. S nu vorbim de drept i de misiune. Cucerirea despre care vorbii este un abuz de for al civilizaiei tiinifice asupra civilizaiei rudimentare, n profitul pretinsului civilizator. Vorbind astfel de civilizaie nseamn s adugm violenei, ipocrizia. (Georges Clemenceau, discurs, 1885)

Imperiul colonial britanic la nceputul secolului al XX-lea Sursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3c/BritishEmpire1921.png Resurse web suplimentare: Colonialismul: http://plato.stanford.edu/entries/colonialism/ Sarcini de lucru: Pe baza cunotinelor de geografie, realizai un planiglob, pe care s nscriei: coloniile i zonele de influen ale marilor puteri la cumpna secolelor XIX-XX,

Pagina

29

materiile prime exploatate de acestea din colonii, principalele trasee maritime utilizate. Organizai un joc de roluri n care s dezbatei problema colonialismului i a sclaviei n epoca modern, din punctul de vedere al unui britanic, al unui francez, al unui autohton africa, respectiv al unui aborigen din Australia. Realizai o prezentare Power Point cu tema: Urmrile politicii coloniale din epoca modern pentru lumea de azi. Resurse web suplimentare: Istoria navigaiei maritime: http://www.abc.net.au/navigators/navigation/history.htm Instrumente de navigaie: http://www.waterencyclopedia.com/Mi-Oc/Navigation-atSea-History-of.html Cltoriile lui Cristofor Columb: http://www.columbusnavigation.com/ Arhiv despre viaa i cltoriile lui Cristofor Columb: http://www.franciscanarchive.org/columbus/ Muzeul Naional al Marinei Marii Britanii: http://www.nmm.ac.uk/index.php Timeline privind marile momente ale explorrilor teritoriale i maritime: http://www.timelineindex.com/content/home/forced Muzeul Naval din Madrid: http://cvc.cervantes.es/actcult/museo_naval/sala8/ Civilizaia incailor: http://en.wikipedia.org/wiki/Inca_civilization Muzeul aurului din Peru: http://www.museoroperu.com.pe/museum.html Muzeul Naional de Arheologie din Peru:http://museonacional.perucultural.org.pe/index.htm Cltorii i exploratori: http://www.ucalgary.ca/applied_history/tutor/eurvoya/index.html

Pagina

Activiti de predare-nvare recomandate Resursele vor fi abordate din mai multe perspective: ca resurse naturale (ap, crbune, gaze, petrol), ca resurse economice (potenialul uman, material, financiar, tiinifico-tehnic, informaional). Cteva sugestii de teme derivate din analiza matricei de coninuturi, teme legate de nevoi i resurse sunt prezentate n cele ce urmeaz: - relaia cu corpul uman: categorii de nevoi (hran, ap) - relaia cu supravieuirea: utilizarea eficient i chibzuit e resurselor existente, gsirea de noi resurse - relaia cu hazardul: fenomene meteo extreme (furtuni, .) - relaia cu tiina i tehnologia: penele de curent i efectele asupra aparatelor electrice, bateriile, automobilele.

30

Tema propus poate fi prezentat sub forma unui joc n care elevii trebuie s gseasc soluii pentru a preveni accidente ecologice, s diminueze efectele dezastrelor ecologice, s gseasc surse alternative de energie. Un alt scenariu ar fi ca elevii, sub forma unor personaje, s fie naufragiai pe o insul i cu ajutorul cunotinelor proprii precum i cu ceea ce le ofer natura, s nvee s supravieuiasc. O alt propunere ar fi desfurarea leciei ca dezbatere dirijat, mas rotund unde elevii joac diferite roluri: politician, guvernant, jurnalist, militant pentru protecia mediului, fizician, medic etc. Se poate solicita rspunsul ntrebrilor formulate sau opinia fiecrui rol privind cele ntmplate. O alt posibilitate de desfurare a leciei ar fi prezentarea de ctre echipe diferite de elevi a formelor de producere a energiei la ora actual, cu preurile aferente att din punct de vedere al costurilor implicate ct i al impactului asupra mediului nconjurtor. Cteva metode recomandate a fi utilizate pe parcursul proiectului vizionare de filme lucru pe echipe brainstorming: se dezbat teme legate de protecia mediului care au drept scop dezvoltarea spiritului civic i a manifestrilor ecologiste. Pro i contra energiei nucleare! realizare de proiecte, plane, hri, postere, expoziii de fotografii activiti experimentale frontale i demonstrative n laborator (real sau virtual) organizare de ntruniri, mese rotunde activiti experimentale. Anex: Resurse energetice Aici, pe Terra, primim toat energia de care avem nevoie, n principal lumina i cldura de la Soare. Ea este esenial pentru viaa de pe aceast planet. Soarele trimite spre Pmnt 180 000 terawati energie, n fiecare secund. Spre comparaie, n acord cu statisticile efectuate de ONU, omenirii i sunt necesari 13 terawati per secund pentru susinerea activitii din industrie, transporturi, agricultura i a activitilor casnice. Convertoare de energie solar Lumina soarelui conine energia necesar plantelor pentru a crete. Plantele sunt organisme care i pregtesc singure hrana din substane minerale, ap i dioxid de carbon n cadrul procesului de fotosintez. Fotosinteza este procesul fiziologic prin care plantele verzi sintetizeaz substanele organice din dioxid de carbon i ap cu ajutorul luminii solare absorbite de clorofila i elibereaz oxigen. Practic, mncarea i combustibilii fosili pe care i utilizm sunt produi ai fotosintezei, procesul care

Pagina

31

Pagina

transform energia luminii solare n forme de energie ce pot fi folosite n sisteme biologice. Organisme ncepnd cu bacteriile, algele i terminnd cu plantele superioare sunt capabile s realizeze fotosinteza. Petrolul, crbunele i gazele naturale, sunt resturi de plante care au trit cu milioane de ani n urm. Energia din aceti combustibili, eliberabil prin ardere, este energie chimic n care a fost convertit lumina soarelui. De cele mai multe ori noi utilizm sursele poluante precum crbunii, petrolul, gazele naturale pentru a ne acoperi necesarul de energie. Energia furnizat acum de ctre aceste surse are pre mare, este epuizabil, polueaz planeta i genereaz conflicte ntre deintorii si. Chiar i energia eolian i datoreaz existena curenilor atmosferici produi ca urmare a nclzirii neuniforme a straturilor de aer. Celulele fotovoltaice (photo= lumin i voltaic= electricitate) sunt dispozitive care convertesc lumina solar n electricitate. Utilizate cndva doar n spaiul extraterestru, pentru a asigura resursele necesare funcionrii sateliilor, azi ele apar n situaii din ce n ce mai variate. n viitorul apropiat ar putea chiar s furnizeze energia electric necesar locuinelor noastre. La ora actual, tehnologia lor de fabricaie este nc scump. Este drept, n prezent costul producerii unui Watt prin intermediul panourilor solare este de 6-7 ori mai mare dect costul producerii sale n termocentrale, dar investiia se amortizeaz n timp. n plus, s nu uitam: panourile solare sunt ecologice. i cum resursele naturale sunt deja n pericol de epuizare ar cam fi cazul s ne gndim la viitorul nostru. Celulele fotovoltaice sunt construite din semiconductori precum siliciul. Atunci cnd fasciculul de fotoni atinge elementul fotovoltaic, o parte din el este absorbit n stratul semiconductor, unde elibereaz electroni din legturile covalente. Micarea acestor electroni va fi dirijat prin intermediul unor cmpuri electrice interne. Dac stratul semiconductor are contacte metalice pe suprafee, atunci curentul electric poate fi dirijat spre exteriorul elementului fotovoltaic. Aici se poate utiliza lecia AeL MAG 14- Randamentulde funcionare al aparatelor electrice, Momentul 6. Ce se ntmpl de fapt n Soare? Soarele, sursa noastr de lumin i de energie,este reactorul termonuclear perfect i sigur de pe cer! Energia solar, oferit cu generozitate, este de nalt calitate putnd fi transformat eficient n caldur, electricitate, energie chimic. Este nepoluant, etern (pentru urmtoarele cteva miliarde de ani) i gratis pentru toat lumea. Fuziunea nuclear este procesul prin care dou nuclee atomice reacioneaz pentru a forma un nou nucleu, mai greu (cu mas mai ridicat) dect nucleele iniiale. Ca

32

Pagina

urmare a fuziunii se produc i alte particule subatomice, ca de exemplu neutroni sau raze alfa (nuclee de heliu) sau beta (electroni sau pozitroni). Deoarece nucleele participante sunt ncrcate electric, reacia de fuziune nuclear poate avea loc numai atunci cnd cele dou nuclee au energie cinetic suficient pentru a nvinge potenialul electric (forele de respingere electric) i prin urmare se apropie suficient pentru ca forele nucleare (care au raz de aciune limitat) s poat rearanja nucleonii. Aceast condiie presupune temperaturi extrem de ridicate, dac reacia are loc ntr-o plasm, sau presupune accelerarea nucleelor n acceleratoare de particule. Aici se poate utiliza lecia AeL NUC 12- Reacia de fuziune n Soare, pentru a ilustra reacia de fuziune nuclear mpreun cu procesele de nucleosintez din stele. Cum am putea crea un reactor de fuziune termonuclear pe Pmnt? Temperaturile uriae care trebuie atinse pentru a menine reacia de fuziune ar distruge orice material de pe Terra. Reproducerea reaciei presupune plasarea plasmei ntr-o cuc toroidal generat de cmpuri magnetice puternice, pentru a preveni evadarea particulelor ncrcate electric din plasm. Un astfel de control magnetic se exercit n reactoarele numite TOKAMAK. O alt posibilitate de control ar fi confinarea inerial a plasmei utiliznd laseri. Aici se poate utiliza lecia AeL NUC 12- Reacia de fuziune n Soare, pentru a ilustra reacia de fuziune nuclear controlat n Tokamak sau cu laseri. Energia nuclear Se obine n reacii de fisiune nuclear, n reactoare nucleare. Reactorul nuclear este o instalaie n care este iniiat o reacie nuclear n lan, controlat i susinut la o rat staionar. Reactoarele nucleare sunt utilizate n principal pentru generarea produciei de cldur pentru generare de electricitate; producie de cldur pentru nclzire domestic i industrial. Ele utilizeaz uraniul rafinat i mbogit pentru a produce reacii de fisiune nuclear. Aici se poate utiliza lecia AeL NUC9- Reactorul nuclear pentru a ilustra funcionarea unui reactor nuclear i a unei centrale nuclearo-electrice. ntr-o anumit msur este adevrat c energia nuclear este curat i nu polueaz atmosfera, ns niciodat nu se menioneaz faptul c aceste lucruri sunt valabile strict n timpul procesului de generare a electricitii. n urma acestui procedeu rmn deeuri radioactive care trebuie s fie depozitate sute de ani nainte de a deveni inofensive. Energia verde este un termen care se refer la surse de energie regenerabil i nepoluant. Electricitatea generat din surse regenerabile devine din ce n mai disponibil. Prin alegerea unor astfel de surse de energie regenerabil consumatorii pot susine dezvoltarea unor energii curate care vor reduce impactul asupra mediului asociat generrii energiei convenionale i vor crete independena energetic.

33

Energia fotovoltaic i eolian reprezint o soluie viabil pentru locaiile care nu beneficiaz n prezent de racordare la reeaua naional de electricitate. n viitor, printr-o legislaie corespunztoare aceste sisteme pot deveni rentabile i pentru consumatorii conectai la reeaua naional prin eliminarea necesitii folosirii unor acumulatori i livrrii energiei direct n reeaua naional.

Pagina

34

4. Cltori i cltorii prin corpul umanPrezentarea temei:

Sisteme de organe posibile trasee de expediii tiinifice. Multe cri i reviste de popularizare a cunotinelor referitoare la anatomia i fiziologia omului au prezentat noiunile tiinifice la diferite niveluri de complexitate i adaptate diferitelor vrste sub forma unor cltorii. Filme documentare i chiar artistice pe aceast tem adaug accente dramatice n abordare i contribuie astfel cu succes la accesibilizarea noiunilor de anatomie i fiziologie i la formarea unori imagini de ansamblu corecte, utile nelegerii funcionrii sale. Corpul uman devine astfel accesibil din interior, iar identificarea cu coninutul de studiat sporete interesul i atenia i determin o implicare emoional facilitnd fixarea noiunilor tiinifice i integrarea acestora n sistemul de noiuni al elevilor. Exist numeroase posibiliti de detaliere a temei, pornind de la ideea de cltorie. Pentru orice abordare aleas, este util s se precizeze: cine este cltorul, care este poarta de intrare a sa n organismul uman, care este traseul abordat, care sunt aciunile sale asupra corpului uman sau transformrile pe care le sufer n urma reaciei acestuia, care este poarta de ieire. Cine poate cltori prin corpul uman? n corpul uman intr n mod obinuit: - aer (care conine gaze respiratorii i toxice, ageni patogeni i alergeni, molecule odorante etc.);

Pagina

35

Pagina

36

- hran (preparat sau nepreparat, sntoas sau nesntoas, util organismului sau nu); -informaie prin intermediul receptorilor din organele de sim. n afar de situaiile comune, corpul uman poate primi diverse substane pe cale injectabil, poate fi strbtut de radiaii, de cuit, de glonte etc. Deci, principalele pori de intrare sunt: respiratorie, digestiv, senzorial, transcutanat. Traseele urmate de oricare dintre cltori sunt determinate de calea de intrare abordat i vizeaz strbaterea unei poriuni din corpul uman sau a corpului ntreg pe cale respiratorie, digestiv, nervoas, circulatorie, excretorie etc. Pe traseu se analizeaz interaciunile posibile: schimb de gaze, digestie, modificarea activitii unor organe, rspuns imun etc. n funcie de traseul abordat i de interaciuni se alege o cale de ieire (dac este cazul) i se interpreteaz efectele (eventual sub forma interpretrii unor analize medicale). O subtem aparte poate s fie formarea corpului uman, de la concepie la natere; n cazul acesta, un spermatozoid ptrunde n cile genitale feminine, are loc concepia, iar n continuare se descrie dezvoltarea embrionar i naterea. Alte sugestii de teme derivate din analiza matricei de coninuturi, teme legate de studiul corpului uman: Relaia corp uman-resurse - modul n care omul se raporteaz la resurse pornind de la nevoile sale, relaia ntre nevoi i utilizarea raional a resurselor sau exploatarea acestora; -corpul uman ca resurs: omul este i el o verig a lanului trofic; fora i inteligena uman sunt resurse care, de asemenea sunt utilizate ecologic i etic sau nu. Relaia corp uman-supravieuire - factori limit ai vieii, adaptare, evoluie; modificri ale corpului uman n vederea supravieuirii (cu ce procent poate scdea temperatura corporal nainte ca viaa s fie pus n pericol?). Relaia corp uman-hazard - modul n care hazardul intervine n construcia corpului uman: recombinri genetice i mutaii, selecie natural, extreme (dizabiliti, genii). Relaia corp uman-tiin i tehnologie - potenialul creator al omului i evoluia tiinei; - descoperiri i invenii legate de optimizarea funcionrii corpului uman: aparatur medical (logic fuzzy, structura fractalic a regenerrii esuturilor etc.), protezare (robotic, electrostimulare etc.).

Pagina

Lista rmne deschis i poate fi adaptat, mrit sau mbuntit n funcie de specializarea iniial, cunotinele i imaginaia profesorilor care predau aceste teme. Dimensiunea multiperspectiv a temei Chimie: transformrile chimice ale substanelor care ptrund n corpul uman compoziia chimic a diferitelor tipuri de esuturi i organe ale corpului uman. Fizic: proprietile fizice ale organelor corpului uman i variaia acestora n timp i n funcie de aciunea factorilor de mediu (rezisten, elasticitate, conductibilitate etc.) corelaii ntre organe umane i invenii derivate: ochi aparat foto, ureche microfon, rinichi filtre, inim pomp etc. Istorie abordarea corpului uman n diferite perioade ale umanitii i n diferite culture. Matematic: noiuni de statistic matematic aplicate noiunilor prezentate (interpretarea unor date statistice n contextul temei date) simetrii; numrul de aur (Fibonacci), proporii de aur noiuni elementare de logic fuzzy (aplicabil fenomenelor biologice, prin comparaie cu logica bivalent) noiuni elementare de teoria fractalilor Resurse: Atlase i enciclopedii de anatomia i fiziologia omului, orice filme documentare n acest sens. Filme artistice precum ,,Fantastic Voyage (,,Cltorie fantastic- n corelaie cu cartea cu acelai titlu a lui Isaac Asimov), ,,Osmosis Jones. Plane cu alctuirea corpului uman, n special cele reprezentnd sistemul circulator, sistemul digestiv, sistemul nervos. Leciile AEL de biologie pentru clasa a aptea i pentru clasa a unsprezecea. Activiti de predare-nvare recomandate Fiecare cltorie poate fi abordat sub form de joc, concurs, curs cu obstacole; la fiecare nivel de strbtut elevul are de rezolvat probleme i/ sau situaii-problem pentru a trece mai departe. Brainstormingul, brainwritingul, dezbaterea n legtur cu traseele ,,cltoriilor. Jocul de rol: elevul poate aborda cltoria din punct de vedere al cltorului, se poate identifica cu corpul strbtut de cltor sau poate s joace rolul unui reporter

37

Pagina

care s descrie ct mai obiectiv ceea ce vede sau triete; rolurile se pot distribui n grupele de lucru, iar rezultatele finale se comunic sub form de referate, eseuri, elevii pot s scrie scenariile i s interpreteze rolurile etc. Corpul uman poate fi comparat cu un teritoriu de strbtut, pornind de la o hart sau avnd ca obiectiv realizarea hrii. Direcii de Abordare Transdisciplinar 1. Comparaia ntre corpul uman i un ora. Se realizeaz o paralel ntre diferitele sisteme i funcii normale i patologice ale corpului uman (de exemplu: circulaia sanguin circulaia rutier, centrii nervoi ministerele, media, sistemul excretor staiile de filtrare ale apelor) i se caut rezolvri pentru diferite probleme sociale (de exemplu aspecte corelate cu criza economic) prin extrapolarea la modul n care organismul uman se poate autovindeca i regenera (n anumite limite). 2. Cltoria prin sistemul respirator i circulator. Se poate aborda circulaia gazelor respiratorii i/sau a celor toxice prin sistemul respirator, prin sistemul circulator, i efectele lor la nivel celular; efectele administrrii unor anestezice pe cale respiratorie i modalitile de aciune ale acestora. Tema poate fi abordat prin studii de caz i jocuri de rol; un personaj se afl n situaie critic i trebuie salvat, iar o echip de intervenie urmeaz s l salveze, pornind pe urmele substanei inhalate. 3. Cltoria prin sistemul digestiv. Abordarea necesit cunotine de biologie, chimie i fizic. Este urmrit drumul alimentelor prin sistemul digestiv de la ingerare i pn la asimilarea nutrienilor i evacuarea deeurilor. Se analizeaz digestia i absorbia diferitelor alimente i efectele acestora asupra organismului, separate i combinate. Tema vizeaz i formarea unor convingeri legate de o alimentaie sntoas. Se pune accent pe necesitile metabolice ale organismului. 4. Cltoria informaiei prin analizatori pn la formarea senzaiilor. Se descrie aciunea stimulilor de diferite tipuri asupra receptorilor, formarea potenialului de receptor, al celui de aciune, drumul influxului nervos prin fibrele nervoase, sinapsele, ariile corticale implicate n recepia, decodificare i interpretarea informaiilor. Tema necesit cunotine de biologie (sistem nervos, analizatori) i de psihologie (mecanisme de prelucrare primar a informaiilor). 5. Cltoria individual: dezvoltarea ontogenetic a organismului uman, de la concepie la natere. Aceast parte a cltoriei vizeaz cltoria n interiorul corpului matern i abordeaz probleme de biologie i etic. Tema poate fi extins apoi la descrierea etapelor dezvoltrii, etapelor vieii din punct de vedere biologic, psihologic i social. 6. Cltorii transcutanate. Se pune accent pe rolurile pielii (n special pe cel protector) i pe efectele ntreruperii barierei cutanate (zgrieturi, strpungeri

38

accidentale sau intenionate). Se poate descrie o intervenie chirurgical din punctul de vedere al instrumentelor chirurgicale care strbat diferite esuturi i organe. Model de abordare transdiciplinarSubiectul: Cltoria prin sistemul digestiv.

Patru (echipe de) reporteri au de realizat un (foto) reportaj despre sistemul digestiv uman. Fiecare dintre ei va culege informaii de la faa locului, cltorind mpreun cu un aliment. Ei au de ales s cltoreasc mpreun cu: - un hamburger mncat mpreun cu o salat, de ctre un consumator fastfood;

Pagina

-

un mr sau un alt fruct la alegere, consumat de ctre un vegetarian;

39

-

o ciocolat sau o ngheat;

-

o tablet de vitamine i minerale, luat mpreun cu un pahar cu ap.

Fiecare dintre cei patru aleg cte un aliment cu care s cltoreasc, urmrind s obin maximum de informaii despre sistemul digestiv prin care trec. Ei au la dispoziie informaiile din manualul de biologie de clasa a XI-a i leciile AEL pentru clasa a aptea (n special ,,Aparatul digestiv, ,,Glandele anexe, ,,Fiziologia digestiei) i pentru clasa a unsprezecea (n special ,,Noiunile: metabolism intermediar (etape), bazal, energetic, anabolism, catabolism, ,,Nutrimentele: roluri, valoare energetic, raie alimentar i ,,Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv, aciunea enzimelor digestive, absorbia intestinal, fiziologia intestinului gros), precum i o serie de filme documentare i artistice pe tema digestiei.

Pagina

40

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Aparatul digestiv. M1

Ei vor trebui s transmit informaii pe tot parcursul cltoriei, s rspund la ntrebri pe care le vor gsi la nivelul fiecrui organ i s ntocmeasc un raport final la ncheierea cltoriei. AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv M3

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei M1

Pagina

41

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei M10

Iat o parte din ntrebrile (sarcinile de lucru) pe care le pot gsi la fiecare nivel, ntrebri la care vor trebui s rspund din punct de vedere al alimentului/alimentelor mpreun cu care au ales s cltoreasc. n funcie de alimentul ales vor putea sau nu s rspund la toate ntrebrile. ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul cavitii bucale: Cum arat suprafaa limbii? Care sunt papilele gustative stimulate n mod special de alimentele alese?

Pagina

42

Identific orificiul unei glande salivare i apreciaz cantitatea de saliv produs. Descrie aciunea salivei asupra alimentelor. Identific i descrie dinii implicai n prelucrarea alimentelor alese. Precizeaz gradul de curenie i sntate al dinilor gazdei tale. Descrie micrile limbii i formarea bolului alimentar. Posibile probleme: Existena unor dini cariai care sufer la contactul cu alimentele. Cavitatea bucal este primul segment al tubului digestiv i este format din dou poriuni: vestibulul bucal, dispus ntre obraji i arcadele alveolo-dentare i cavitatea bucal propriu-zis. Cavitatea bucal comunic cu exteriorul prin orificiul bucal, iar posterior comunic larg cu bucofaringele, prin istmul buco-faringian. Cavitatea bucal prezint superior bolta palatin, format din palatul dur i vlul palatin, care desparte cavitatea bucal de cavitatea nazal iar inferior, planeul bucal pe care este ancorat limba. Cavitatea bucal este cptuit cu mucoasa bucal. n alveolele dentare de pe oasele maxilare i mandibul sunt fixai dinii, organe dure, cu rol de triturare a alimentelor. Dentiia este de dou feluri: dentiia de lapte format din douzeci de dini i dentiia permanent, format din 32 de dini. Dentiia la om este heterodont, dinii fiind de mai multe tipuri, dup forma i rolul pe care l indeplinesc n triturarea alimentelor: incisivi, canini, premolari i molari. Dentiia de lapte nu cuprinde premolari. Mucoasa lingual prezint pe faa dorsal i pe marginile limbii papilele linguale, dintre care papilele fungiforme, foliate i circumvalate conin muguri gustativi iar papilele filiforme, cele mai numeroase, au rol mecanic. AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv -M6

Pagina

Glandele salivare sunt glande anexe ale cavitii bucale care secret saliva. Glandele salivare sunt de dou feluri: glande salivare mici i glande salivare mari. Glandele salivare mici sunt dispuse la nivelul mucoasei bucale, iar glandele salivare mari (parotida, submandibulara i sublinguala) sunt organe perechi i se gsesc n afara

43

cavitii bucale. Ele i vars produsul de secreie n cavitatea bucal, prin canale de excreie.

AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv - M 5

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei - M 4

ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul faringelui i esofagului: Descrie faringele i identific orificiile prin care acesta comunic cu alte organe. Identific accesul spre esofag i descrie poziia epiglotei. Parcurge traseul spre esofag i identific oprirea procesului respirator pentru a putea nghii. Descrie traseul bolului alimentar prin esofag i micrile peristaltice ale esofagului. Identific sfincterul cardia i treci prin el pentru a ajunge n stomac. Faringele este format din trei poriuni: nazofaringele (superior) cale exclusiv respiratorie, bucofaringele i laringofaringele, poriuni la nivelul crora se ncrucieaz calea digestiv cu calea respiratorie. La limita dintre calea digestiv i

Pagina

44

cea respiratorie se afl orificiul glotic, prevzut cu epiglota. Epiglota acoper calea respiratorie n momentul deglutiiei. Tunica muscular a faringelui este format din cei trei muchi constrictori (superior, mijlociu i inferior), muchi striai, care prin contracie micoreaz lumenul i muchii longitudinali, care ridic faringele n deglutiie. Esofagul este un conduct musculos care continu faringele i se deschide n stomac, la nivelul orificiului cardia. Are o lungime de 25-30 cm. AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei M6

Pagina

45

Stomacul, poriunea cea mai dilatat a tubului digestiv se ntinde de la esofag, cu care comunic prin orificiul cardia, pn la duoden cu care comunic prin orificiul piloric, prevzut cu sfincterul piloric. Stomacul prezint o fa anterioar, o fa posterioar i dou margini - marginea dreapt, numit mica curbur i marginea stng, marea curbur. Stomacul are dou poriuni: poriunea vertical format din: regiunea cardial, n vecintatea orificiului cardia, fornix-ul i corpul stomacului i poriunea orizontal format din: antrul piloric i canalul piloric, care se continu cu duodenul. ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul stomacului: Asigur-te de nchiderea sfincterului cardia pentru a evita refluxul gastro-esofagian. Descrie mucoasa gastric i identific secreiile gastrice. Compar sucul gastric cu saliva. Ct timp petreci n stomac? Ce transformri sufer n stomac alimentul ales? Cum este afectat de mediul acid i de enzimele din sucul gastric? Cum arat chimul gastric i ce proprieti are? Descrie micrile stomacului. mpreun cu o poriune de chim gastric ndreapt-te spre pilor i strbate-l pentru a ajunge n duoden. Posibile probleme: existena unor ulcerai, hran insuficient digerat de la masa anterioar.

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei - M5

Intestinul subire este cel mai lung segment al tubului digestiv. Se ntinde de la orificiul piloric pn la valva ileo-cecal, unde se continu cu intestinul gros. Prezint dou poriuni: duodenul i intestinul liber (format din jejun i ileon). Duodenul constituie prima parte a intestinului subire. Are o lungime de aproximativ 25 cm i se curbeaz n jurul capului pancreasului. Intestinul liber este format din jejun i ileon. Din cauza lungimii sale (5-6m), intestinul subire formeaz anse intestinale, cu dispoziie orizontal n jejun i vertical n ileon. Intestinul subire este adaptat perfect funciei sale principale, aceea de absorbie a nutrimentelor. ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul duodenului: Identific orificiul de vrsare pentru canalul coledoc i pancreatic principal i verific tonusul sfincterului Oddi. Ia o prob de bil i una de suc pancreatic i descrie compoziia chimic a acestora, comparativ cu saliva i sucul gastric. Identific secreiile celulelor duodenului i efectele acestora. ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul jejunului i ileonului: Parcurge ansele intestinale; ce lungime au? Ce nlime at trebui s aib gazda ta dac tubul digestiv ar fi drept? Poi rspunde acum? Care sunt micrile care te ajut s naintezi? Descrie-le! Ce se petrece cu coninutul intestinal? Care este diferena dintre chimul gastic i chilul intestinal? Ce transformri fizico-chimice au loc la acest nivel? Descrie vilozitile intestinale i identific modalitile de absorbie pentru nutrimentele rezultate din alimentul ales. Treci prin orificiul ileo-cecal i descrie valvula ileo-cecal.

Pagina

46

AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv - M 18

Pagina

Intestinul gros este poriunea terminal a tubului digestiv. Are o lungime de 1,7 m i un diametru de 6,5 cm. Se ntinde de la valva ileo-cecal pn la orificiul anal. Intestinul gros are trei segmente: cecul, colonul i rectul. Cecul, poriunea iniial a intestinului gros, este situat inferior de valva ileo-cecal, are form de fund de sac i prezint pe peretele postero-medial un diverticul numit apendice vermiform. Inflamaia apendicelui se numete apendicit. Colonul se gsete n continuarea cecului i se ntinde pn la rect. Este dispus sub forma unui cadru, numit cadrul colic i prezint patru poriuni: colonul ascendent, transvers, descendent i colonul sigmoid. Rectul este ultima poriune a intestinului gros. El continu colonul sigmoid n dreptul vertebrei sacrale 3 i se termin cu orificiul anal. Prezint dou poriuni: ampula rectal - poriunea iniial, mai dilatat i canalul anal care strbate perineul i se termin cu anusul. n partea inferioar a canalului anal se gsesc dou sfinctere musculare:) sfincterul anal intern (involuntar) este format din fibre musculare netede i inervat de fibre vegetative simpatice (care determin contracia sa) i fibre parasimpatice (care determin relaxarea sa) i sfincterul anal extern (voluntar) este format din fibre musculare striate, inervate de fibre somatomotorii. ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul cecului i apendicelui: Treci de cecum, evit apendicele i ndreapt-te spre colonul ascendent. Posibile probleme: apendice inflamat, intrare n apendice. La nivelul colonului: Descrie traseul pe care l parcurgi strbtnd segmentele colonului Descrie relieful intern al colonului. Identific tipurile de bacterii simbionte existente la acest nivel. Identific procesele de absorbie i secreie de la acest nivel. Descrie diferena dintre chilul intestinal i materiile fecale. Identific micrile care propulseaz fecalele n rect.

47

Posibile probleme: colit, resturi sedimentate la nivelul plicilor semicirculare, constipaie. AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv M 27

ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul rectului: Pregtete-te pentru prsirea tubului digestiv. Ce anume din alimentul ales a rmas nedigerat, neabsorbit i este eliminat? Identific sfincterele anale. Descrie mecanismele defeciei. Separ-te de resturile alimentare i iei din rol. Pregtete-i reportajul de cltorie.

Modificrile pe care le sufer alimentele la diferitele nivele ale tubului digestiv sunt urmtoarele: n cavitatea bucal alimentele sunt mrunite i amestecate cu saliva

Pagina

48

prin procesul de masticaie. Singura enzim digestiv coninut n saliv este amilaza salivar, care acioneaz asupra amidonului preparat termic. Bolul alimentar rezultat n urma masticaiei este transportat apoi prin faringe i esofag n stomac, prin procesul de deglutiie. n stomac, se produce digestia gastric cu dou etape: etapa mecanic, sub aciunea musculaturii din peretele gastric i etapa chimic, sub aciunea sucului gastric, care conine enzime digestive. n urma digestiei gastrice rezult chimul gastric, care este evacuat intermitent n duoden, prima poriune a intestinul subire. n intestinul subire se desfoar digestia intestinal: la nivelul duodenului au loc modificri chimice sub aciunea enzimelor coninute n sucul pancreatic (pentru glucide, proteine i lipide) i fizice, de emulsionare, pentru lipide, sub aciunea bilei. Compuii nedigerai n duoden sunt propulsai la nivelul jejunului, unde continu digestia chimic sub aciunea enzimelor intestinale. Produii rezultai din digestia intestinal vor fi absorbii n snge sau limf. n intestinul gros se formeaz materiile fecale care vor fi eliminate prin defecaie. ntrebrile folosite n exporare sunt pregtite pentru o cltorie complet prin sistemul digestiv. Posibile trasee ocolitoare sau alternative: Ptrunderea prin canalul unei glande salivare, pn in interiorul structurii ei; descrierea structurii acestia i a mecanismelor secreiei. Dac alimentul a fost alterat, eliminare prin vom. Ptrunderea prn canalele biliare la nivelul ficatului, trecerea n circulaia portal; descrierea circulaiei portale, a structurii ficatului. La nivelul ficatului, descrierea transformrilor metabolice ale nutrimentelor. Ptrunderea n pancreas, descrierea pancreasului exocrin i endocrin, a mecanismelor secreiei. Absorbia mpreun cu apa sau vitaminele la nivelul stomacului sau intestimului, trecerea n circulaia sanguin. Absorbia mpreun cu lipidele, trecerea n circulaia limfatic. Blocarea la nivelul apendicelui, inflamarea acestuia, operaie de apendicectomie. Explorarea ficatului: ntrebri (sarcini de lucru) Cu ajutorul manualului de anatomia i fiziologia omului i a bibliografiei, realizeaz o cltorie n interiorul ficatului, intrnd prin vena port, o dat cu nutrimentele absorbite din intestinul subire (rezultat al digestiei alimentelor). Ia un interviu unei celule hepatice. Ficatul este cea mai mare gland anex a tubului digetiv, cntrind ~1,5 kg. Este situat inferior de muchiul diafragm, unde ocup un spaiu numit loja hepatic. Ficatul prezint o fa superioar (diafragmatic), o fa inferioar (visceral), o margine anterioar care ajunge la rebordul costal i o margine posterioar. Faa diafragmatic este mprit de ligamentul falciform n doi lobi, drept i stng.

Pagina

49

Faa visceral prezint trei anuri, dou antero-posterioare, drept i stng i unul transvers, dispuse sub forma literei H. Acestea mpart faa inferioar n patru lobi: lobul drept, lobul stng, lobul ptrat (anterior) i lobul caudat (posterior). La nivelul anului transvers se gsete hilul hepatic, locul de intrare i ieire a elementelor pediculului hepatic: artera hepatic, vena port, canalul hepatic comun, limfatice i nervi . n jumtatea anterioar a anului drept este situat vezica biliar, iar n jumtatea posterioar trece vena cav inferioar. Ficatul este nvelit la exterior ntr-o capsul fibroas care trimite n interiorul esutului hepatic septuri care delimiteaz lobulii hepatici, unitile structurale i funcionale ale ficatului. La nivelul ficatului se gsesc n jur de 1 milion de lobuli hepatici. Lobulul hepatic este o structur hexagonal cu o nlime de 2 mm i un diametru de 0,7 mm. Celulele hepatice (hepatocitele) formeaz n interiorul lobulului cordoane radiare dispuse n jurul unei vene centrolobulare, situat n lungul axului longitudinal al acestuia. ntre lobuli se formeaz spaiile portale n care se gsesc trei elemente o ramur a venei porte (care aduce snge funcional ncrcat cu nutrimente), o ramur a arterei hepatice (care aduce snge oxigenat) i un canal biliar interlobular. La nivelul hepatocitelor ajunge snge amestecat, care conine att oxigen (adus de artera hepatic), ct i substane nutritive, absorbite la nivelul intestinului subire, care ajung la ficat prin vena port. Astfel, vascularizaia ficatului este dubl, nutritiv i funcional. Cile biliare formeaz un sistem de canale prin care bila, secretat la nivelul ficatului, ajunge n duoden. Cile biliare sunt: ci intrahepatice i extrahepatice. AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Glandele anexe - M3

Pagina

Explorarea pancreasului: Pancreasul este o gland anex a tubului digestiv. Are o form alungit i este format din cap, corp i coad. Este o gland mixt, cu dubl funcie, exocrin i endocrin. Partea exocrin a pancreasului este format din acinii pancreatici care secret sucul pancreatic.

50

ntrebri (sarcini de lucru) Identific la nivelul pancreasului structurile endocrine i exocrine i descrie-le! AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv - M 15

Referine bibliografice pentru aceast seciune: Marcu Lapadat, Mihaela; Ristoiu, Violeta: Elemente de anatomie i fiziologie, Editura Universitii din Bucureti. 2006 Marcu Lapadat, Mihaela: Anatomia omului, Editura Universitii din Bucureti, 2008 Resurse www: http://www.corpscite.be/xml/sites-SITE-2064-IDC-2065-.html http://www.visiblebody.com/start http://www.apropo.ro/wow/calatorie-prin-corpul-uman-la-microscop-poze-4848518 http://www.codrosu.ro/120-de-curiozitati-ale-corpului-uman-curiozitati-aleoamenilor-curiozitati-interesante-despre-om/ http://biosoft.ro/2010/03/50-de-mistere-ale-corpului-uman/ http://think.hotnews.ro/corpul-uman-vazut-ca-o-harta-de-metrou.html http://infosthetics.com/archives/assets_c/2010/03/human_subway_map_full_size943.html http://filmedocumentare.com/povestea-vieii-corpul-uman-partea-1-din-7/ http://www.youtube.com/watch?v=3o8vsU0Dw-4 http://www.youtube.com/watch?v=DC7rcwFxoHQ&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=Q-n_Q0qKXzg http://www.youtube.com/watch?v=Uzl6M1YlU3w&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=q3986Yfl5cU&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=Gn-ibhGE7PI&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=X2GHeB5J1fg&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=pmBBT4veCRc&feature=related JURNAL AUTOREFLEXIV (pentru cltor) Ce am nvat nou despre alimentaie, nutriie, digestie, strbtnd sistemul digestiv din interior? Care dintre informaii (i din ce surse) mi-au fost mai utile n nelegerea efectelor asupra organismului a modului meu actual de hrnire?

Pagina

51

Ce pot s aplic din ceea ce am nvat n stabilirea unei alimentaii sntoase? Ce a vrea s tiu mai mult despre sntatea mea i modul n care pot aciona spre pstrarea ei? Mai jos sunt trecute informaii despre valoarea nutritiv a alimentelor. Acestea sunt utile cltoriei pentru a identifica transformrile alimentelor n sistemul digestiv (i a stabili detaliile traseului pentru alimentul ales), dar pot constitui foarte bine i o subtem separat. De aceea, corespunztor fiecrei seciuni de coninut sunt prevzute ntrebri i sarcini de lucru pentru aprofundarea noiunilor de biochimie. Valoarea nutritiv a alimentelor ntre om i aliment se stabilesc relaii strnse pe tot parcursul existenei i chiar nainte de natere prin intermediul laptelui matern. Cea mai veche i mai stringent relaie este determinat de faptul c alimentele furnizeaz organismului susbtanele nutritive de care acesta are nevoie pentru asigurarea energiei indispensabile proceselor vitale, pentru sintetizarea substanelor proprii precum i pentru formarea substanelor care favorizeaz desfurarea normal a proceselor metabolice. Produsul alimentar este constituit dintr-un amestec de substane organice i anorganice necesare organismului uman, dar i substane indiferente i chiar substane antinutriionale. Dup rolul pe care l au n metabolism, substanele utile din alimente, necesare organismului omenesc (trofinele), se mpart n mai multe grupe: substane cu rol energetic, care prin oxidare n organism furnizeaz energie caloric necesar proceselor vitale i cheltuielilor energetice datorate activitii profesionale. Astfel de substane sunt, n principal, lipidele i glucidele; substane cu rol plastic, regeneratoare de celule i esuturi, cum sunt protidele; substane cu rol catalitic, cum sunt vitaminele i elementele minerale; substane cu rol senzorial, care impresioneaz simurile. Primele preocupri privind valoarea nutritiv a produselor alimentare dateaz din 1890 sub forma publicaiei Compoziia chimic a materialelor alimentare americane de W. O. Atwater din cadrul Departamentului Agriculturii al SUA. (Composition of food (by Consumer and Foods Economics Institute), USDA, 1976-1981 ) Dup natura lor n organism, substanele nutritive se mpart n lipide, proteine, glucide, minerale i vitamine. Pentru asigurarea unei stri de nutriie normale, este necesar ca alimentele consumate s aduc toate substanele nutritive n cantiti optime i mai ales, pe cele eseniale. Nevoile nutritive variaz mult de la o persoan la alta, depinznd de vrst, sex, corpolen, tipul activitii desfurate (fizic, intelectual), condiiile mediului ambient (frig, cald, prezena unor noxe, etc). Viaa, cu toate formele ei de manifestare, presupune un consum permanent de energie. Aceasta este indispensabil desfurrii diferitelor funcii ale organismului: sinteza de substane pentru cretere, contraciile musculaturii, asigurarea temperaturii corpului constante, etc.

Pagina

52

Furnizorii de energie sunt glucidele, lipidele i proteinele. Prin ardere, un gram de glucide sau proteine genereaz 4,1 calorii iar un gram de lipide 9,3 calorii. O situaie deosebit este reprezentat de energia furnizat de alcoolul etilic (7 calorii/gram). Necesitile energetice estimative n funcie de vrst Vrsta Necesar (Kcal/kg (ani) corp/zi) 2-4 100-160 4-10 75 - 120 10-12 45 - 80 12-18 35 - 70 18-50 25 - 60 50-65 22 - 50 peste 65 15 - 25

Cheltuielile energetice corespunztoare diverselor tipuri de activiti fizice Natura activitii depuse Cheltuiala energetic (Kcal/min) -activitate sedentar (munc intelectual) 10 -not lent 11,1 -not rapid 14,2 Lipidele Lipidele (grsimile) sunt reprezentate n marea majoritate prin aa-zisele grsimi neutre sau trigliceride (esteri ai glicerinei cu acizii grai) i se gsesc n esuturile animale i vegetale ca principala form de depozitare material a energiei. ntr-o proporie mult mai mic, n grsimile alimentare se gsesc lipide complexe care conin fosfor, compui cu azot, zaharuri. esutul adipos este constituit preponderent din lipide. La nivelul su, grsimea este depozitat, ca substan de rezerv, fie sub piele, fie n jurul diferitor organe, pentru a fi oxidat atunci cnd nevoile energetice ale organismului cresc sau cnd el nu primete suficiente calorii prin alimentaie. Rezervele adipoase pot crete prin consumul exagerat de grsimi alimentare, ceea ce duce la apariia unei boli metabolice obezitatea. Pe cale experimental s-a dovedit c, dei n organism lipidele se sintetizeaz din glucide i proteine, alimentaia lipsit de grsimi influeneaz negativ asupra animalelor de laborator, scade longevitatea lor, rezistena la aciunea factorilor

Pagina

53

nefavorabili exteriori, pot aprea exeme ale pielii, hemoragii n organele interne. Dar aceste stri trec destul de repede, dac n raia alimentar se adaug lipide. Sursele de lipide: 6065% din necesitatea de grsimi se acoper din contul grsimilor propriu-zise unt, margarin, slnin; 3540% din contul grsimilor care intr n componena produselor alimentare. Aadar, coninutul de grsimi n carne constituie de la 3 pn la 30%. Cantitatea de grsimi n cereale e foarte mic; n majoritatea cazurilor, nu depete 2% (n ovz pn la 6%), iar n legume i fructe ele practic lipsesc. Raia de lipide 1. Raia de lipide nu trebuie s depeasc 3033% din numrul total de calorii n 24 ore. S-a constatat c la fiecare 1000 kcal revin 35g de grsimi. 2. 1/3 din raia de lipide trebuie s fie acoperit de uleiurile vegetale, bogate n acizi grai eseniali. 3. Cantitatea de lipide scade pn la 20% energia consumat la persoanele n vrst, femei n perioada maternitii, sedentari, obezi, la cei cu insuficien hepatopancreatic i cu afeciuni ale cilor biliare etc. 4. Prnzuri mai grase (35% din caloriile dietei) li se recomand: - copiilor i adolescenilor; - adulilor care cheltuiesc mult energie. Care va fi raia de lipide exprimat n grame? 0,7 1 g/kg corp/zi la adulii sedentari; 1,01,5 g/kg corp/zi la aduli; 2 g/kg corp/zi la copii i adolesceni. Alimente cu coninut mare de lipide Denumirea alimentului Cantitatea de lipide la 100 g aliment consumabil -ulei, untur, unt topit, seu 100 topit 65-82 -unt, margarin 70-75 -slnin 20-35 -smntn 20-30 -brnzeturi grase 10-30 -carne de porc, oaie, ra 15-20 -pete gras 20-40 -mezeluri 20-35 -ciocolat, halva, prjituri cu creme ntrebri (sarcini de lucru) Plecnd de la urmtoarele informaii, documentai-v i realizai prezentri PowerPoint sau postere! 1. Acizii grai sunt componeni de baz ai grsimilor. Uleiurile vegetale conin acizi grai polinesaturai n timp ce grsimile animale conin n cantiti mici sau foarte

Pagina

54

mici aceste tipuri de acizi grai. Prezentai caracteristicile structurale ale acizilor grai, realizai o clasificare a acestora, enumerai sursele de acizi grai saturai i nesaturai i identificai sursele cele mai bogate n acizi grai polinesaturai! 2. Dintre grsimile vegetale, n ara noastr sunt folosite aproape n exclusivitate uleiurile din seminele de floarea-soarelui, soia, uleiurile din germeni de cereale, grsimi hidrogenate i margarine ce provin din uleiuri vegetale. Dintre grsimile animale se folosete cu precdere untul. Realizai un studiu n care s prezentai avantajele i dezavantajele utilizrii grsimilor vegetale i a celor animale. 3. Unt vs. margarin. Studiu de caz - Colesterolul Colesterolul este un alcool monohidroxilic ciclic nesaturat care se prezint sub forma unor cristale albe, insolubile n ap i solubile n solveni organici (eter, benzen, cloroform). Acesta n combinaie cu acizii grai formeaz colesterolul esterificat, form sub care este ncadrat n categoria lipidelor. n practic se folosete ca emulgator n preparatele cosmetice i farmaceutice i pentru obinerea unor vitamine cu structur nrudit.CH3

CH3 CH3

HO CH3 CH3

Pagina

Structura colesterolului Colesterolul din organism provine din surse alimentare (untur, slnin, glbenu de ou, carne de porc gras) dar este sintetizat i n organismul uman de ctre anumite esuturi (ficat, intestin, glande suprarenale). Atunci cnd raia zilnic nu asigur cantiti suficiente de colesterol, organismul intensific biosinteza acestuia. Pe de alt parte, dac aportul nutritiv furnizeaz prea mult colesterol sau dac sinteza sa este exagerat, pentru a se preveni acumularea sa, el este combinat cu acizii grai, ceea ce l face mai uor de suportat de esuturi. n cantiti mari se gsete n pietrele de la ficat, de unde poate fi extras. Rolurile colesterolului sunt multiple: ia parte la sinteza hormonilor glandelor suprarenale, glandelor genitale, a vitaminei D3 i a srurilor biliare. Vitamina D3 este una dintre substanele biologice cu importan vital pentru organism, a crei sintez se realizeaz la nivelul pielii direct din colesterol, sub aciunea razelor UV. Un alt rol al colesterolului este participarea sa la alctuirea lipoproteinelor (forme de transport al grsimilor sangvine).

55

Prin implicaiile pe care le are asupra echilibrului biologic, se poate afirma despre colesterol c este un factor important ce influeneaz starea de sntate. Factorii care mresc valoarea colesterolului sangvin sunt multipli. Dintre acetia enumerm: abuzurile alimentare, consumul excesiv de alcool, tabagismul, stressul, factorii genetici. Colesterolul se prezint sub dou fraciuni: HDL-colesterol (high density lipoprotein) sau colesterol bun care reprezint pn la 45% din colesterolul total mpiedic depozitarea excesiv a colesterolului n vasele sangvine; LDL-colesterol (low density lipoprotein) sau colesterol ru reprezint 55% din colesterolul total; cu ct aceast fraciune crete, cu att crete riscul pentru producerea aterosclerozei. Valorile optime ale colesterolului la subieci sntoi sunt prezentate n tabelul de mai jos: Vrsta (ani) Colesterol (mg/100 ml) 60 140-250 Exist mari variaii ale nivelului colesterolului sangvin n raport cu regiunea de pe glob, cu alimentaia, cu vrsta, sexul. n general, valorile colesterolului sunt mai mici la femei dect la brbai i cresc pn la 60 de ani, dup care scad. Valori crescute ale colesterolului apar dup alimentaie boga