REVISTA DEL SILADIN DEL CCH

Revista SemestralAño 1, Número 1Noviembre de 2019

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Alfredo César Herrera Hernández, Taurino Marroquín Cristóbal, Erick Gustavo Villagran Peña�or, Beatriz Mónica Pérez Ibarra, Ricardo Arturo Trejo de Hita, Irma Sofía Salinas Hernández, Mireya Monroy Carreño, Manuel Velasco Juan, Patricia Aguilera-Jiménez, Sandra Guzmán Aguirre, María Isabel Olimpia Enríquez Barajas, Limhi Eduardo Lozano Valencia, Magali Jazmín Estudillo Clavería.

LA FLOR DECEMPASUCHILDE LA OFRENDA A TUS MANOS

Manejo adecuadode los residuos peligrosos

Biól. Guadalupe Mendiola RuizDirectora

Dr. Benjamín Barajas Sánchez | DGCCHQBP. Taurino Marroquín Cristóbal | Naucalpan

Fís. José Rafael Cuellar Lara | AzcapotzalcoMtra. Rosa Eugenia Záratea Villanueva | Vallejo

Biól. Hugo Jesús Olvera García | OrienteMtra. Ana Lilia Cabrera Ayala | OrienteBiól. Manuel Becerril González | Sur

Consejo Editorial

Biól. Angélica Galnares CamposEditora

Mtra. Lilia Cervantes AriasLic. Fernando Velasco Gallegos

Correctores

Mtra. Ma. Elena Pigenutt Galindo Coordinadora editorial y diseño

Lic. Héctor Baca EspinozaAsesor

Foto de portada: María Micoletan en �ickr.com

DIRECTORES DE PLANTELES

Dr. Javier Consuelo HernándezAzcapotalco

Mtro. Queshava Quintanar CanoNaucalpan

Lic. Maricela González Delgado Vallejo

Lic. Víctor Efraín Peralta TerrazasOriente

Mtro. Luis Aguilar Sánchez Sur

Dr. Enrique Graue WiechersRector

Dr. Leonardo Lomelí VanegasSecretario General

Ing. Leopoldo Silva GutiérrezSecretario Administrativo

Dr. Alberto Ken Oyama NakagawaSecretario de Desarrollo Institucional

Lic. Raúl Arcenio Aguilar TamayoSecretario de Prevención, Atención y Seguridad Universitaria

Dra. Mónica González Contró Abogada General

Mtro. Nestor Enrique Martínez Cristo Director General de Comunicación Social

Dr. Benjamín Barajas SánchezDirector General

Mtro. Ernesto García PalaciosSecretario General

Lic. Rocío Carrillo CamargoSecretaria Administrativo

Mtra. Ma. Elena Juárez SánchezSecretaria Académica

Biól. Guadalupe Mendiola Ruiz Secretaria de Servicios de Apoyo al Aprendizaje

Secretaria de Planeación

Lic. Mayra Monsalvo Carmona Secretaria Estudiantil

Lic. Isabel Díaz del Castillo Prado Secretaria de Programas Institucionales

Lic. Héctor Baca Espinoza Secretario de Comunicación Institucional

Ing. Armando Rodríguez Arguijo Secretario de Informática

REVISTA DEL SILADIN DEL CCH

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ICEPRESENTACIÓN

Dr. Benjamín Barajas Sánchez 3

BIologíABiocódigo de barras de la vida realizada para alumnos del CCHÉrick Gustavo Villagran Peñaflor Plantel Azcapotzalco 4

Método de extracción del DNA sencillo y costeable de la piña y el chícharoBeatriz Mónica Pérez IbarraPlantel Sur 18

La flor de cempasúchil: de la ofrenda a tus manosAlfredo César Herrera Hernández y Cecilia Espinosa MuñozPlantel Oriente 26

Efecto de diferentes sustratos azucarados en la fermentación con tíbicos. Estrategia didácticaRicardo Arturo Trejo de HitaPlantel Sur 33

La rehabilitación de la vegetación del área de Reserva y sendero ecológico del CCH Plantel Sur. Una experiencia ecológica educativaIrma Sofía Salinas Hernández, Cecilia Garduño Ambriz y Miguel Serrano Vizuet Plantel Sur 43

FíSICALa relación entre la potencia eléctrica de una bombilla y el consumo de energíaMireya Monroy CarreñoPlantel Vallejo 57

Estudio de rebotes de una pelota. Experiencia didáctica extracurricular utilizando metodología científicaManuel Velasco Juan, Alma Mireya Arrieta Castañeda y Javier Ramos SalamancaPlantel Oriente 65

METoDologíASistema de Laboratorios para el Desarrollo y la Innovación (Siladin), espacios de convergencia educativa en cienciasJazmín Arellano Hernández y Patricia Aguilera JiménezPlantel Vallejo 77

Algunos elementos para la elaboración de proyectos de investigación experimental. Experiencia formativa Sandra Guzmán Aguirre, Jorge Alejandro Wong Loya, Delia Aguilar GámezPlantel Sur y Vallejo 87

METEoRologíAComparación entre los vientos de los planteles Naucalpan y Sur María Isabel Olimpia Enríquez BarajasPlantel Naucalpan 95

QUíMICASíntesis y caracterización de polímeros elaborados a partir de cáscaras de frutasLimhi Eduardo Lozano ValenciaPlantel Naucalpan 105

En búsqueda de soluciones al problema de contaminación del agua por las actividades de laboratorioMagali Jazmín Estudillo ClaveríaPlantel Sur y Facultad de Ciencias 111

Manejo adecuado de los residuos peligrosos en los laboratorios curriculares del CCHTaurino Marroquín Cristóbal Plantel Naucalpan 122

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ENTA

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Presentación

Uno de los objetivos primordiales del Colegio de Ciencias y Humanidades es promover la participación de los alumnos en los programas que impulsan el inicio a la investigación.

Uno de estos programas es el Sistema de Laboratorios para el Desa-rrollo y la Innovación (Siladin), en donde los profesores y laborato-ristas ayudan a los estudiantes del Colegio a elaborar sus primeros proyectos de investigación científica.

Para difundir todos y cada uno de los trabajos desarrollados en estas acciones que apoyan al aprendizaje, está la revista Conscien-cia, un espacio que servirá de repositorio y bitácora que resguar-dará artículos en torno a los trabajos que la comunidad del Colegio desarrollará a lo largo del tiempo, durante su formación en la inves-tigación y difusión de las ciencias.

Es motivo de orgullo para el Colegio la revista Consciencia, la cual será la memoria de los proyectos forjados al calor de la inno-vación y el conocimiento que propicia el CCH a través del Siladin, memoria que contribuirá a fortalecer los vínculos no sólo entre alumnos y profesores, sino entre éstos y las escuelas y facultades orientadas a la vocación científica y humanística: misión preponde-rante de la Universidad.

Dr. Benjamín Barajas Sámchez

Revista semestral / Número 1/ noviembre 2019

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AutoresErik gustavo Villagrán Peñaflorbiol.egvp@gmail.com

Juan Castro DorantesPlantel Azcapotzalco

Biocódigo de barras de la vidarealizada por alumnos de CCH Azcapotzalco

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Resumen

Los Biocódigos de Barras de la vida, son secuencias cortas de DNA que permiten identificar una especie. En

este proyecto de ciencia ciudadana, involu-cramos a estudiantes del Colegio de Cien-cias y Humanidades (CCH), para identificar a través de su Biocódigo de Barras a Lepto-phobia aripa una mariposa presente en el Parque Tezozómoc de la Ciudad de México, cuyo nombre común, es mariposa blanca de la col, aunque no es la única especie a la que se le denomina así.

El proyecto se llevó a cabo en tres fases: 1) la fase de colecta y determinación, en donde se colectaron 15 ejemplares de mari-posas (lepidópteros), y se determinó que 11 de ellos pertenecían a Leptophobia aripa. 2) la fase de laboratorio, donde se obtuvo DNA de 10 ejemplares seleccionados y se ampli-ficó un fragmento del gen COI en cada mues-tra, y 3) la fase de análisis bioinformático, en la cual, con la secuencia del gen COI de cada organismo colectado y de otras especies del GenBank se construyó un árbol filogenético, en el servidor web DNASubway. Esta expe-riencia dotó a los estudiantes participantes de habilidades técnicas especializadas (ta-xonómicas y de biología molecular) y abrió un espacio de desarrollo y convivencia que enriqueció su formación.

Palabras Clave: Taxonomía, ecología, biología molecular, ciencia ciudadana, Biocódigo de Barras.

Introducción

Las actividades de laboratorio y campo en el bachillerato del Colegio de Ciencias y Humanidades son cada vez más escasas

en términos generales. Las causas y moti-vos podrían ser diversos y multifactoria-les, pero la relevancia de realizar este tipo de actividades en la formación de jóvenes con una predilección por las ciencias es de vital importancia (Secretaría de Apoyo al Aprendizaje, s/f).

En la enseñanza de las ciencias por me-dio de la realización de proyectos, se pre-tende capacitar a los alumnos en el enten-dimiento de los procesos biológicos, donde el alumno pase de ser un espectador a par-ticipante activo en la construcción de su conocimiento, siendo capaces de aprender en forma autónoma, centrando el trabajo de laboratorio y campo, en el aprendizaje de procedimientos y actitudes que le per-mitan entender, modificar y actualizar su entorno para su mejor desenvolvimiento en la sociedad (Colegio de Ciencias y Hu-mandades, s/f).

En un país con la diversidad cultural y científica como el nuestro, la generación y recabado de información es necesaria y fundamental, ya que existen enormes la-gunas de datos sobre un gran número de grupos biológicos, su taxonomía, distri-bución geográfica, ciclo biológico y de su diversidad genética. De ahí el interés de realizar proyectos que integren diferentes elementos de grupos biológicos que en la mayoría de los casos resultan inexistentes y ampliamente biodiversos (ejemplo, los invertebrados) (Martínez-Meyer, Sosa-Es-calante, & Álvarez, 2014). La meta más importante de trabajo realizado con los jóvenes es la de formar “ciudadanos cien-tíficos”, es decir, personas que estén apor-tando al conocimiento en cualquier campo de las ciencias.

La ciencia ciudadana es uno de los gran-des esfuerzos realizados por instituciones especializadas en el tema como la Comisión

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Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio) que han plantea-do el uso de los teléfonos inteligentes, que han hecho posible la generación de una de las bases de datos más importantes sobre la biodiversidad del país, donde a través de la participación de la sociedad civil, se ge-

Aprendizaje basado en proyectos

Figura 1. Ilustra las fases en que se desarrolló el proyecto. En la fase de colecta y determinación se ilustran: Colecta: Alumnos integrantes del proyecto colectando mariposas en el parque Tezozómoc. Montaje: Montaje de los insectos colectados en restiradores construidos por los alumnos. Guías ilustradas: Portadas de las guías ilustradas, “Butterflies de México and Central America” y “Field Guide to Butterflies of North America”. En la fase de trabajo experimental se ilustra: Extracción de PCR y DNA: Alumnos trabajando en el laboratorio de biología molecular. Producto del PCR en gel analítico: Electroforesis en gel de la amplificación del gen COI por PCR, MPM corresponde al marcador de peso molecular, L23-30 corresponden a las muestras de los ejemplares analizados, las flechas rojas indican las bandas que corresponden al fragmento de DNA amplificado. En la fase de análisis bioinformático se muestran: servidores, algoritmos y software utilizados: software Geneious, servidor BLAST, algoritmo MUSCLE, algoritmo Tree, Método de construcción de árboles Neigbour Joining. Autoría propia: Villagrán-Peñaflor 2018.

nera la información sobre las especies pre-sentes en sus localidades (Berlanga, Rodrí-guez, & Gómez de Silva, 2008).

La adquisición de información, su re-presentación espacial y el manejo de los datos con valor científico, una vez que se ordenan y se analizan, pueden lograr en

Fases del proyecto

Trabajo experimentalColecta y determinación taxonómica

Análisis bioinformático

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Para solventar el problema de la sub-jetividad de la determinación por formas, colores y actitudes de los organismos, se han utilizado diversas herramientas genó-micas para tener mayores certezas sobre su identidad e individualidad taxonómica y evolutiva de entre los organismos anali-zados. La alternativa elegida para abordar esta situación es a través de la implemen-tación de Biocódigos de Barras de la vida por medio del análisis del DNA mitocon-drial (DNAmit). Se le ha llamado, biocó-digo de barras a una secuencia corta de DNAmit en nuestro caso utilizando el gen de la Citocromo Oxidasa I (COI), que pue-de ser usada para vincular genéticamente a los organismos. El uso práctico de estas secuencias como identificadores implica-ría que hasta cierto punto no se requirie-se a un taxónomo especialista en el grupo de interés, solo se requeriría el procesa-miento de una muestra de alrededor de 0.1 g de tejido para obtener la secuencia de DNA del fragmento establecido como biocódigo.

El abaratamiento de los servicios de secuenciación hace de los biocódigos de barras de DNA una estrategia viable para la identificación masiva de las especies de una región, sin embargo, la determinación de la secuencia que se usará como biocó-digo, requiere del trabajo conjunto de la taxonomía basada en caracteres morfo-lógicos, la filogenia, la biología molecular y la ecología. Además, es necesario con-siderar el papel que tiene la distribución geográfica de los organismos en la deter-minación de las especies, dado el papel histórico, biogeográfico y evolutivo de las poblaciones de organismos. Para identi-ficar mariposas se usó una región de 648 pares de bases del gen mitocondrial de la COI, el cual es eficaz para la focalización

la sociedad una cultura de aprecio por la naturaleza en general, sin perder de vista que en la mayoría de los jóvenes que viven en las grandes urbes ha surgido un noto-rio desapego por el ambiente y las formas de interaccionar con esta. Dicha apatía o rechazo puede llegar a tener un costo muy grande en cuanto a los servicios ambien-tales que provee la biodiversidad a la so-brevivencia humana (“iNaturalist.org web application”, s/f).

En la actualidad, nos encontramos in-mersos en una crisis de biodiversidad (Vi-llaseñor, 2015), siendo una de las causas el desconocimiento de la mayoría de las especies que existen en una región, resal-tando que el ser humano y sus prácticas es la principal causa de su extinción. Esto nos hace responsables de las consecuen-cias presentes y futuras de este fenóme-no. Aun en este panorama, las ciudades, que son el ambiente más perturbado por el ser humano, son el hábitat de una gran diversidad de especies e, incluso, albergan organismos de los cuales aún se descono-ce su información taxonómica, ecológica, geográfica y genética.

En la Ciudad de México es posible ob-servar numerosos invertebrados, de los cuales destacaremos a las mariposas (le-pidópteros), que constituyen parte de diversas cadenas alimenticias (cadenas tróficas)(Brock & Kaufman, 2006). La de-terminación taxonómica que se basa en el uso de caracteres morfológicos resulta hasta cierto punto subjetiva y en ocasio-nes es requerido un entrenamiento previo en la determinación de especies crípticas. Así que en la determinación de la diversi-dad biológica de una región el primer paso primordial es el conocimiento a detalle de los organismos y el ecosistema a estudiar (Conabio & Sedema, 2016).

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Figura 2. a) Alumnos colectando con red entomológica en el Parque Tezozómoc; b) Los insectos se transfirieron de forma inmediata a la cámara letal; c) Los insectos se almacenaron en frascos.

de diversos grupos de animales incluyen-do a las mariposas, aves, peces y moscas entre otros.

En este contexto, se llevó a cabo el proyecto “Determinación taxonómica de la mariposa blanca de la col Pieris sp. del parque Tezozomoc de la CDMX, usando el gen COI”. Este proyecto se propuso identi-ficar las especies de mariposas blancas de la col del parque Tezozómoc de la Ciudad de México y explorar sus relaciones filo-genéticas usando criterios morfológicos y moleculares.

Método

El método implementado con los alumnos de bachillerato se planteó con la finalidad de que pudiera desarrollarse durante un año escolar y aplicarlo de forma estándar en posteriores trabajos, esto con la finali-dad de poder contar con un protocolo de trabajo que pueda ser replicado tanto con otros jóvenes como con algún otro proyec-to a realizar. La estandarización en cuan-to a la colecta de datos y procesamientos posteriores de los mismos, contempla la formación de una Base de Datos Biológica del CCH (BDB-CCH), la cual no sólo consi-

dere los registros propios colectados, sino, además, poder fortalecer la BDB-CCH con datos de otros profesores – proyectos rea-lizados no sólo en el plantel Azcapotzalco.

Este proyecto se llevo a cabo en tres fa-ses; una fase de colecta y determinación, una segunda trabajo experimental en el laboratorio y finalmente de análisis bioin-formático (Imagen 1). Durante la fase de campo se colectaron ejemplares de mari-posas blancas de la col, las cuales fueron montadas e identificadas taxonómicamen-te a través de guías basadas en caracteres morfológicos. Durante la fase de labora-torio se obtuvo DNAmit de ejemplares seleccionados, se amplificó la muestra de DNA mediante la técnica de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR por sus si-glas en inglés, polymerase chain reaction), que corresponde a un fragmento del gen del COI; estas muestras se sometieron a un secuenciamiento de sus componentes moleculares. Durante la fase bioinformá-tica se analizaron las secuencias del gen COI de los ejemplares seleccionados, con la finalidad de identificar las relaciones taxonómicas de la mariposa blanca de la col. A continuación, se procede a detallar cada una de estas fases.

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Figura 3. a) y b) Montaje de los insectos colectados. Se montan en un restirador, con ayuda de pinzas, alfileres entomológicos y tiras de papel glassine.

Fase de colecta y determinaciónLos alumnos procedieron a la búsqueda y colecta de ejemplares en el Parque Tezo-zómoc de la ciudad de México (CDMX) y emplearon técnicas de colecta directa de insectos (Imagen 2a). En general, las téc-nicas para colectar insectos son variadas debido a los diversos hábitos de vida que éstos presentan; en general se pueden divi-dir en técnicas de colecta directa (activas) y técnicas de colecta indirecta (pasivas).

Para su colecta se empleó una red ento-mológica aérea para la colecta al vuelo de las mariposas o durante su reposo sobre plantas y otras superficies.

Una vez colectado el ejemplar, se pro-cede al sacrificó y almacenaje del organis-mo. En su caso, las mariposas poseen alas delicadas y de tipo escamoso, por lo que se empleó una cámara letal de acetato de etilo para sacrificarlas (Imagen 2.b), luego se almacenó a los ejemplares en frascos con los datos correspondientes (Imagen 2.c). Un método alternativo empleado fue el de conservación en frío, que tiene por ventaja no requerir químicos y por lo tan-to preserva intacto el DNA, en este caso, las mariposas se almacenaron en un sobre de papel glassine, etiquetándose con los datos de colecta y número de ejemplar.

Con los ejemplares resguardados, se llevó a cabo la identificación taxonómica,

lo que necesitó en algunos casos el mon-taje de los mismos con el fin de exponer las estructuras que fueron usadas en la caracterización taxonómica (Imagen 3). El montaje se llevó a cabo sobre un restira-dor entomológico, el cual, requiere que las alas de las mariposas se ubiquen de forma extendida y simétrica. Tras una semana, los ejemplares montados fueron trasla-dados a cajas entomológicas donde se les colocó su etiqueta de datos (Imagen 4). La determinación taxonómica se procedió a realizar a través de guías gráficas (Brock & Kaufman, 2006; Glassberg, 2018; Zúñi-ga-Reinoso & Mardones, 2014).

Con los datos de colecta y la determi-nación taxonómica realizadas se proce-dió a generar la base de datos interactiva (BDB-CCH) en Google Earth, que asocia al ejemplar con su identificación taxonómica y su georreferencia, permitiendo generar un mapa de ubicación de los ejemplares colectados. De los organismos colectados en el Parque Tezozómoc se seleccionaron diez ejemplares de Leptophobia aripa (L. aripa) a fin de continuar el proceso con la fase de laboratorio.

Fase de laboratorioEsta fase se llevó a cabo en el contexto del evento “Biocódigos de Barras de la Ciudad de México”. Durante esta fase se purificó

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Figura 5. a) Colecta del tejido de mariposa para la extracción de DNA; b) Procesamiento de la muestra para la obtención de DNA; c)Preparación de la reacción de PCR.

Figura 4. Ejemplares de Lectophobia aripa en la colección entomológica generada por los alumnos. Autoría propia: Villagrán Peñaflor 2018.

DNA a partir del abdomen de los ejempla-res de L. aripa seleccionados y luego se lle-vó a cabo la amplificación del gen COI. El primer paso fue obtener 0.1g de tejido para lo cual se seccionó el abdomen de los ejem-plares de interés y, a continuación, se reali-zó la purificación de DNA (Zou et al., 2017). A partir del DNA obtenido, se amplificó mediante PCR el fragmento de 648 pb del gen COI usado como biocódigo de barras, usando oligonucleótidos específicos (Lunt, Zhang, Szymura, & Hewitt, 1996) (Imagen 5). El producto de amplificación se mandó al servicio de secuenciación del INMEGEN.

Fase de análisis bioinformáticoEl servicio de secuenciación del INMEGEN, proporcionó los electroferogramas de los 10 ejemplares procesados. Estas secuencias

se analizaron mediante el servidor DNASbuway (Cyverse.org) (Hil-gert, Khalfan, Williams, & Micklos, 2014). Este servidor reúne diver-sas herramientas bioinformáticas para hacer accesibles diferentes tareas, en este caso, se buscó de-terminar las relaciones filogené-ticas de las secuencias dadas. Fue necesario generar un proyecto en

este servidor y cargar las secuencias obte-nidas de los diez ejemplares analizados.

El primer paso fue ensamblar las se-cuencias obtenidas (se recibieron dos secuencias por muestra correspondien-tes a las dos cadenas del DNA) y verificar su calidad. Únicamente ocho secuencias tuvieron la calidad suficiente para conti-nuar con el análisis. El siguiente paso fue agregar secuencias del GenBank (NCBI) (Agarwala et al., 2016) al análisis, para lo cual el DNASubway nos permitió llevar a cabo un análisis tipo BLAST; a partir de este, se seleccionaron secuencias perti-nentes a especies emparentadas: Droso-phila sp., miembro de la misma clase (In-secta); Papilio sp., miembro del mismo orden (Lepidoptera); Pieris sp., miembro de la misma familia (Pieridae); y una se-

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cuencia de GeneBank del mismo género Leptophobia sp. Se corroboraron estos re-gistros en la base de datos BOLD Systems (Ratnasingham & Hebert, 2007) ya que no solo integra datos genéticos y taxonómi-cos, sino también la ubicación geográfica de los ejemplares.

Con esta base de datos conformada por las ocho secuencias de ejemplares colectados y cuatro secuencias del Gene-Bank de ejemplares relacionados, se llevó a cabo el alineamiento con el algoritmo

MUSCLE (Hilgert et al., 2014), y luego se generó un árbol filogenético por el méto-do de NJ dentro del pipeline del servidor DNASubway (Imagen 6).

Resultados

De la colecta se obtuvieron 15 ejemplares de mariposa blanca de la col. Tras mon-tarse y examinarse, se determinó que 11 ejemplares pertenecían a Leptophobia ari-pa y cuatro ejemplares pertenecían a Pie-

Figura 6. Algoritmo de procesamiento de datos de DNASubway. Muestra la opción de procesamiento de datos que se seleccionó: Determine Sequence Relationships. En la primera “estación” DNASubway se depuraron las secuencias sentido y ante sentido (obtenidas por secuenciación bidireccional) y construir un concenso. En la segunda “estación” se agregaron secuencias de referencia cargándolas desde un archivo u obtener secuencias relacionadas mediante análisis tipo BLAST. En la tercer “parada” se alinean el conjunto de secuencias a analizar tanto experimentales como de referencia, mediante el algoritmo MUSCLE y se generó un árbol filogenético por el método de Neigbour Joining. Imagen modificada de Hilgert, Khalfan, Williams, & Micklos, 2014.

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ris rapae. Estos ejemplares pertenecen a una colección de lepidópteros mayor con la cual se generó un mapa que muestra la localización geográfica de los ejemplares colectados y sus datos asociados (Imagen 7). Los diez ejemplares seleccionados para el análisis genético se preservaron sin el abdomen. De los diez ejemplares seleccio-nados se generaron muestras por duplica-do. Se obtuvo DNA de diez ejemplares de L. aripa seleccionados y se corroboró una reacción positiva de PCR para el gen COI, en 16 reacciones que corresponden a ocho de los ejemplares de L. aripa (Imagen 8).

A través del análisis en DNASubway se

determinó la calidad de las secuencias ne-cesaria para continuar con el análisis. En la fase de BLAST, se determinó que la se-cuencia con mayor similitud correspondía al acceso del GenBank GBGL4418-07 que corresponde a la secuencia de COI de un ejemplar de Leptophobia, por lo que se co-rroboró la identificación taxonómica ba-sada en caracteres con la similitud entre estas secuencias usadas como identifica-dores. Se seleccionaron las siguientes se-cuencias para comparar: GMMCF279-14 Drosophila sp.; GBMIN71103-17 Papilio sp.; GUPPY044-17 y UNI37050-16 de Pie-ris sp.; y GBGL4418-07 Leptophobia sp.

Figura 7. Mapa de la distribución geográfica de los organismos colectados. Cada globo representa un ejemplar. Los colores representan familias identificadas en la leyenda. Los ejemplares de la familia Papilionidae se identifican con los globos verde claro y son los ejemplares que se analizaron en la fase de laboratorio. Mapa generado con el software Google Maps. Autoría propia: Villagrán-Peñaflor, 2018.

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Figura 8. Electroforesis en gel analítico que muestra las pruebas positivas para los ejemplares de Leptophobia aripa analizados, las muestras van del L20.1 al L30.2. Se muestran 16 pruebas positivas indicadas con un *. El carril indicado como MPM y M en cada gel corresponden al Marcador de peso molecular. Foto: electroforesis en gel revelado en transiluminador (bromuro de etidio y luz UV). Autoría propia: Villagrán-Peñaflor 2018.

Con las secuencias seleccionadas y las secuencias generadas de los ejemplares colectados (identificadas con el código L. número de ejemplar.1-2) se construyó un alineamiento con el algoritmo MUSCLE que se ilustra en la imagen 9, donde se observa que la secuencia de un ejemplar de Drosophila posee mayor número de cambios y que las secuencias de los ejem-plares analizados poseen menos cambios comparadas entre sí y con la secuencia del ejemplar de Leptophobia sp.

A partir de este alineamiento se cons-truyó por el método de Neibour Joining, el

árbol filogenético ilustrado en la imagen 10. En este se muestra que las secuencias de los organismos colectados se agrupan con la secuencia GBGL4418-07 que co-rresponde a Leptophobia sp. formando un clado monofilético. Este clado se relaciona a continuación con un clado formado por las secuencias GUPPY044-17 y UNI37050-16 que corresponden a Pieris sp., estos dos géneros pertenecen a la familia Pieridae y el agrupamiento de las secuencias refleja esta relación. De esta forma, la secuencia GBMIN71103-17 de un ejemplar de Papi-lio sp. se agrupa para formar el Orden de

Figura 9. Alineamiento de las secuencias obtenidas para los ejemplares colectados. A la izquierda se muestran las relaciones de identidad entre las secuencias comparadas y a la derecha se muestra de arriba hacia abajo: secuencia consenso; identidad, secuencias comparadas (línea 1 a la 13). Alineamiento obtenido con el software Geneious. Autoría propia: Villagrán-Peñaflor, 2018

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los Lepidopteros al que pertenecen las mariposas. La secuencia GMMCF279-14 del ejemplar de Drosophila sp. permitió enraizar el árbol filogenetico al ser un miembro de la clase Insecta. De esta for-ma, la relación evolutiva de los ejempla-res secuenciados con otros miembros del mismo género, familia, clase y orden se re-capitulan en este árbol filogenético.

Análisis de resultados o discusión

Las actividades realizadas con los alumnos en la elaboración de los biocódigos de ba-

rras de la vida han permitido generar una serie de acciones tendientes a la enseñanza de las ciencias experimentales. La elabora-ción de proyectos de investigación ha permi-tido profundizar en los conceptos procesos y técnicas propias de la biología moderna.

En la fase de colecta y determinación de especies, los alumnos no solo adquirie-ron habilidades para trabajar en campo y trabajar con seres vivos, sino que de-sarrollaron habilidades técnicas como la capacidad de seguir una guía taxonómica dicotómica. La determinación taxonómica requirió de habilidades de observación y análisis para reconocer las características

Figura 10. Árbol filogenético que muestra las relaciones entre los ejemplares secuenciados y las secuencias obtenidas del GenBank. Se muestra que los ejemplares colectados por los alumnos forman un grupo monofilético con la secuencia GBGL4418-07 que corresponde a Leptophobia sp. El grupo al que mas se relaciona es el que forman las secuencias GUPPY044-17 y UNI37050-16 de Pieris sp. Este clado se relaciona con la secuencia GBMIN71103-17 de Papilio sp y con la secuencia GMMCF279-14 de Drosophila sp. subsecuentemente. Imagen obtenida con el Software Geneious. Fotos obtenidas de BOLD Systems y de ejemplares de la colección entomológica. Autoría propia: Villagrán-Peñaflor, 2018

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morfológicas de valor taxonómico en los ejemplares de mariposas. Existen dos es-pecies de mariposas cuyo nombre común es mariposa blanca de la col, los ejempla-res de este tipo son similares en tamaño, color, forma y ambos se encuentran en el Parque Tezozomoc, sin embargo, pueden pertenecer al género Leptophobia o al gé-nero Pieris, de forma que la determinación taxonómica de los ejemplares fue un reto para los estudiantes.

El trabajo con organismos vivos per-mite a los estudiantes un mayor entendi-miento sobre los procesos biológicos de estos, permitiéndoles poner en práctica conceptos abstractos que en un salón de clases difícilmente se pudieran observar y experimentar. El trabajo de laboratorio ba-sado en proyectos ha permitido a los alum-nos entender su entorno, desarrollando un desenvolvimiento mayor en la sociedad en la que se encuentra. Haciendo de estos jó-venes unos científicos novatos, lo que en un país megadiverso como el nuestro, re-sulta de una importancia mayor, como se puede constatar la reflexión realizada por alumno Diego Fernando Hernández sobre su trabajo realizado en el laboratorio de la cual muestro un breve fragmento:

"En general, el realizar un proyecto de ciencia cambia algunos aspectos de tu vida para bien, y por lo menos para mí, me sirve como un pre-acondicionamiento al trabajo de laboratorio y me encamina ha-cia la carrera que pienso desempeñar en mi vida, preparándome en el aspecto mo-lecular y bioquímico." (Reflexión comple-ta, Ver Anexo 1).

Dado que la formación de especialistas en taxonomía, ecología, biodiversidad, bio-logía molecular, etc., resultan costosos tan-to en tiempo como en dinero a las institu-ciones educativas de un país, es importante que jóvenes bachilleres se involucren des-de tempranas edades a este tipo de activi-dades científicas, pues podría considerarse como una capacitación y definición de sus vocaciones futuras como profesionistas. El proyecto de biocódigos de barras reali-zados con los invertebrados encontrados y colectados dentro y cerca del plantel resalta la importancia de que no sólo en los ecosistemas naturales es posible en-contrar la diversidad biológica de la cual, tanto se habla, en clases y libros.

Durante la fase de laboratorio los estu-diantes fueron guiados para llevar a cabo procedimientos para obtener DNA de los

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ejemplares colectados, no sólo adquirie-ron habilidad técnica en el uso y manejo de equipo de laboratorio de Biología Molecular, sino que se realizó énfasis en el fundamen-to de las técnicas y en los fundamentos del diseño experimental que nos permite en úl-timo termino conocer un fragmento de DNA que hace posible identificar a una especie. En esta fase es interesante la integración de conocimientos adquiridos en diversas materias, no solo en Biología pues resalta la importancia de una sólida formación en la materia de Química así como la noción de conceptos de Física y de Matemáticas.

El trabajo de los alumnos en el labora-torio de biología molecular ha sido con el afán de poder realizar bases de datos so-bre organismos que tienen una cercanía con ellos y poder realizar estudios esta-dísticos sobre la diversidad, distribución, abundancia y riqueza de especies en am-bientes urbanos.

El análisis bioinformático permitió identificar para cada organismo la iden-tidad de procedencia y la relación entre estas y otras secuencias de DNA de las bases de datos. En esta fase se enfatizó el análisis crítico, debido a que se selec-cionaron organismos con diferente rela-ción filogenética con Leptophobia, con el fin de generar un árbol filogenético que explicara la situación filogenética de los organismos analizados. De esta forma se seleccionaron ejemplares de Leptophobia los cuales se agruparon con los organis-mos colectados. También se seleccionaron otras mariposas como Pieris que pertene-ce a la misma familia y un Papiliónido que pertenece a la misma clase. La mosca de la fruta, Drosophila, se seleccionó por ser un invertebrado, que pertenece a un grupo distinto de las mariposas pero que es un insecto, con el fin de enraizar el árbol.

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Anexo 1

Reflexión sobre la experiencia de un semestre en Laboratorio de Ecología Molecular, Siladin

Alumno: Diego Fernando Hernández Delgadillo.

El gusto por las ciencias me ha llevado a pensar en tener una preparación profesio-nal en este ámbito, por tal motivo actualmente con 15 años he tomado la decisión de pertenecer al Laboratorio de Ecología Molecular.

La primera carrera en mi lista de opciones es neurociencias, “Las Neurociencias son un conjunto de disciplinas científicas que investigan acerca de la función, la estructura y la bioquímica del sistema nervioso [….]” Mi interés general en la ciencia es el funcionamiento de los organismos, así que tengo otras carreras en la mente.

A pesar de esto el Siladin no fue mi primera opción como una actividad para complementar mi paso en CCH, antes pensé en ingresar en alguna actividad de-portiva o en alguna de todas las actividades y talleres que tiene el plantel. Con la gran diversidad de actividades que se pueden encontrar en CCH Azcapotzalco es difícil tomar una decisión, pero bueno al final para mí la mejor fue el Laboratorio de Ecología Molecular.

Ya ingresado en el laboratorio y bien entendido lo que se hace y cómo se hacen las cosas ahí, comienzas a darte cuenta de tus aptitudes y debilidades necesarias en un ámbito más “profesional”, con el simple hecho de trabajar bajo normas perma-nentes se ve si existe disciplina dentro de un laboratorio. En este laboratorio existe

un gran compromiso con el trabajo constante, en donde se tiene que tener o desarrollar la capacidad de ser ordenado y cumplido con el trabajo que se hace ahí.

En general, el realizar un proyecto de ciencia cambia algunos aspectos de tu vida para bien, y por lo menos para mi, me sirve como un pre-acon-

dicionamiento al trabajo de laboratorio y me encamina hacia la carrera que pienso desempeñar en mi vida, preparándome en el aspecto molecular y bioquímico.

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MÉTODO DE EXTRACCIÓN DEL

SENCILLO Y COSTEABLE DE LA PIÑA Y EL CHÍCHARO

AutoresBeatriz Mónica Pérez Ibarraniqus50@gmail.com

Norma Carolina Sánchez ArandaRaúl Motte Nava Agustín Celestino lópezPlantel Sur

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Resumen

En el presente trabajo se muestra la estandarización de una técnica sen-cilla y de bajo costo para el aisla-

miento de DNA genómico a partir de piña y chícharo, modificando la composición de la solución de lisis, cuya concentración óptima fue de 2.0 g de NaCl, 6.3 g de cham-pú comercial y 1.6 g de NaHCO3 compa-rando con una solución de lisis preparada con detergente lavatrastos y las mismas sales. Cuando las muestras obtenidas con la solución de lisis que contiene champú comercial se analizan por electroforesis en gel de agarosa, se obtienen bandas bien definidas y con escasa degradación. El DNA obtenido, por medio de esta técnica y que presenta buena calidad y rendimien-to, podrá ser empleado para estudios de diversidad genética de diferentes frutas y hortalizas.

Palabras clave: DNA genómico, solu-ción de lisis, buffer, frutas, hortalizas.

Introducción

El objetivo principal del siguiente trabajo es la estandarización de un método cos-teable y poco complejo que hace uso de materiales económicos para extraer DNA de buena calidad y cantidad que puede emplearse posteriormente en técnicas más específicas como la biología molecular. La calidad de una muestra de DNA se puede establecer cuando existe la posibilidad de almacenamiento por tiempos prolongados, minimizando cambios en su estructura y propiedades, ya que de esto dependerá la reproducibilidad en la realización de ensa-yos posteriores (Rocha S., 2002). En gene-

ral, un método eficaz de extracción de DNA debe mantener la composición y estructu-ra de la molécula, su integridad y aumentar su pureza y concentración (Sambrook J.F., 2001). Cuando se propone la instrumenta-ción de un método de extracción de DNA de origen vegetal es indispensable considerar tres aspectos: el tipo de tejido, el tipo de DNA que se desea extraer y el tipo de aná-lisis que se realizará. Con respecto al pri-mer tipo es importante considerar que los tejidos jóvenes contienen más DNA que los tejidos viejos. Es importante considerar la composición bioquímica de los tejidos, ya que el método empleado dependerá de si la muestra contienen grandes cantidades de compuestos fenólicos o si son abundantes en lípidos o carbohidratos. Con respecto al segundo, se debe considerar si el DNA que se requiere es nuclear, mitocondrial o citoplasmático y en el tercer tipo de ensa-yo que se realizará posteriormente, ya sea secuenciación, amplificación, etc. (Rocha S. 2002).

En cualquier protocolo para la obten-ción de DNA es indispensable llevar a cabo cuatro etapas principales:

1. Ruptura de tejidos y paredes celu-lares Rogers, S.O. and Bendlich, A.J. (1994).

2. Ruptura de membranas.3. Inhibición de enzimas que destruyen

al DNA.4. Extracción de contaminantes.

En la etapa uno se pulveriza el material a bajas temperaturas, generalmente se em-plea nitrógeno líquido o hielo seco. [Rogers, S.O. and Bendlich, A.J. (1994)]. Puede em-plearse también una técnica basada en la deshidratación por secado o con sílica gel. Dependiendo de la constitución de la pared celular del tejido vegetal, además, utilizarse

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por ejem-plo celulasas

para degradar las paredes celulares

o bien de forma manual.La ruptura de las membranas

celulares para la liberación del DNA se lo-gra a través de la utilización de detergentes comerciales, como dodecilsulfato de sodio (SDS) o Tritón.

La inactivación de enzimas (DNAsas) presentes en el DNA puede conseguirse a través de métodos físicos como la desna-turalización con calor a temperaturas de 65°C o bien por métodos químicos en los que se emplean materiales como solventes

orgánicos del tipo fenol o clorofor-mo, con antioxidantes o con agentes quelantes ácido etilendiaminote-traacético (EDTA), ácido etilengli-col bis (β-aminoetil éter) -N, N, N ', N'-tetraacético (EGTA) que captan los iones de Mg responsables de la actividad de las DNAsas.

Los principales contaminantes del DNA son las histonas y el RNA, además de residuos de sustancias incorporadas en etapas anteriores durante el proceso de purificación del DNA. Para separar dichos conta-

minantes se pueden utilizar solventes orgánicos como el alcohol, el fenol-clo-

roformo Malajovich MA., (2016), ade-más la centrifugación a altas velocida-

des, columnas de filtros ó incubación con RNasas (Rocha S., 2002).

Materiales y métodos

•Aislamiento de DNA genómico a partir de frutas y hortalizas

A partir de 14 g de piña y chícharo, los cua-les fueron macerados por separado y filtra-dos a través de un tamiz, fueron tratados con la solución de lisis, cuya composición se fue modificando como se muestra en las Tablas 1 y 2. Para lograr obtener DNA de alta calidad y cantidad, el tratamiento con las diferentes soluciones de lisis consistió en colocar en una probeta de 100 ml, 10 ml del filtrado y 20 ml de la solución de lisis. Se tapó y agitó vigorosamente de cinco a seis veces aproximadamente. Luego, 2.5 ml de la mezcla anterior se colocó en una probeta de 10 ml y se añadieron cuidado-samente 5 ml de etanol absoluto previa-mente enfriado a 4°C. El DNA emergió des-pués de dejarlo reposar por 10 minutos a

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temperatura ambiente y otros 15 minutos en refrigeración hasta observar la separa-ción de las diferentes fases (a: superior, b: interfase y c: inferior). Con una micropi-peta se tomaron 1 ml de cada fase y se co-locaron por separado en microtubos para posteriormente centrifugar durante cinco minutos a 30,000 rpm. Se decantó el sobre-nadante y nuevamente se adicionaron 1 ml de etanol a cada uno de los microtubos y se

centrifugaron a 30,000 rpm durante cinco minutos. Se descartó el sobrenadante y se dejó evaporar el etanol por diez minutos. Finalmente, se adicionaron 30 µL de agua desionizada estéril y los microtubos se guardaron en el congelador para su poste-rior resolución en gel agarosa.

En la etapa de lisis, las células fueron sometidas a la ruptura de sus membranas, por medio de la acción de las sales de sodio,

Tabla 1. Componentes de la solución de lisis con detergente

ComposiciónSolución H2O destilada (ml) Detergente lavatrastes

marca Axion(g)Cloruro de sodio

(g NaCl)Bicarbonato de sodio (g

NaHCO3)

Lisis 1 80 6.3 1.6 1.6

Lisis 2 80 6.3 2.0 1.6

Lisis 3 80 6.3 2.3 1.6

Lisis 4 80 6.3 1.3 1.6

Lisis 5 80 6.3 1.0 1.6

Lisis 6 80 6.3 0.5 1.6

Tabla 2. Componentes de la solución de lisis con champú

Composición Solución H2O destilada (ml) Champú Caprice (g)

Cloruro de sodio(g NaCl)

Bicarbonato de sodio(g NaHCO3)

Lisis 7 80 6.3 2.0 1.6

Lisis 8 80 6.3 2.3 1.6

y permitieron la liberación del material ge-nético. Los iones de sodio son atraídos por las cargas negativas de los grupos fosfato del DNA neutralizando su carga. Por otro lado, el cloruro de sodio también dismi-nuye la solubilidad de las proteínas lo que provoca su precipitación y consecuente se-paración del DNA. El bicarbonato de sodio empleado en la solución de lisis también se usa para mantener el pH alcalino entre 8-10 y no desintegrar las moléculas de DNA.

El detergente (Axion) destruye las mem-branas de las células debido a que los fos-folípidos son los componentes principales de la membrana nuclear y plasmática por tanto, como los fosfolípidos son una grasa, se necesita un detergente para neutralizar-lo. Al momento de agregar la solución de lisis al macerado de la muestra, inicia una reacción en la que se disuelve la membrana nuclear, los cloroplastos y las mitocondrias que contiene el vegetal para liberar el DNA.

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Cuando se le agrega el etanol frío al DNA, éste emerge debido a que el DNA es insoluble en altas concentraciones de sal y etanol [http://learn.genetics.utah.edu]. La solución se dividirá en dos fases principal-mente. El etanol hace a algunas hebras de DNA visibles en la interfase de la solución. Esta fase intermedia se encuentra con car-ga nula y una polaridad intermedia entre agua y alcohol.

• Comprobación por electroforesis

Se pesaron 0.60 g de agarosa y se adicio-naron en 60 ml de TAE1 1X (Tris-hidroxi-metil-aminometano, ácido acético y EDTA). La mezcla se calentó aproximadamente a 80ºC hasta obtener otra transparente y sin grumos; se adiciona 4 µL de SYBR DNA. Después se vertió en un molde y se coloca-ron los peines formadores de pozos2 y se dejó solidificar. Posteriormen-te, se colocó en la cámara de electroforesis donde se adi-cionaron 200 ml de TAE al 1X. En cada pozo se colocaron de 4 a 6 µL de DNA genómico y 2 µL de buffer de carga. El gel se corrió a 95 Volt por 40 minu-tos.

Esta técnica es necesaria para el análisis del DNA en el que se separa la molécula bajo la acción de un campo eléctrico, permitiendo la mi-gración de solutos iónicos en una matriz tamponada (gel de agarosa) hacia el ánodo (que tiene carga positiva) de-

1 TAE. Disolución tampon formada por Tris, Acetato y EDTA de uso fre-cuente en la electroforesis en especial en gel de agarosa para separar ácidos nucleicos.

2 Orificio donde se deposita el material genético.

bido a que el DNA posee una carga negativa gracias a la combinación de sus bases de fosfatos. Puesto que la matriz actúa como un filtro, los fragmentos de DNA más pe-queños migran rápidamente en dirección al polo positivo, mientras que los de mayor longitud migran de forma lenta.

Resultados

En la primera etapa del proyecto se trabajó con la solución de lisis 1, donde se logró obtener DNA genómico de chícharo (CH), tomate (T), piña (Pñ) y fresa (F) como se muestra en la Figura 1 y Tablas 3 y 4. Sin embargo, el DNA se muestra degradado y con baja concentración según la inten-sidad del patrón de bandas al comparar con el control positivo, esto debido a que la concentración de NaCl no fue suficien-te para proteger el material genético; asi-

Figura 1. Fotografía del gel de agarosa con las muestras de hortalizas y frutas

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mismo, no fue suficiente para provocar la precipitación de las proteínas y, por tanto, su separación del DNA (Zavala J., 2005) y (Concepción J., 2005). Por lo cual, con base en estos resultados donde se obtuvo DNA, pero degradado, mezclado con proteínas o

RNA (Lopera-Barrero et al., 2008), se pro-cedió para probar diferentes soluciones de lisis modificando su composición.

Para la segunda etapa, se decidió tra-bajar sólo con piña y chícharo, ya que fueron las muestras donde obtuvieron

Tabla 3. Aislamiento de DNA a partir de diferentes hortalizas (parte superior del gel)

Pozo Muestra µL DNA µL buffer de carga Resultado

1 Marcador de peso molecular (M) 2 2 Patrón de bandas (M)

2 (CH1) 6 1 +

3 (CH2) 6 1 -

4 (CH3) 6 1 +/-

5 (J1) 6 1 -

6 (J2) 6 1 -

7 (J3) 6 1 -

8 (T1) 6 1 +

9 B. thioparans (C+) 6 1 +

Tabla 4. Aislamiento de DNA a partir de diferentes frutas (parte inferior del gel)

Pozo Muestra µL DNA µL buffer de carga Resultado1

17 Marcador de peso molecular (M) 2 2 Patrón de bandas (M)

18 (Pñ1) 5 2 +

19 (Pñ2) 5 2 +/-

20 (Pñ3) 5 2 -

21 (Mn1) 5 2 -

22 (Mn2) 5 2 -

23 (Mn3) 5 2 +/-

24 (F1) 5 2 +/-

25 (F2) 5 2 +/-

26 (F3) 5 2 +/-

27 (Pl1) 5 2 -

28 (Pl2) 5 2 -

29 (Pl3) 5 2 -

30 B. thioparans (C+) 6 1 +

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mejores resultados y, a partir de allí, se probaron soluciones de lisis ajustando los buffers de precipitación y lisis con la finalidad de asegurar la obtención de DNA, (Falcon, L. I. y Valera, A., 2007). Así pues, se probó con altas concentraciones de NaCl (lisis 1, 2 y 3) y con bajas con-centraciones (lisis 4, 5 y 6), las concen-

traciones más adecua-das de NaCl fueron 2.0 g y 2.3 g. Además de que el detergente emplea-do inicialmente resultó agresivo con el tejido de las muestras provocando la desnaturalización del material genético para lo cual se decidió cambiar por champú. Las solu-ciones de lisis con mejo-

res resultados hasta el momento fueron la lisis 7 y 8. Cabe resaltar que en estos casos se observaron fases bien definidas, etiquetadas como fase a: superior, b: in-terfase y c: inferior como se muestra en la Figura 2. Por otro lado, en el gel se ob-servaron bandas claras y marcadas para las muestras de chícharo con poco DNA degradado, mientras que en el caso de la piña sólo se observa un patrón de banda, tenue pero sin degradación de DNA (ver Figura 3 y Tabla 5).

Conclusiones

La solución de lisis 7 resul-tó ser la más efectiva, de acuerdo con los resultados observados en la electrofo-resis. En ambos casos (chí-charo y piña) es aquella que se compone de 2.0 gramos de cloruro de sodio, 1.6 gra-mos de bicarbonato de so-dio, 6.3 gramos de champú en 80 ml de agua.

En cuanto a la sustitu-ción del detergente lava-trastes por el champú, éste último al ser menos agresi-vo con las células vegetales,

Figura 2. Formación de fases con diferentes soluciones de lisis

Figura 3. Fotografía del gel de agarosa con las muestras de chícharo y piña

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permitió obtener DNA menos degradado, como se muestra en la comprobación por electroforesis con un menor barrido y una sola banda de DNA más definida. Figura 3 y Tabla 5.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo que se nos brin-dó para el trabajo realizado, al programa UNAM-DGAPA-INFOCAB, Clave del proyec-to PB-201016.

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9. Genetic Science Learning Center. How to extract DNA from anything living. Disponible en: http://learn.genetics.utah.edu (consultado en junio 2017).

Tabla 5. Aislamiento de DNA a partir de chícharo y piña

Pozo Muestra µL DNA µL buffer de carga Resultado

1 Marcador de peso molecular (M) 3 2 Patrón de bandas (M)

2 CH 7a 4 2 +/-

3 CH 7b 4 2 + (poca degradación)

4 CH 7c 4 2 + (poca degradación)

5 CH 8a 4 2 +/-

6 CH 8b 4 2 + (degradación)

7 CH 8c 4 2 -

8 Vacío

9 Pñ 7a 5 2 -

10 Pñ 7b 5 2 +

11 Pñ 7c 5 2 +

12 Pñ 8a 5 2 -

13 Pñ 8b 5 2 -

14 Pñ 8c 5 2 -

15 B. thioparans (C+) 5 2 +

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La Flor de cempasúchil de las ofrendas a tus manos

AutoresAlfredo César Herrera Hernándezalfredochh@gmail.com

Cecilia Espinosa Muñoz Plantel oriente

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Resumen

La presente investigación se realizó en los semestres 2018-1 y 2018-2 en el Siladin del plantel Oriente del CCH,

en el marco de las actividades del Club de Química.

El proyecto experimental tuvo como principal eje el estudio de la flor de cem-pasúchil y su posible uso como coadyu-vante en un gel antibacterial; para ello se abarcaron diferentes etapas, partiendo del proceso de extracción por maceración, ca-racterización de los extractos, ensayos bio-lógicos, formulación de un gel y evaluación del producto final.

Los resultados muestran que el gel an-tibacterial con extracto de flor de cempa-súchil es más eficaz en comparación con el gel sin extracto, debido a esto se considera que las sustancias químicas de la flor son responsables de dicho efecto. Esto es tras-cendental, por lo que se sugiere continuar estudiando una flor mexicana como el cem-pasúchil.

Palabras clave. Gel antibacterial, ex-tractos, flor de cempasúchil, mezcla homo-génea, sustancias.

Introducción

La flor de muertos o cempasúchil (Tagetes erecta) es muy vistosa, de colores que van del amarillo al anaranjado intenso, tal y como lo muestra la figura 1.

Se encuentra distribuida por todo Mé-xico, su país de origen, debido a que es una planta muy conocida para adornar las ofrendas el día de muertos ya que, según las costumbres, sus pétalos guían las almas de nuestros seres queridos fallecidos por-

que contienen los rayos del Sol. Sin embar-go, también tiene otros usos provenientes de la tradición antiquísima de la herbolaria mexicana.

Por ejemplo, en diferentes estados de la República Mexicana, se recomienda en padecimientos digestivos, para tratar las fiebres, en enfermedades del tipo respira-torio, en afecciones de la piel, en alteracio-nes nerviosas, entre otros.

Dichos usos se deben a la riqueza quími-ca de la planta, la cual presenta diversidad de compuestos químicos de importancia biológica, entre los que destacan carote-noides (luteína y xantofila), flavonoides, monoterpenoides (geraniol, limoneno y mentol) y componentes azufrados de bitie-nilo y tertienilo.

De esta manera, el objetivo de este tra-bajo consiste en explorar un uso alternati-vo de la flor de cempasúchil, más allá de un ornamento, enfocándonos en el potencial efecto antimicrobiano de los extractos, su incorporación en un gel y su evaluación.

Figura 1. Flor de cempasúchil.

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Metodología

La metodología que siguió la investigación experimental abarcó las siguientes etapas:

Etapa 1: Recolección, limpieza y extracción del material vegetalLa recolección de las flores de cempasúchil se llevó a cabo en los meses de octubre y noviembre, época en donde son económi-cas y fáciles de conseguir. Seleccionamos aquellas que no estuvieran maltratadas o presentaran algún daño físico, se limpiaron y prepararon para realizar la extracción por medio de la maceración.

La maceración consiste en dejar en con-tacto el material vegetal con un disolvente apropiado, determinados días, a tempera-tura ambiente para que penetre las estruc-turas vegetales y las disuelva.

Colocamos 50 g de flores de cempasú-chil enjuagadas con agua destilada y frag-mentadas en frascos ámbares grandes; les adicionamos 300 ml de alcohol etílico. Se taparon los frascos y de dejaron reposar por 20 días alejados de los rayos del Sol y en un lugar seguro, agitando moderada-mente dos veces al día.

Transcurrido el tiempo, se filtró el ex-tracto alcohólico obtenido y se llevó a fras-cos ámbar, para los ensayos biológicos.

Etapa 2: Ensayos biológicosEl primero de ellos fue la determinación de la actividad antifúngica, para ello se prepa-raron medios de cultivo con agar-papa-dex-trosa, en condiciones de esterilidad. En tres cajas Petri se preparó una mezcla al diez por ciento de concentración del extracto de flor de cempasúchil. Se prepararon otras tres ca-jas Petri más como controles negativos, ya que solamente tuvieron el medio de cultivo.

Preparados los medios de cultivo, las cajas fueron colocadas destapadas a la in-temperie, por un lapso de cuatro horas. Pasado ese tiempo se sellaron y se llevaron a un lugar cálido para que los microorga-nismos se desarrollaran. Tras 48 horas, se llevó a cabo un conteo de las Unidades For-madoras de Colonias (UFC) de hongos que habían crecido en el medio de cultivo.

El segundo ensayo biológico, fue la de-terminación de la actividad antibacteriana, cuyo procedimiento fue similar al anterior solo que, en este caso, se preparó un medio de cultivo diferente para el crecimiento de bacterias (agar-nutritivo) en condiciones de esterilidad.

Así, tres cajas Petri llevaron una con-centración de diez por ciento del extracto de la flor, y tres cajas solo medio de cultivo, como controles negativos, las cuales fueron colocadas a la intemperie destapadas, por un periodo de cuatro horas. Transcurrido el tiempo, se sellaron y se incubaron en una zona cálida para el desarrollo de los microorganismos. Tras 48 horas, se con-taron las UFC que habían crecido en cada caja. Posteriormente se hicieron tinciones de Gram, para identificar el tipo de bacte-rias que se desarrollaron en cada caja.

Etapa 3: Formulación de un gel con extractos de cempasúchilTras varias pruebas, se optó por la siguiente formulación: Se pesaron 12 g de carbopol que se colocaron en un vaso de precipitados que contenía 300 ml de agua destilada. Se mezcló vigorosamente hasta eliminar todos los grumos. A esta mezcla, se adicionaron 50 ml de alcohol etílico y 5 ml del extracto de cempasúchil; se mezclaron todas las sustan-cias de manera homogénea. Para finalizar, se adicionaron de dos a cinco gotas de trie-tanolamina, sin dejar de mezclar.28

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De igual manera, se realizó un gel pero sin extractos de flor de cempasúchil, para comparar la efectividad de ambos.

Etapa 4: Evaluación del productoLa evaluación del gel obtenido consistió en la realización de las siguientes pruebas: As-pecto, irritabilidad y análisis microbiológi-co. En los siguientes párrafos se describen cada una de ellas.

Aspecto: Se tomaron muestras para de-terminar el color, el olor y el pH, este últi-mo, fue medido empleando potenciómetro (previamente calibrado) y papeles pH para confirmar resultados.

Irritabilidad: Esta prueba se fundamen-ta en que, cuando una persona es sensible a determinada sustancia, los mastocitos reaccionan, generando inflama-ción, lo que se traduce en la aparición de una roncha, ro-deada de un eritema.

El procedimiento general fue disponer una gota del gel con extracto de cempasúchil en la cara anterior del ante-brazo, esperar entre 15 a 20 minutos y observar. La mues-tra de personas que emplea-mos para esta prueba fue de cien.

Análisis microbiológico: Se prepararon, en condicio-nes de esterilidad, medios de cultivo (agar-agar y agar pa-pa-dextrosa) en cajas Petri.

Empleando hisopos es-tériles, se tomaron mues-tras de manos, las cuales tuvieron las siguientes carac-terísticas:

Muestras tipo A: de manos sin lavar

Muestras tipo B: de manos lavadas y con 5 ml de gel sin extracto

Muestras tipo C: de manos lavadas y con 5 ml de gel con extracto

Las muestras anteriores se sembraron en las cajas Petri con los medios de cultivo y se colocaron en una estufa a 37 °C por 48 horas, para permitir el crecimiento de mi-croorganismos.

Transcurrido el tiempo, se contaron las UFC de cada caja Petri y se hicieron tinciones de Gram para identifi-car los posibles mi-croorganismos que se hubieran desa-rrollado.

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ResultadosDe manera general, los procesos de reco-lección, limpieza y maceración de las flores de cempasúchil fue sencillo, obteniendo 285 ml de extracto total. El extracto tuvo una coloración naranja; en cuanto al olor, desprendían un aroma agradable y dulce. Los resultados obtenidos al enfrentar estos extractos con diferentes muestras biológi-cas resultaron sorprendentes.

Los resultados de los ensayos biológi-cos para evaluar la actividad antifúngica se muestran en la tabla 1.

Tabla 1. Cantidad de UFC de hongos en cajas Petri

Caja Petri Con extracto de cempasúchil (UFC)

Control negativo sin extracto (UFC)

1 73 76

2 60 75

3 46 71

Promedio 59.6 74

Asimismo, los resultados de los ensayos biológicos para evaluar la actividad bacte-ricida se muestran en la tabla 2.

Tabla 2. Cantidad de UFC de bacterias en cajas Petri

Caja Petri Con extracto de cempasúchil (UFC)

Control negativo sin extracto (UFC)

1 37 52

2 35 36

3 31 25

Promedio 34.3 37.6

Una de las características visuales que presentaron las colonias formadas por bacterias fue que todas eran del mis-mo tipo y parecían pequeñas gotas color blanco-amarillento, convexas, cremosas, de tamaños variados, como lo muestra la figura 2.

El gel obtenido, con la adición del ex-tracto de flor de cempasúchil, fue una mez-cla homogénea, traslúcida, de color lige-ramente amarillento, cuyo pH medido en potenciómetro fue de 7.2 y con papel pH fue de 7.

En cuanto a la irritabilidad del gel, la prueba fue aplicada a cien personas, de las cuales tres personas tuvieron irritación leve y una más irritación moderada.

Los resultados del análisis microbioló-gico se muestran en la tabla 3.

Tabla 3. Cantidades de UFC con y sin el producto

Medio de cultivo Muestras tipo A

(manos sin lavar)

Muestras tipo B

(manos lavadas y

con gel sin extracto)

Muestras tipo C

(manos lavadas y

con gel con extracto)

Agar-agar 505 11 0

Agar-papa-dextrosa

203 54 18

Las tinciones de Gram efectuadas no di-

fieren en las pruebas realizadas en los en-sayos biológicos.

Figura 2. Morfología de colonias de bacterias en medio agar-agar.

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Análisis de resultados

De los resultados obtenidos en la evalua-ción antifúngica del extracto de flor de cempasúchil, se destaca que en todas las cajas Petri hubo crecimiento positivo de hongos microscópicos. La cantidad de UFC en las cajas Petri con extracto de flor de cempasúchil no tuvo diferencias significa-tivas con las cajas de control negativo (para detalles, ver la tabla 1).

Los resultados fueron similares en la actividad bactericida, encontramos creci-miento bacteriano en cajas Petri con ex-tracto de flor de cempasúchil y también en las cajas que no llevaron extracto (para de-talles, ver tabla 2).

Sin embargo, encontramos diferencias notables luego de hacer las tinciones de Gram a las UFC que se desarrollaron en los medios para el crecimiento bacteriano.

En las cajas Petri de control negativo, es decir, las que no llevaron extracto, se de-sarrollaron bacterias Gram (+) y Gram (-); pero en las cajas Petri con extractos de flor de cempasúchil, las bacterias que se desa-rrollaron, solamente fueron Gram (-), como se observa en la imagen 3.

Para evitar posibles errores experi-mentales, repetimos las tinciones tres ve-ces, llegando a los mismos resultados.

De las pruebas de irritabilidad desta-camos que el gel obtenido es un producto de buena calidad ya que fueron mínimas reacciones en la piel de los voluntarios.

Por otra parte, las cajas Petri que lleva-ron muestras de las manos (ver tabla 3), indican que el gel con extractos de flor de cempasúchil disminuye en la misma pro-porción las UFC tanto de hongos como de bacterias.

Conclusiones

Tras realizar las diferentes evaluaciones del extracto de flor de cempasúchil de manera aislada, concluimos que en las concentraciones empleadas (10 por cien-to) no inhibe el crecimiento y desarrollo de hongos, pero sí inhiben el crecimiento y desarrollo de bacterias Gram (+). Sin embargo, cuando los extractos de flor de cempasúchil se incorporan en un gel anti-bacterial, aumenta el nivel de efectividad contra hongos y bacterias.

El gel antibacterial con extracto de flor de cempasúchil obtenido fue una mezcla homogénea, con un pH igual a 7, presentó baja irritabilidad y, en términos genera-les, fue bien recibido por las personas en quien fue probado.

Con lo anterior, los objetivos del pro-yecto se cumplen, debido que, se obtuvo un gel con mayor efecto antiséptico y se logró dar aplicación a lo ya investigado, esto es, elaborando un producto que se puede utilizar en la vida cotidiana y rela-cionarlo con Química, donde los alumnos observen y analicen que la asignatura no está aislada de su entorno.Figura 3. Bacterias Gram (-)

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Agradecimientos

Los profesores, autores de la presente in-vestigación, deseamos agradecer a los alumnos que participaron en el desarrollo de la misma:

Erika Janette Castillo García, Sandra Exabel Flores Ramírez, Guadalupe Xico Torres.

Bibliografía

1. Sierra, A. (2013). Cempasúchil: usos rituales y medicinales. No-viembre 1, 2013, de ECOOSFERA Sitio Web: https://ecoosfera.com/2013/11/cempasuchil-usos-rituales-y-medicinales/

2. SA. (2009). Biblioteca Digital de la Medicina Tradicional Mexi-cana. UNAM. México. Última consulta 01 de enero de 2019 en: http://www.medicinatradicionalmexicana.unam.mx/monogra-fia.php?l=3&t=Tagetes%20erecta&id=7343

3. SA. (2018). XXVII Concurso Universitario Feria de las Ciencias, la Tecnología y la Innovación. UNAM. México. Última consulta 01 de enero de 2019 en: https://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria24/

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Efecto de diferentes sustratos azucarados en la fermentación con tibicosEstrategia didáctica

BIO

LOG

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AutoresRicardo Arturo Trejo De Hitaricardo.trejo@cch.unam.mx

Severo Francisco Javier Trejo BenítezPlantel Sur

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A. Eu

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Resumen

El objetivo de esta estrategia es apoyar al desarrollo del pensamiento formal en los alumnos, para que éste sea más

lógico y crítico, empleando las metodolo-gías científicas. Se espera que construyan capacidades procedimentales del queha-cer científico para plantear y resolver pro-blemas, a través de la experimentación y el análisis de resultados. Con ello nace el cambio conceptual de las ideas del sentido común que tengan sobre algún fenómeno.

En la investigación se evaluó el efecto de diferentes sustratos azucarados en la fer-mentación con tibicos (que son asociacio-nes de bacterias y levaduras) para producir vinagre. Se realizaron diferentes pruebas, siendo la principal aquel en donde se va-rió el tipo de sustrato azucarado (azúcar, piloncillo y miel). Para medir el grado de

fermentación se determinó el volumen de los globos inflados por el CO2. Se midió la producción de biomasa a partir del incre-mento en el peso de los tibicos. Finalmente, la elaboración del vinagre (ácido acético), se detectó por el cambio en los valores del pH, desde el pH del alcohol etílico, de 7, al pH del ácido acético, entre 2.4 y 3.4.

En experimentos adicionales se eva-luaron los efectos que tienen diferentes condiciones en la fermentación y en la producción de vinagre. Estos se realizaron variando: concentración de piloncillo; can-tidad de tibicos (biomasa) y la intensidad de luz.

Los resultados muestran que el pilonci-llo fue el mejor sustrato de los evaluados, al producir una mayor fermentación (80 cm3 de CO2), seguidos por el azúcar (60 cm3) y después por la miel (40 cm3). La concen-tración de piloncillo que ayudó a incremen-tar el grado de fermentación fue de 10 por

Figura 1. Investigación realizada en los laboratorios Siladin del CCH Sur (Araujo & Reyes J., 2016)

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ciento, al llevar la producción de CO2 a 100 cm3. La cantidad de tibicos que mejores re-sultados mostró para la fermentación fue la de 25 g de tibicos generando 95 cm3 CO2. Por último, no se observó un efecto signi-ficativo sobre la fermentación al variar la intensidad de la luz, pues se obtuvieron re-sultados similares.

Palabras clave. Enseñanza, ciencias, metodología científicas, pensamiento for-mal, cambio conceptual, fermentación, tí-bicos.

Introducción

El problema principal, del cual parte la es-trategia didáctica aquí planteada, es que los alumnos presentan ideas previas o de sentido común arraigadas, que utilizan para explicar los fenómenos naturales que los rodean.

Estas ideas son difíciles de cambiar ya que son persistentes, parecen evidentes y lógicas y se contraponen a los conceptos científicos enseñados en la escuela. Son un obstáculo importante para el aprendizaje de las ciencias, pues no permiten que los conocimientos robustos y comprobables, generados por procedimientos rigurosos, se incorporen en forma estable y coheren-te a su forma de pensar provocando que los alumnos no aprendan significativamente y que no sean capaces de utilizar estos conoci-mientos para analizar, explicarse y resolver problemas sobre los fenómenos naturales.

Las ideas previas, o también llamados preconceptos, se elaboran con base en la interacción y las evidencias aparentes de los fenómenos cotidianos, además de la información superficial que reciben de su entorno directo, como lo son: la familia, los amigos, los medios de comunicación y las

redes sociales. Estas construcciones cons-tituyen, para los alumnos, los elementos centrales en la interpretación a los fenóme-nos y de las clases de sus profesores; de ahí que tengan creencias que no corresponden con las teorías científicas (Carrascosa & Daniel, 1985; Gil, 1986).

La nueva visión de la enseñanza apren-dizaje de las ciencias es el cambio concep-tual sobre los fenómenos naturales, que parten de las ideas erróneas del sentido común y las transforman en aprendizajes científicos. Los modelos didácticos se de-ben de enfocar a las metodologías científi-cas, que son formas de pensar lógicamente y procedimientos que permiten resolver problemas. Estas hacen que se desarrolle el pensamiento formal y que se logren razo-namientos lógicos y críticos, para inducir, deducir y hacer analogías. También ayudan a conocer y ejercitar procesos empíricos, tales como la observación, investigación, experimentación y la obtención de expli-caciones objetivas basadas en resultados comprobables (Caamaño, 1988).

El pensamiento formal no se presenta de manera espontánea, sino que existen factores culturales, sociales, familiares y de los sistemas educativos que influyen en su consolidación. Estos factores son escencial-mente la maduración del sistema nervioso y endocrino, aunque también se conjuga con la actividad y el ejercicio intelectual.

La enseñanza de las ciencias represen-ta una forma de pensar más que la trans-misión y adquisición de conocimientos. Es más importante ejercitar los procedimien-tos intelectuales, los cuales comprenden las habilidades racionales del pensamiento y las capacidades operacionales. Esto, les permitirá a los alumnos: plantear proble-mas de las relaciones causa efecto entre los factores involucrados en los fenómenos na-

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turales; formular predicciones lógicas ten-tativas, diseñar y realizar investigaciones o experimentos (que pongan a prueba las suposiciones); y, finalmente, analizar y dis-cutir los resultados, con los que se pueden obtener conclusiones razonables significa-tivas sobre el objeto de estudio.

Los objetivos de la estrategia didáctica que se reseña en este artículo son que los alumnos (Trejo B., 2013) (Trejo B. & Trejo D., 2016)

a) Aprendan las bases de los procedi-mientos de las metodologías cientí-ficas.

b) Realicen varios análisis metodoló-gicos de investigaciones científicas, que consisten en examinar las fases en las que se realizaron dichos estu-dios.

c) Indaguen la información pertinente sobre el fenómeno a examinar.

d) Planteen el problema e hipótesis co-rrespondientes.

e) Diseñen y realicen la investigación y el(los) experimentos.

f) Analicen y discutan los resultados y las conclusiones.

g) Confronten los resultados y conclu-siones obtenidas en la investigación, con las ideas del sentido común que se tenían sobre el fenómeno.

Metodología

Se ha visto que, al encontrar insufiencias en sus ideas del sentido común comparadas con los resultados objetivos de su investi-gación, algunos alumnos realizan el cambio conceptual por ideas más lógicas, razona-bles y comprobables. La práctica constante de las metodologías de la ciencia propicia un escepticismo informado, para no acep-tar afirmaciones ilógicas sin pruebas y sí

una real percepción de los fenómenos natu-rales. Cabe señalar que estos cambios no se logran en todos los alumnos y algunos no lo alcanzan en su vida adulta. Además, de que el desarrollo del pensamiento formal no es homogéneo o se alcanza al mismo tiempo en cada individuo (no es inmediato), pero la intención es fomentar, con este tipo de estrategias didácticas, para que se ejerciten las habilidades de pensamiento.

En esta estrategia se espera que, des-pués de realizar los análisis metodológicos mencionados en el apartado anterior, los alumnos comprenden las metodologías científicas y les ayudan al desarrollo del pensamiento formal. Una vez adquiridos los conocimientos, experiencias intelectua-les y procedimentales de estos análisis, se procede a la planeación de la investigación.

A continuación, se ejemplifica con una investigación realizada en los laboratorios Siladin en el CCH Sur (Figura 1), lo plan-teado en esta estrategia. Se muestran los apartados y las etapas en los que se dividió dicho estudio, así como los resultados ob-tenidos.

Investigación acerca del efecto de diferentes sustratos azucarados en la fermentación con tibicos para producir vinagre

AntecedentesLa fermentación es el metabolismo cata-bólico con el proceso de degradación de moléculas de azúcar, para la obtención de energía: ATP y NADH2, para las funciones y estructuras vitales y como subproductos alcohol etílico y CO2.

Ecuación general: C6H12O6 è 2CH3-CH2-OH + 2CO2 + 2 ATP, 2 NADH2

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La fermentación alcohólica es un proce-so de oxidación anaeróbico, se lleva a cabo fundamentalmente por las levaduras Sac-charomyces cerevisiae y se produce alcohol etílico. En cambio, la fermentación acética es aeróbica, producida por la bacteria Ace-tobacter aceti, que transforma el alcohol etílico en ácido acético (vinagre) en pre-sencia de oxígeno.

Los tibicos son asociaciones de bacte-rias (Leuconostoc, Streptococus, Pedicocos, acetobacter aceti) y levaduras (Saccha-romyces cerevisiae, Brettanomyces interme-dius, Klebsiella oxytoca, Pichia membranae-faciens), entre otras. Las asociaciones están embebidas en una matriz de polisacáridos (dextrosas) producida por la bacteria Lac-tobacillus brevis. Las zoogleas o macroco-lonias son masas irregulares gelatinosas de color blanco amarillentas translucidas. Se les conoce desde épocas prehispánicas para la producción de bebidas fermenta-das de bajo contenido alcohólico, como el tepache y el colonche (Herrera-Suárez, Sa-linas-Chapa, & Palacios-Mayorga, 1984; Ta-boada, Ulloa, Estrada-Cuellar, & Díaz-Gar-cés, 1987; Ulloa, Herrera-Suárez, & de la Lanza, 1981).

Entre los usos y beneficios de los tibi-cos se tiene que son elementos probióticos para recuperar y conservar la flora intesti-nal, mismos que contribuyen a una mejor digestión, alivian el estreñimiento y la coli-tis. Mitigan los dolores de cabeza, artríticos y reumáticos, fortalecen el sistema inmu-nológico, además de que ayudan a bajar de peso. Se utilizan también en la producción de vinagre de tibicos, empleado como con-dimento y para la conservación de alimen-tos encurtidos, escabeches o marinados.

Al respecto de los sustratos azucarados, utilizados para el estudio, se puede decir que, el azúcar blanca refinada está forma-

da por sacarosa, disacárido compuesto por los monosacáridos glucosa y fructosa. Es altamente pura en un 99.8 por ciento y ca-rece de proteínas, grasas, vitaminas y mi-nerales, con un valor calórico de 398 kcal por cada 100 gramos. El piloncillo es azú-car sin refinar, contiene sacarosa (glucosa y fructosa), proteínas, vitaminas y varios minerales. La miel de abeja está compuesta de los monosacáridos glucosa y fructosa y de los disacáridos maltosa, sucrosa; ade-más contiene proteínas, vitaminas y mine-rales. Es importante señalar que, al tener propiedades antimicrobianas y antisépti-cas, dañan a los tibicos o retrasan su pro-liferación. Su alta concentración de azúcar inhibe a las bacterias por lisis osmótica y a las levaduras por su baja humedad. Pero se conoce que a concentraciones por encima de 18 por ciento en agua aparecen los pro-cesos fermentativos.

Problema¿Los diferentes sustratos azucarados: azú-car blanca, piloncillo y miel de abeja, afec-

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tan en forma distinta la fermentación con tibicos?

HipótesisSi los sustratos tienen una composición química diferente, entonces el piloncillo, que tiene más nutrientes y sin inhibidores del crecimiento de los microorganismos, será el mejor para la fermentación.

En condiciones de diferente intensidad de luz, si la mayoría de las fermentaciones se realizan en lugares oscuros, entonces en frascos oscuros habrá mayor fermentación.

DesarrolloSe dispusieron de tres grupos o lotes con

tres repeticiones cada uno. Los frascos para realizar los experimentos fueron de vidrio, de boca reducida y con distintas tonalida-des del material: transparentes, ámbar y oscuros. Estos frascos fueron tapados con globos para capturar el CO2 desprendido durante la fermentación.

Las variables o condiciones para el ex-perimento principal o experimento 1, en el cual se varió el sustrato azucarado, pueden observarse en la Tabla 1. En ella se seña-lan la variable independiente o manipulada (vim) y las variables constantes (vc) que se seleccionaron en cada experimento. La va-riable dependiente (vd) sería el resultado obtenido.

Tabla 1. Diseño del experimento 1 (cuadro de control de variables)

Variables Lote 1 Lote 2 Lote 3 Tipo de variable

Tibicos (g) 20 g 20 g 20 g vc

Substrato (50 g) Azúcar Piloncillo Miel vim

Agua (mL) 250 250 250 vc

Tiempo (horas) 72 72 72 vc

Temperatura (0C) 20 20 20 vc

Las variables o condiciones en las que se realizaron los tres experimentos com-plementarios (experimentos 2, 3 y 4) se presentan en la Tabla 2. Cabe señalar que solo se muestran las vim que diferenciaron

a cada uno de los tres experimentos. Por lo tanto, debe de entenderse que las vc, como el volumen de agua, tiempo y temperatu-ra; se mantuvieron con los mismos valores que en el experimento 1.

Tabla 2. Valores de la V.I.M en los tres experimentos complementarios

Exp. # Variables Lote 1 Lote 2 Lote 3 Tipo de variable

2 Piloncillo (%, g) 5 %,12.5 g 10 %, 25 g 20 %, 50 g vim

3 Tibicos 10 g 20 g 40 g vim

4 Iluminación Transparente Ámbar Obscura vim

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El grado en que fue desarrollada la fer-mentación se midió con el volumen de CO2 capturado en los globos sujetados a las bo-cas de las botellas. La producción de bio-masa de los tibicos fue determinada por

la diferencia entre su peso inicial y el peso final así como la producción de vinagre, por el cambio en el valor del pH del alco-hol etílico (pH 7) al del ácido acético (pH 2.4 – 3.4).

Resultados

Experimento 1En la utilización de los diferentes sustratos azucarados, se obtuvo, a las 72 horas de fermentación, un volumen de CO2 de 60 cm3 con el azúcar, de 80 cm3 con el piloncillo y de 40 cm3 con la miel. La gráfica 1

muestra los resultados obtenidos de este experimento.Experimento 2En este se variaron las concentraciones de piloncillo, que fue el me-jor sustrato obtenido del experimento 1. Las concentraciones em-pleadas fueron de 5 por ciento (equivalente a 12.5 g de piloncillo), de 10 por ciento (25 g) y de 20 por ciento (50 g). Con la primera concentración se obtuvieron 35 cm3 de CO2, con la segunda de 100 cm3 y con la última 10 cm3. La gráfica 2 muestra los resultados ob-tenidos de este experimento.

Gráfica 1. Experimento 1: Fermentación en los diferentes sustratos azucarados (fuente propia)

Sustrato azucarado

60

80

40

Azúcar Piloncillo Miel

10080

60

40

20

0

Volum

en CO

2 (cm

3 )

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Gráfica 2. Experimento 2: Fermentación con piloncillo a diferentes concentraciones (fuente propia)

Experimento 3Este se realizó con diferentes cantidades de biomasa de tibicos y se obtuvieron los siguientes resultados a las 72 horas de fermentación: con 12.5 g se produjeron 25 cm3 de CO2, con 25 g fueron 95 cm3 y con 50 g se lograron 50 cm3. La gráfica 3 muestra los resultados obtenidos de este experimento.

Gráfica 3. Experimento 3: Fermentación con diferente biomasa de tibicos. (fuente propia)

Experimento 4A diferente intensidad de luz obtenida con los frascos transparentes, ámbar u obscuros, el volumen de CO2 desprendido fue semejante, en 80 cm3 para las tres intesidades de luz. Entonces, se pudo notar que el efecto de la diferente iluminación no presentó diferencias notables.

Respecto a la producción de vinagre se dejaron las “madres del vinagre” (capa flotante formada por las bacterias Acetobacter aceti), durante tres semanas y se les agregó 50 g de piloncillo por semana. Se pudo comprobar que el alcohol etílico producido en la fermentación, con valor de pH 7, se transformó en ácido acético (vinagre), con valor de pH de tres.

Concentración de piloncillo

35

100

10

5% (12.5g) 10% (25g) 20% (50g)

10080

60

40

20

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Volum

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Cantidad de biomasa

25

95

50

12.5 25 50

10080

60

40

20

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Volum

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Análisis y discusión de resultadosPara el experimento uno, con los diferentes sustratos azucarados (Figura 2), el mejor fue el piloncillo, por contener más nutrien-tes que el azúcar y no presentar sustancias antimicrobianas, como se da en el caso de la miel. En esta última, el sustrato funciona como antibiótico, dañando y retrasando la proliferación de los tibicos.

En el estudio de las diferentes concen-traciones del piloncillo: 5, 10 y 20 por cien-to, se obtuvo mejor rendimiento al 10 por ciento. Quizá la primera concentración fue insuficiente para la cantidad de biomasa de tibicos. En el caso de la concentración de 20 por ciento, la elevada presencia de azúcares inhibió el fenómeno por la deshi-dratación de los tibicos, mediante el fenó-meno de plasmólisis en un medio con alta presión osmótica (García C., 2004).

En la investigación con diferente can-tidad de los tibicos: 12.5 g, 25 g y 50 g, la mejor fermentación se dio con 25 g de bio-masa de tibicos.

En el caso de la diferente intensidad de luz con los frascos transparentes, ámbar y

oscuros (Figura 3), en la investigación no se encontraron diferencias representati-vas, obteniéndose resultados semejantes. Esto puede atribuirse a que, en el caso de los frascos transparentes, les llega a los tibicos la luz con radiación ultravioleta, lo que afectaría sus células y su reproducción.

Dejando los frascos con las “madres del vinagre” por tres semanas, agregándoles piloncillo, el alcohol etílico se logró trans-formar en ácido acético (vinagre).

Conclusiones

A partir de esta estrategia, los alumnos ad-quieren las bases de las metodologías cien-tíficas a nivel bachillerato. Con los análisis metodológicos de varias investigaciones científicas, que se encuentran en el libro de Biología III (Trejo B., 2013) y los dos pa-quetes didácticos para la enseñanza de las ciencias, que elaboramos con este propósi-to, adquieren experiencia procedimental, metodológica y avances en su pensamiento formal, esto los capacita para realizar su investigación. Finalmente, elaboran su re-porte y lo presentan en un Foro Académico.

Figura 2. Uso de diferentes sustratos azucarados en la fermentación con tibicos (fuente propia)

Figura 3. Uso de diferentes intensidades de luz en la fermentación con tibicos (fuente propia)

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En la investigación, se observó que los alumnos cambiaron su concepto de la fer-mentación, pues pensaban que este se refe-ría a la descomposición o putrefacción de la materia orgánica. Con esta investigación se percataron, en cambio, que mediante pro-cesos químicos del metabolismo catabóli-co, sucedió una degradación de moléculas de azúcar lo que permitió la obtención de energía.

Bibliografía

1. Araujo, A. J., & Reyes J., S. (2016), “Alumnas producen vinagre a partir del uso de tibicos”, Órgano Informativo Pasos del Sur. Ciu-dad de México, UNAM, plantel Sur.

2. Caamaño, A. (1988), “Tendencias actuales en el currículo de ciencias”, Revista de investigación y experiencias didácticas, 6 (3), 255.

3. Carrascosa, J., Daniel, G. (1985), “La metodología de la superfi-cialidad y el aprendizaje de las ciencias”, Revista de investigación y experiencias didácticas(3), 133-120.

4. García C., V. (2004), Introducción a la Microbiología, Costa Rica, EUNED.

5. Gil, D. (1986), “La metodología científica y la enseñanza de las ciencias: unas relaciones controvertidas”, Revista de investiga-ción y experiencias didácticas, 4 (2).

6. Herrera-Suárez, T., Salinas-Chapa, C., & Palacios-Mayorga, S. (1984), “Estudio de cepas de Klebsiella oxytoca (Flügge) Lautrop, fijadoras de nitrógeno, aisladas de las zoogleas llamadas ‘tibicos’ ”, Revista Latinoamericana de Microbiología, 27 (3), 253-257.

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La rehabilitación de la vegetación del

área de Reserva y Sendero Ecológico

del CCH Plantel Sur Una experiencia ecológica educativa

AutoresIrma Sofía Salinas Hernándezlynxsalinas@yahoo.es

Miguel Serrano VizuetCecilia garduño AmbrizPlantel Sur Ga

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Resumen

Durante el mes de abril de 2016 se realizó la rehabilitación del área de reserva y sendero ecológico del Co-

legio de Ciencias y Humanidades (CCH), plantel Sur, con el propósito de preservar este lugar y de apoyar los contenidos temá-ticos de ecología, pérdida de la biodiversi-dad y conservación de la misma incluidos en las asignaturas de Biología II y IV. En ella participaron alumnos y profesores. La rehabilitación de la vegetación consistió en las diferentes fases que involucra la limpie-za del lugar y en la introducción de plantas nativas. Los resultados obtenidos seña-lan que este trabajo permite al alumnado comprender y valorar conservación de la biodiversidad y garantizar dicha conserva-ción al verse involucrados; además de que promueve vocaciones científicas y fomenta el trabajo cooperativo.

Palabras clave: rehabilitación, vegeta-ción, ecología, biodiversidad, pérdida, con-servación, actividades, enseñanza, apren-dizaje.

Introducción

El plantel Sur del Colegio de Ciencias y Humanidades está situado al sur de la Ciu-dad de México. Tiene una ubicación privi-legiada por estar inmerso en un reducto del ecosistema del Pedregal de San Ángel y porque en su interior aún es posible en-contrar áreas verdes que conservan parte de la vegetación y fauna características de este ecosistema (Garduño et al., 2009).

Asimismo, cuenta con un área de reserva y sendero ecológico, inaugurado en 2003, cuya superficie es de 2 710m2 (Figura 1) y “en la misma se encuentran representadas, [por su cercanía], muchas de las especies características de la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel, algunas de las cuales, en la actualidad, se encuentran amenazadas o en peligro de extinción; de ahí la impor-tancia de contar con un área como esta al interior del plantel, tanto para el cuidado y conservación de las especies que ahí habi-tan, como para llevar labores de investiga-ción, docencia y difusión” (Cruz et al., 2014).

El sendero ecológico del plantel está conformado por 12 estaciones (Figura 2).

Figura 1. Vista aérea del Área de Reserva y Sendero ecológico de la ENCCH Sur

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A lo largo del año se presentan dos estacio-nes climáticas muy marcadas: la época de secas que abarca de noviembre a principios de mayo y la época de lluvias que inicia con las primeras lluvias de mayo y se extiende hasta octubre. En estas temporadas se ob-servan cambios drásticos en cuanto a las características de su flora y fauna.

A partir del 2004 el trabajo de los pro-fesores adscritos a este proyecto se ha cen-trado en el mantenimiento de la Reserva y Sendero Ecológico, así como en involucrar a profesores y alumnos, en el estudio de las diversas áreas del plantel como herramien-ta didáctica para apoyar los contenidos temáticos de diversas asignaturas como Filosofía, Taller de Diseño Ambiental, Mate-máticas, Química y especialmente Biología, sean o no integrantes de este seminario.

Salinas et al., (2016) señala que a pe-sar de que año con año se retira la basura encontrada en el sendero, por parte de los integrantes del seminario y del apoyo de otros colegas interesados en la conserva-ción del mismo, esta acción no es suficien-te sobre todo si consideramos que en el área existen otros factores de deterioro, es decir, la acumulación de desechos sólidos, entre los que se incluyen cascajo y escom-bros; el desplazamiento de la flora nativa debido al recubrimiento natural del sus-trato para introducir pasto (proceso co-nocido como simplificación del hábitat), que puede llegar a favorecer la entrada de plantas exóticas y la proliferación de la fauna feral (perros, gatos, ratones y ratas domésticas).

Una de las acciones para subsanar esta situación es la restauración ecológica, tér-mino que se aplica cuando el ecosistema se ha degradado, dañado, transformado o totalmente destruido, como resultado di-recto o indirecto de las actividades huma-nas (SER, 2004). De acuerdo con Rovere (2008) es el proceso de coadyuvar a la re-cuperación de un ecosistema que ha sido degradado, dañado o destruido, con el fin de reconvertir dichas áreas en sitios cuya composición de especies y funcionamien-to sean lo más parecidas a las condiciones previas al disturbio; mientras que para De la Garza (2012) es una actividad delibera-da e intencional que inicia o acelera la re-cuperación de un ecosistema con respecto a su salud (proceso funcional), integridad (composición de especies y estructura de la comunidad) o sostenibilidad (resisten-cia a la perturbación y resiliencia).

Para Clewell et al., (2000) la restaura-ción ecológica es la serie de acciones en-caminadas a reducir, mitigar y revertir el deterioro de la naturaleza. Una forma de

Figura 2. Plano del área de Reserva y Sendero Ecológico del CCH Sur.(Tomada de Cruz et al., 2014)

Estaciones del Sendero Ecológico

Edificio Z

Edificio Ñ

Edificio LL

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Vegetación Silvestre

Jardín Botánico

Poligonal de la Zona Ecológica del CCH Plantel Sur

Área: 2710m2

Canchas9

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hacerlo es través de la rehabilitación ecoló-gica, la cual tiene la finalidad de integrar en un área determinada, elementos biológicos adecuados, que pueden ser nativos o exóti-cos, a un paisaje local, sin pretender regre-sar el sistema a su ruta histórica. Mendoza y Cano (2009) señalan que las acciones que involucren la recuperación, mejora y/o en-riquecimiento de espacios físicos constitu-ye el surgimiento de una nueva rama de la ecología, la rehabilitación.

En ocasiones, posterior a la rehabilita-ción de la vegetación en un ecosistema de-terminado, continua la etapa de plantación de especies típicas. En el caso del área de Reserva y Sendero Ecológico del CCH Sur el ecosistema que lo caracteriza es el de ma-torral xerófilo por lo que, cuando la “plan-tación” está destinada a repoblar mato-rrales en zonas, cuyas especies hayan sido disminuidas se le denomina rematorralización.

En los programas de estudio del CCH los temas de ecología, pérdida y conservación de la biodiversidad se abordan en las asignaturas de Biología II y IV de la segunda unidad, respectivamente. Sin embar-go, coincidimos con Jaén et al. (2014) quienes mencionan que, aunque los jóvenes conoz-can los problemas ambientales y se muestren preocupados, no se sienten directamente responsables; por lo tanto, no parecen dispuestos a modificar sus comportamientos. Por ello, es necesario como docentes, tal y como lo señalan Jaén y Palop (2011), no sólo ofrecer informaciones, sino proponer ex-periencias que reconstruyan la conexión entre el hombre y el medio en un contexto sistémico.

Debido a lo expuesto y dada nuestra preocupación por conservar el área de Reserva y Sendero Ecológico, así como de apoyar los contenidos temáticos en cues-tiones ambientales e involucrar a nuestros alumnos en las mismas se llevó a cabo du-rante el semestre 2016-2 la rehabilitación de la vegetación y rematorralización de este espacio físico.

Metodología

Para llevar a cabo la rehabilitación ecológi-ca del área de Reserva y Sendero Ecológico se contó con la asesoría del Dr. Pedro Eloy Mendoza Hernández, profesor adscrito a la Facultad de Ciencias, especialista en esta

área y con el apoyo de los alumnos de los pro-

fesores involu-crados.

Imagen: <creativecommons.org> Luis G

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[CC BY

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El término fauna feral se refiere al establecimiento,

en el medio silvestre, de poblaciones de especies exóticas que derivaron,

forzosamente, de una condición doméstica. Los animales que dan origen a poblaciones

ferales son siempre animales domésticos como los gatos y los perros.

(Lever, 1985; Manchester y Bullock, 2000).

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{Figura 3. Marcaje de especies nativas. a) Helecho (Polypodium pseudoaureum), b) Flor de tigre (Tigridia sp). Fotografía de Cecilia Garduño Ambriz. Área de Reserva y Sendero Ecológico del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2015).

{Figura 4. Basura y desechos orgánicos recolectados. Fotografía de Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016).

La rehabilitación de la vegetación constó de tres etapas:

1. Identificación de especies nativas y su posterior mar-caje con cinta de color naranja. Esto con el objetivo de que jardineros y profesores visitantes, previo aviso, fuera de su conocimiento que esas especies no de-ben quitarse o podarse (Figura 3).

2. Limpieza. Se organizaron a los alumnos de cada grupo participante, en cuatro equipos que realizaron tareas di-ferentes:a) Recolección de residuos sólidos (ba-

sura: papel, cartón, plástico, vidrio, metal, diversos obje-tos de desecho, entre otros) y material orgánico (Figura 4). El cual se acumuló en un lugar establecido para después transpor-tarlo, dentro del mismo sendero, al sitio de donde se lo llevaría el camión de la basura.

b) Deshierbe manual utilizando guantes de carnaza, básicamente arrancar des-de raíz todo el pasto; ramas secas y troncos caídos (Figura 5).

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{Figura 5. Deshierbe manual. Fotografía de Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016).

{ Figura 6. Poda terrestre y aclareo. a) Retiro de mala mujer (Wigandia urens), b) Retiro de brote de fresno (Fraxinus sp.). Fuente: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico plantel Sur del CCH, Cd Mx,

2016).

c) Poda terrestre y aclareo. En esta fase se utilizaron tijeras de jardinero, palas, pi-cos y únicamente machete para cortar en pedazos los troncos de árboles secos y eliminar los fresnos (Figura 6).

d) Poda semiaérea y aérea. Denominada también como poda de saneamiento, la he-rramienta utilizada es la garrocha. Con ella se cortan las ramas más altas de los árboles que no están al alcance de la mano, ya sea para reducir la cobertura; para recortar ramas que están obstruyendo el camino; para eliminar ramas se-

cas; para aclarar el lugar o bien, para darle forma a las copas de los árboles (Figura 7).

e) Limpieza fina, mediante la eliminación desde raíz de los estolones del pasto (Figura 8).

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{ Figura 7. Poda semiaérea y aérea. a) Uso de la garrocha, b) Retirando la madeja. Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del CCH Plantel Sur, CdMx, 2016).

{ Figura 8. Limpieza fina. Extracción de estolones del pasto. Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016).

3. Introducción de plantas nativas. Esta etapa consistió en dos fases:a) Reubicación de especies vegetales. Consistió en el reacomodo de plantas nativas

retiradas por accidente tras la limpieza realizada. b) Rematorralización de especies nativas. Tras la limpieza del área se procedió a la

plantación de 54 organismos pertenecientes a ocho especies diferentes: Eupato-rium sp, Mammillaria sp, Manfreda sp, Montanoa tomentosa, Phytocaulum praecox (antes Senecio praecox), Salvia sp, Senna multiglandulosa y Tecoma stans donados por el Invernadero de propagación del Jardín Botánico del Instituto de Biología.

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Resultados

En la rehabilitación del área de Reserva y Sendero Ecológico, que se llevó a cabo du-rante el mes de abril de 2016 (semestre 2016-2), participaron 441 alumnos de las asignaturas de Biología II y IV organizados en 20 grupos.

La ubicación dentro del plantel ocasio-na una gran acumulación de desechos or-gánicos e inorgánicos, ya que colinda con las canchas deportivas y con dos edificios, reflejando la falta de cultura ecológica de

los alumnos y de algunos trabajadores ad-ministrativos y profesores del plantel. Ba-lones, mousse y cables de computadoras, bolígrafos, envases de plástico, latas de refrescos, corcholatas, taparoscas, botellas de cervezas, unicel, cartón, vidrio, preser-vativos, tenis, pantalones rotos y viejos, láminas de fierro ya oxidadas, fueron al-gunos de los residuos que se encontraron, sin mencionar la gran cantidad de basura orgánica recolectada.

Durante la etapa de limpieza, la basura y los desechos de materia orgánica recolec-tados y clasificados se depositaron en cos-

{Figura 9. Recolección y clasificación de basura y desechos de materia orgánica. Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del plantel Sur del CCH, CdMx, 2016)

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tales, bolsas de plástico y contenedores. La basura se colocó en un lugar diferente al de los desechos de la materia orgánica (ramas, hojas, troncos podados, estolones, maleza y troncos secos) para que, posteriormente, el personal encargado de mantenimiento la

trasladara a los sitios indicados por su jefe de departamento (Figura 9).

Durante la limpieza se retiraron cinco brotes de fresno: dos ubicados en la esta-ción 10, uno en la estación 11 y dos en la estación 12 (Figura 10).

{Figura 10. Retiro de fresnos (Praxinus sp.). Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016)

{Figura 11. Vista de la estación 10 del antes y después de la rehabilitación. Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del del plantel Sur del CCH, CdMx, 2016)

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En la Figura 11 se ejemplifica con la estación 10 el antes y el después de realizar la limpieza del área.

En la limpieza fina realizada, se encontraron bulbos de dalia (Dahlia sp), orejas de burro (Echeveria gib-biflora) y nopales (Opuntia sp), los cuales, bajo la asesoría del Dr. Pe-dro Mendoza, los alumnos volvieron a reubicarlos en el ecosistema de acuerdo con sus características (Fi-gura 12).

La rematorralización se llevó a cabo con 54 ejemplares de ocho especies diferentes donados por el Jardín Botánico del Instituto de Biología a través del Invernadero de propagación (Figura 13). La distri-bución por estación se detalla en la tabla 1.

{Figura 12. Reubicación de especies vegetales tras la limpieza realizada. a) Bulbos de Dahlia sp., b) y c) orejas de burro (Echeveria gibbiflora). Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016)

{Figura 13. Rematorralización de las especies donadas. Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016)

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Análisis de resultados o discusión

Los resultados obtenidos en torno a la cuestión educativa apoyan lo señalado por Jaén y Palop (2011) quienes indican que “se deben generar en los estudiantes capacidades de respuesta frente a los pro-blemas ambientales; es decir, que sean ca-paces de formar su propia opinión y sepan que, a través de sus actuaciones, por pe-queñas que sean, son capaces de influir en el medio que les rodea”. El conocimiento es necesario “pero no suficiente para lo-grar una concienciación efectiva que pro-duzca cambios en los comportamientos de los ciudadanos” (Jaén et al, 2014).

Ejemplo de lo anterior son los comen-tarios extraídos de los reportes elabora-dos y entregados por parte de los alumnos sobre el trabajo que realizaron durante la rehabilitación de la vegetación, donde ad-quirieron más conciencia sobre el cuidado y mantenimiento del ambiente al señalar que esta actividad los hace más respon-sables sobre sus acciones, dándole más peso a la toma de decisiones que tienen

respecto al cuidado ambiental. Asimismo, les impresionó la cantidad de basura que puede acumularse un lugar como el sen-dero, a pesar de ser un lugar vigilado y donde para entrar como alumno debe ser acompañado del profesor; se preguntaron entonces que pasa con los lugares que tie-nen acceso libre para todas las personas y cuán contaminadas están. La actividad les permitió percatarse de que plantar ár-boles no es una actividad fácil, por el con-trario, es una ardua labor que requiere de preparación del terreno, de tiempo y en este caso y de acuerdo con la experiencia obtenida, del trabajo en equipo.

El desarrollo de esta actividad favore-ció el trabajo cooperativo; permitió que los alumnos sin salir de la CdMx realizar trabajo de campo y sensibilizarlos ante el cuidado del ambiente y en algunos casos hasta les promovió vocaciones científicas.

En lo que respecta a la parte ecológica durante la rehabilitación se observaron seis fresnos que fue necesario sustraer-los desde la raíz, su tamaño lo permitió. Esto, debido a que es una especie exótica se expande y compite con la vegetación

Especie Estaciones del Área de Reserva y Sendero Ecológico

1 2 3 4,5,6 7,8,9 10 11 12 ToTAlEupatorium sp 1 2 1 1 5Mammillaria sp 1 1Manfreda sp 1 2 1 1 5Montanoa tomentosa 1 3 2 1 7Phytocaulum praecox 1 6 9 1 2 1 20Salvia sp 1 1Senna multiglandulosa 3 1 2 6Tecoma stans 1 6 2 9TOTAL 4 4 0 15 19 6 4 2 54

Tabla 1. Distribución por estación de las especies plantadas en la rematorralización

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{Figura 14. La rehabilitación de la vegetación sensibilizó a los alumnos participantes ante el cuidado del ambiente. Fotografía: Irma Sofía Salinas. Área de Reserva y Sendero Ecológico del del plantel Sur del CCH, Cd Mx, 2016)

autóctona; además, al crecer son gran-des, ocupan mucho espacio y dan bastan-te sombra, si llegan a dar semillas, tiran miles de éstas y, por consiguiente, todo el sendero estaría invadido de fresno, motivo por el que se retiraron.

Al realizar la limpieza fina en un área determinada es muy común que por ac-cidente o por error se extraigan bulbos, como fue nuestro caso en las estaciones 10, 11 y 12; en este caso de Dahlia sp, la flor nacional. Al preguntarle a los alumnos ¿qué fue lo que se encontró? todos contes-taron: papas, jícamas, rábanos o camotes. No obstante, al indicarles que no era nin-guno de los anteriores respondieron “que de lo que estaban seguros es que era un tubérculo”. Esto nos indica que el alum-nado tiene la noción de que todos estos vegetales mencionados comparten carac-terísticas similares, –aunque no saben distinguir un tubérculo de un bulbo– y sí no es un organismo entonces es el otro y así sucesivamente van descartando hasta “adivinar” a quién pertenece o esperar a

que el profesor de la respuesta correcta.Se les explicó que estas estructuras –

concepto que se aborda en Biología I en el tema de reproducción en organismos– se encontraron porque al estar en época de secas, la flor debe asegurar su permanen-cia en ecosistemas marcadamente esta-cionales como el que existe en el área de Reserva y Sendero Ecológico mediante la presencia de bulbos, que al ser subterrá-neos, le permiten a la planta pasar la tem-porada difícil del año; a esto se le conoce como resistencia y no es más que un tipo de adaptación que tienen los organismos para sobrevivir, temática abordada en Bio-logía II y IV. Esta estructura genera tejidos nuevos y, a partir de ellos se desarrolla-rá un tallo nuevo que se va a observar en época de lluvia; esta fue la razón por la que los bulbos extraídos se reubicaron.

La distribución de los 54 ejemplares plantados se realizó tomando en cuenta las características de cada especie, el es-pacio entre ellas y su relación con los dife-rentes microhábitats producto del relieve,

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la humedad y la cantidad de luz recibida, características presentes en el área de Re-serva y Sendero Ecológico.

Desde la creación del área de reserva y sendero ecológico no se había realizado una rehabilitación; profesores y alumnos no habían entrado a cada una de las 12 es-taciones como ahora se hizo. La labor de los jardineros se ha enfocado a la poda de pasto. Por ello, en restauración ecológica se dice que, a mayor deterioro de un área, se deberá tener mayor grado de intervención y manejo y también más tiempo. La res-tauración ecológica manipula a la sucesión ecológica, proceso clave en la recuperación de un área, debido a que se imitan algunas acciones que la naturaleza hace por sí mis-ma con la finalidad de enriquecer un lugar; la restauración las activa o acelera, intervi-niendo así en la capacidad regenerativa.

Algo que queda claro al estudiar la conservación y sobre todo al aplicar acti-vidades en torno a ella, es que no se pue-de actuar de manera individual. Debido a la naturaleza del trabajo es indispensable que, bajo una buena organización, exista sinergia en los grupos y que se evidencie el trabajo cooperativo, logrando que algo que se aprecia como una labor titánica, se puede lograr en relativamente poco tiem-po gracias al compromiso, responsabi-lidad, unión y amor a la naturaleza, de lo contrario, pasarían meses o años para que una sola persona finalice este tipo de labor. Esto es algo que también perciben los es-tudiantes y que el profesor debe promover (Figura 14).

Agradecimientos

El artículo presentado es el producto del trabajo del Área Complementaria 2015-2016 realizado por el Seminario Siladin

“Ciencia y Tecnología Ambiental: Ecología Urbana del plantel Sur” coordinado por la Dra. en C. Irma Sofía Salinas Hernández. Agradecemos al Dr. Pedro Eloy Mendoza Hernández por la formación y capacita-ción brindada a los autores de este traba-jo en torno a la rehabilitación ecológica. A la Biól. Ivonne Olalde quién a través del Invernadero de propagación del Jardín Bo-tánico del Instituto de Biología apoyó con la donación de los ejemplares plantados. Al Maestro Luis Aguilar Almazán, director del Plantel Sur quien a través de la Secretaría Administrativa brindó con los recursos ne-cesarios y personal del plantel para llevar a cabo esta actividad. Al Ing. mecánico eléc-trico Víctor Hugo Salinas Hernández por la elaboración de la Figura 1 en cuanto a la delimitación del área de reserva y sendero ecológico dentro del plantel. A los cientos de alumnos y profesoras participantes en esta ardua labor.

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Conclusiones

La rehabilitación de la vegetación del área de Reserva y Sendero Ecológico fue una excelente estrategia para abordar en el aula los contenidos temáticos referentes a ecología, pérdida y conservación de la biodiversidad y los de tipo procedimental y actitudinal que envuelve dicha temática. Asimismo, con esta actividad se apoyaron contenidos temáticos que se abordan en las cuatro asignaturas de Biología, como reproducción en organismos, fotosíntesis y adaptación contribuyendo de esta ma-nera a que el estudiante percibiera una Biología integral y no fragmentada.

Al involucrar a los alumnos en la re-habilitación de la vegetación del área de Reserva y Sendero Ecológico se fomentó el trabajo cooperativo, se promovieron valores de respeto y responsabilidad ante el ambiente y se incentivaron vocaciones científicas.

La labor de rehabilitación efectuada contribuye de manera significativa al res-cate de esta zona y a la conservación de la flora nativa.

Tras esta primera rehabilitación de la vegetación es necesario monitorear los cambios que con respecto a la flora se han dado con el propósito de evaluar los resul-tados obtenidos. El comportamiento de la flora será un claro indicador de cómo las especies respondieron ante la rehabilita-ción llevada a cabo, cómo es que ésta fun-cionó y de ser el caso, el tiempo aproxima-do que se tendría que esperar para volver a intervenir el espacio natural, para lo cual es necesario esperar a que finalice la siguien-te estación de lluvias, motivo de una subse-cuente investigación.

Bibliografía

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La relación entre la potencia eléctricade una bombilla y el consumo de energía

AutorasMireya Monroy Carreñomireya.monroy@cch.unam.mx

Patricia Monroy CarreñoPlantel Vallejo

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Resumen

Este estudio corresponde a una expe-riencia didáctica efectuada en los la-boratorios curriculares plantel Vallejo

del CCH con estudiantes de la asignatura de Física IV, la cual consistió en el análisis comparativo de la potencia eléctrica con respecto a cuatro tipos de bombillas eléc-tricas con la finalidad de que los estudian-tes comprendan que parámetro se modifica con respecto a la potencia de los focos; pro-duciendo así un ahorro de energía, para ello se realizó el armado de un circuito eléctrico de tal forma que se determinará el voltaje y la intensidad de corriente eléctrica obte-niendo como resultado el cambio de una de estas variables y con ello concientizar a los estudiantes en el uso de focos ahorradores en sus hogares.

Palabras clave: Potencia eléctrica, Con-sumo de energía, Voltaje, Intensidad de co-rriente eléctrica, Bombilla eléctrica

Introducción

En los hogares, en los comercios y en los sitios de trabajo se requiere luz para de- sempeñar todas las actividades cotidianas y aunque la iluminación adecuada es la pro-porcionada por el sol no se puede contar con ella las 24 horas por lo que se necesita hacer uso de fuentes de luz artificial (Gali-cia, Arroyo & Jiménez, 2013), por ello desde que Thomas Alva Edison consiguió el pri-mer filamento el 21 de octubre de 1879 que tenía una duración incandescente de 40 ho-ras y únicamente 10 voltios (Pura, 2004), se inició la comercialización de la bombilla eléctrica que ha evolucionado a partir de los avances tecnológicos que han permitido incrementar la vida útil y su eficiencia.

Sobre la base de las consideraciones anteriores, hoy en día en el mercado se encuentra un amplio catálogo de disposi-tivos que producen iluminación artificial desde las lámparas incandescentes que transforman la energía eléctrica en ener-gía radiante, por medio del calentamiento de un filamento a altas temperaturas o los equipos que utilizan el fenómeno de lu-miniscencia y electroluminiscencia (Mo-reno, Sosa & Gudiño, 2016) sin embargo, en la mayoría de los casos deben ser ali-mentadas por la energía eléctrica que es generada principalmente a partir de los combustibles fósiles los cuáles emiten CO2 (Dióxido de Carbono) al medio ambiente contribuyendo al calentamiento global. En México 80 por ciento de la energía eléc-trica es producida a través del uso de los combustibles fósiles (Santaló, 2008).

Figura 1. Porcentaje de consumo de electricidad en los hogaresFuente: DGEC con datos de la CONAE

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Dadas las condiciones que anteceden una de las preocupaciones que se tiene a nivel mundial, es disminuir el alto consu-mo de energía eléctrica y con ello reducir la quema de combustibles fósiles como el pe-tróleo, el carbón y el gas natural, por lo tan-to se han propuesto una serie de líneas de acción entre las que se destacan el cambio de los focos incandescentes por lámparas ahorradoras de energía ya que de acuerdo al Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE, 2018) se puede reducir al menos 75 por ciento del gasto energético de una bombilla incandescente; ya que en promedio en un hogar se emplean entre dos a 10 focos (Cruz & Durán, 2015). Ade-más, que 40 por ciento del consumo de

Tabla 1. Características de las bombillas eléctricasFuente: Adaptado de Galicia, Arroyo & Jiménez (2013)

Tipo de foco Características

Diodo Emisor de Luz (LED)

Vida útil: 50,000 horas Ahorro de energía: 80 por ciento menos que un foco incandescente.Impacto al medio ambiente: Son las más amigables con el medio ambiente al no emitir demasiado dióxido de carbono y por no contener mercurio ni tungsteno.

Fluorescente Vida útil: 6,000-10,000 horas Ahorro de energía: un 80 por ciento menos que un foco incandescente.Impacto al medio ambiente: Alto, debido a que emplea mercurio.

Halógena Vida útil: 2,000 horas Ahorro de energía: Un tercio menos que un foco incandescente.Impacto al medio ambiente: Bajo

IncandescenteEste tipo de bombilla es la que consume mayor cantidad de energía eléctrica y es un dispositivo que esta en desuso debido a que únicamente el 15 por ciento del consumo total de energía se transforma en luz el resto en calor.Vida útil: Aproximadamente 1,000 horas.

electricidad en los hogares es en su ilumi-nación (Ver Figura 1).

¿Por qué utilizar lámparas ahorradoras de energía?

Una lámpara ahorradora de energía es aquella que a partir de los avances tecno-lógicos ha logrado mejorar aspectos como su vida útil, su eficiencia, disminución en su gasto energético y la disipación del ca-lor al medio ambiente es casi nula compa-rada a un foco incandescente. Actualmente en el mercado existen diversos ejemplares de estos dispositivos, pero para efectos de este estudio se revisarán los más emplea-dos (Ver Tabla 1).

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Con relación a la información de la Ta-bla 2, existe otro parámetro para comparar los tipos de focos que es la potencia eléctri-ca con la que trabajan; por lo cual se consi-deró el flujo luminoso de un foco incandes-

cente de 100 W que es aproximadamente entre 1600 a 1800 lúmenes, es decir, que es la potencia eléctrica equivalente que nece-sita cada bombilla para iluminar igual que un foco incandescente (Ver Tabla 3).

Tabla 3. Consumo aproximado de watts por tipo de bombillaFuente: Elaboración propia

Tipo de foco

LED Fluorescente Halógena Incandescente

Potencia eléctrica (Watts) 10-15 W 23 W 72 W 100W

*Nota: el parámetro de comparación utilizado fue el flujo luminoso de 1600 a 1800 lúmenes.

En relación con este último la potencia eléctrica se define como la rapidez para realizar un trabajo o también se interpreta como la cantidad de energía eléctrica que consume un dispositivo eléctrico en un se-gundo. La potencia eléctrica depende del voltaje y la intensidad de corriente eléctri-ca (Ver ecuación 1).

Asimismo, se debe considerar que el consumo de la energía eléctrica de una bombilla no necesariamente en su totali-dad se transforma en luz visible como se muestra en la Figura 2.

Hechas las consideraciones anteriores, la problemática que se desea abordar en este trabajo es que en la mayoría de los es-tudios indican que si se eligen dispositivos con una baja potencia eléctrica disminuye el consumo, pero no se da mayor explica-ción porque sucede, generando desinfor-mación al respecto.

Ecuación 1

P = (I) (V)

Donde:P= Potencia eléctrica

(Watts)

I=Intensidad de corriente eléctrica (Ampere)

V=Voltaje (Volts)

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Con relación a las consideraciones que anteceden, el objetivo de esta experiencia didáctica es que los alumnos de Física IV comprendan que parámetro se modifica con respecto a la potencia de las bombillas produciendo así un ahorro de energía.

Metodología

Este estudio es de carácter explicativo cuya finalidad es medir los parámetros del vol-taje e intensidad de corriente en un circui-to eléctrico y con ello entender la causa de la disminución del gasto energético de un foco por su potencia eléctrica, para ello se utilizaron los siguientes materiales en el desarrollo de esta estrategia didáctica:

• Cables AWG 12 con entradas banana y caimanes

• Dos multímetros digitales modelo GDM356

• Un socket tipo base• Tres focos LED de 12 W Modelo 8120

de la marca Mayrik • Tres focos fluorescente twister de

23W marca Phillips• Tres focos halógeno de 72W modelo

Ecovantage marca Phillips• Tres focos incandescente de 100w

marca Chiyoda modelo PS-55

• Un apagador sencillo • Una clavija de 10 A de uso común

Desarrollo

El alumno realiza el armado del circuito eléctrico que se muestra en la Figura 3, para realizar las mediciones correspon-dientes de Voltaje (V) e Intensidad de co-rriente eléctrica (I) para cada bombilla.

Asimismo, se debe considerar que un multímetro se conecta en paralelo utilizan-do cables con terminales banana y caima-nes para efectuar la medición de voltaje (voltímetro) y el segundo multímetro se conecta en serie para realizar la medición de la intensidad de corriente eléctrica

Figura 2. Representación de la transformación de la potencia eléctrica consumida

Potencia eléctrica

consumida

Luz visible

Luz no visible

Energía calorífica

Figura 3. Circuito eléctrico para la medición del Voltaje e Intensidad de corriente eléctrica

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(Amperímetro) (Figura 4), además en el circuito se incorpora un apagador como medida de seguridad para realizar los cambios de los focos y así evitar algún tipo de accidente.

Los focos fueron elegidos a partir de su tabla de equivalencias de la potencia eléc-trica (Ver Tabla 3), es decir que cada una de estas bombillas iluminan igual que un foco incandescente de 100W.

ResultadosLas estudiantes repitieron tres veces las mediciones para cada tipo de foco con el objetivo de tener resultados precisos y lo más cercano a la realidad obteniendo así la Tabla 3, la cual muestra los valores prome-dios determinados por bombilla. Además, para realizar el cálculo de la potencia eléc-trica los alumnos utilizaron la ecuación 1.

Con relación a la información anterior se procedió a comparar la potencia eléc-trica consumida de cada bombilla a partir de la ecuación 2 considerando intervalos

Figura 4. Circuito eléctrico conectando en paralelo el multímetro que mide el voltaje y en serie el multímetro que mide la intensidad de corriente

Tabla 3. Consumo promedio de voltaje e intensidad de corriente por tipo de bombilla. Fuente: Elaboración propia

Tipos de focosLED Fluorescente Halógeno Incandescente

Medidas

Voltaje (Volts) 130 129 128 128.5

Intensidad de Corriente eléctrica (Ampere) 0.09 0.19 0.62 0.85Potencia eléctrica (Watts) 11.17 24.51 74.36 109.22

de una hora y como tiempo máximo de 8 horas debido a que es el tiempo promedio que se tiene encendido un foco en un hogar (Ver Figura 5).

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Análisis de los resultadosCon relación a los resultados expresados en la Tabla 3 se puede analizar que el vol-

taje para cada una de las bombillas es rela-tivamente el mismo oscilando entre 128 V a 130 V por lo que se puede considerar que la variación es mínima y por lo cual no es el parámetro determinante para el ahorro de energía, pero sí se observa la variable de la intensidad de corriente eléctrica para cada foco está si es significativamente diferente.

De los anteriores planteamientos se de-duce que si se compara la relación de la in-tensidad de corriente con respecto al foco LED, un foco fluorescente consume aproxi-madamente el doble, el foco de tipo halóge-no es casi siete veces mayor y el incandes-cente consume nueve veces más; entonces esto significa que el parámetro que cambia con respecto a la potencia eléctrica de los focos es la intensidad de corriente eléctrica la cual se define como la cantidad de carga eléctrica que circula por un circuito eléctri-co por unidad de tiempo.

Finalmente, al observar el cambio de la intensidad de corriente eléctrica para cada bombilla se puede deducir porque se incre-

Ecuación 2

Potencia eléctrica consumida= (P)(T)

Donde: P= Potencia eléctrica

(Kilowatts)

T= Tiempo de uso(Horas)

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menta la potencia eléctrica y así el consumo de la energía eléctrica; como se representa en la Figura 5, donde el foco con mayor gas-to energético es el que obtuvo mayor valor en la intensidad de corriente eléctrica que es el foco incandescente.

Conclusiones

Debe considerarse que los focos de bajo consumo no son sinónimo de baja intensi-dad luminosa, por ello se utilizó una tabla de equivalencias de watts para elegir focos que iluminan igual que una bombilla incan-descente de 100 watts, se encontró que la intensidad de corriente eléctrica es la res-ponsable del incremento o la disminución de la potencia eléctrica y con ello en el aho-rro o gasto de energía.

Esta estrategia didáctica permitió a los estudiantes analizar la dependencia que tiene la potencia eléctrica de los concep-tos de voltaje e intensidad de corriente y que pudieran comprender la importancia de elegir focos ahorradores para la ilumi-nación de sus hogares y con ello se refle-

je en una disminución de su consumo de energía, así como en el cuidado del medio ambiente.

Bibliografía

1. Cruz, G. & Durán, M. A. (2015). El consumo de energía eléctrica en los hogares de México por nivel de ingresos, 2012. 10 (31), 43-56. Recuperado de: http://tiempoeconomico.azc.uam.mx/wp-con-tent/uploads/2017/08/31te3.pdf

2. FIDE (2018). Ahorra energía eléctrica en el hogar. Recuperado de http://www.fide.org.mx/wp-content/uploads/2018/05/aho-rra_hogar_opt.pdf

3. Galicia, P., Arroyo, R. & Jiménez, R.V. (2013). Guía para una efi-ciente iluminación doméstica. Instituto Politécnico Nacional.

4. Moreno, L.S.; Sosa, J. & Gudiño, J. (2016). Análisis técnico-eco-nómico de las ventajas y desventajas de las lámparas incan-descentes y las lámparas fluorescentes compactas. Ciencia e Ingeniería, 37 (3). Recuperado de https://www.redalyc.org/jatsRepo/5075/507551271009/html/index.html

5. Pura, R. (2004) Breve historia de la electricidad. Técnica Industrial Especial Electricidad y Electrónica. Recuperado el 26 de enero del 2019 de http://www.tecnicaindustrial.es/tiadmin/nume-ros/15/04/a04.pdf

6. Santaló, J. M. G. (2008). La generación eléctrica a partir de com-bustibles fósiles. Outlook, 1.

Figura 5. Análisis comparativo de la potencia eléctrica por hora de consumo para cada bombilla eléctrica

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FÍSI

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Estudio de rebotes de una pelota Experiencia didáctica extracurricular utilizando metodología científicaAutoresManuel Velasco Juanm@ciencias.unam.mxPlantel oriente

Alma Mireya Arrieta CastañedaJavier Ramos SalamancaFacultad de Ciencias/Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa

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Resumen

En este trabajo se presenta el estudio de los rebotes de una pelota desarro-llado extracurricularmente por alum-

nos del CCH Oriente en una estancia en un Laboratorio Asistido por Computadora (LAC), utilizando la estrategia didáctica de Retos, Ramos et al. (2011). Su objetivo es mostrar cómo la estrategia genera en los alumnos el aprendizaje: “Aplicará la me-todología científica en la comprensión y resolución de problemas mecánicos de su entorno” que se encuentra dentro de los propósitos generales de la unidad dos del programa de Física I del CCH.

El resultado de esta estrategia es satis-factorio pues los alumnos han podido lle-var a cabo un estudio completo de los re-botes de una pelota, obteniendo un modelo matemático que describe uno a uno los re-botes consecutivos de una pelota, calcu-lando incluso el coeficiente de restitución de la misma. Se presenta la secuencia de la investigación, mostrando los pasos de la estrategia de Retos, hasta exponer el grado de satisfacción que tienen los alumnos con los resultados que obtuvieron.

Evidenciamos que sí es posible para los jóvenes del bachillerato, resolver y com-prender problemas de nuestro entorno utilizando la metodología científica que se tiene en este nivel. Además consideramos que permite a los alumnos tener un acer-camiento al trabajo de los investigadores.

Palabras clave: Videograbación, retos, modelado, cinemática, rebotes.

Introducción

La enseñanza tradicional de la mecánica clásica genera en los alumnos desinterés

y tedio ya que, generalmente, esta enseñanza es completa-mente teórica y está orientada a la memorización y al uso mecá-nico y rutinario de los modelos matemáticos asociados al fenó-meno. En muy pocas ocasiones se incluye alguna estrategia que desarrolle en los alumnos la mejor comprensión de los modelos y su uso en situaciones reales.

En un laboratorio convencional de fí-sica resulta muy complicado medir con precisión los tiempos y posiciones en to-dos los instantes, cuando el movimiento que se pretende estudiar es muy rápido como por ejemplo en caída libre, resulta casi imposible tomar más de tres datos en un par de segundos. Hoy en día, los avan-ces tecnológicos permiten incorporar en la enseñanza y el aprendizaje de la física, herramientas de medición y análisis más precisas. Una herramienta muy útil es la videograbación a alta velocidad (Pérez Vega et al., 2010), un recurso que los apo-ya en la investigación, experimentación y seguimiento de los fenómenos en los labo-ratorios. Consiste en reproducir el mismo fenómeno o experimento varias veces en las mismas condiciones y que permite que los alumnos desarrollen un trabajo de tipo empírico. Para analizar de la videograba-ción con el objetivo de obtener los mode-los matemáticos se debe utilizar el softwa-re de análisis (Modellus X, Videotracker, LoggerPro, por mencionar algunos).

En este trabajo se muestran los resulta-dos obtenidos por un equipo de alumnos que realizaron un proyecto extracurricular en la 20ª Estancia LAC, aplicaron la meto-dología de Retos, en donde el reto consis-tió en determinar cómo decaen las alturas máximas de una pelota rebote tras rebote

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y realizaron una simulación de los rebotes con el sof-tware Modellus X, donde se valida la condición ex-perimental.

Metodología

Aprendizaje de la física a tra-vés de la solución de RetosUna metodología didáctica em-

pleada por profesores del grupo LAC del plantel Oriente es el “Aprendizaje de la físi-ca a través de la solución de Retos”, donde se propone a los alumnos una problemática abierta a resolver, de la que no sabe la solu-ción y no puede encontrar la respuesta de modo inmediato; en la que deben utilizar sus conocimientos y ser creativos, gene-rar la metodología a seguir para obtener la respuesta al reto y darse cuenta de la ne-cesidad de obtener más datos. También, ha mostrado que ayuda al alumno a ampliar habilidades y desarrollar técnicas que le permitan obtener información más com-pleta de las situaciones que se le presentan, ampliando su marco conceptual y meto-dológico dentro de la Física, siguiendo un esquema general que le permite aplicarlo a diferentes situaciones y lograr un aprendi-zaje real.

Cuando los alumnos han seleccionado un reto, cada equipo debe seguir la meto-dología propuesta por Ramos et al. (2012) que consta de los siguientes rubros:

a) Entender el reto, b) Concebir un plan,c) Ejecutar el plan,d) Visión retrospectiva.

En la estancia, se pidió a los alumnos vi-deograbar el comportamiento de un objeto

en movimiento y analizarlo. Este equipo se-leccionó analizar las alturas máximas que alcanza una pelota rebotando en el suelo.

En el punto a) Entender el reto, los alumnos plantearon el siguiente compor-tamiento de los rebotes: En cada rebote, la pelota pierde la mitad de su altura respecto a la altura del rebote anterior...

De los puntos b) y c) Concebir y ejecutar un plan los alumnos propusieron la siguien-te secuencia para realizar la descripción del movimiento: videograbar el experimento a alta velocidad (240 cps) posteriormente, insertar el video en el software Logger Pro y realizar su análisis. La secuencia del pro-

Figura 1. Video de los rebotes

Figura 2. Origen del sistema de referencia

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ceso seguido por los alumnos se muestra en la figuras 1 a 4.

Cabe mencionar que durante la estan-cia, se enseña a los alumnos a analizar un video con LoggerPro, insertar la escala de referencia de tiempo y posición del expe-rimento, así como la selección del número de fotografías con las que puede realizar la gráfica de trayectoria, en este caso, la altura inicial de la pelota fue de 1.20 m y

se seleccionó determinar la posición de la pelota cada 5 cuadros.Resultados del trabajo experimental de

los alumnos De la gráfica de posición contra tiempo, se localizó la posición de la altura máxima de cada rebote. Posteriormente, se graficó la posición de cada altura en función del tiempo mostrada en la figura 5, se realizó la indagación de ecuaciones de ajuste. La

Figura 3. Localización de los puntos de la trayectoria de la pelota

Figura 5. Gráfica altura del rebote contra el tiempo

Figura 4. Gráfica de posición de la pelota contra tiempo

Auto Fit for: VideoAnalysis | Altura de reboteh_r =A*(1-exp(-C*t))+BA: -2.661 +/- 0.04974C: 0.4446 +/- 0.01796B: 2.496 +/- 0.02254Correlation: 0.9995RMSE: 0.01249 m

mejor ecuación de ajuste fue una expo-nencial, pero observaron que después de cierto tiempo rebotaba a alturas negativas, así que, los alumnos decidieron realizar un cambio de variable.

Se generaron dos nuevas columnas, una del número de rebote (n) y otra de la altura en el rebote n y se graficó. Se trazó la curva

de ajuste, como se muestra en la figura 6, esta ecuación de ajuste les pareció más co-rrecta, con la ventaja de ser independiente del tiempo:

altura del rebote = A * e-B* número de rebote

El valor del coeficiente A es el valor de

Figura 6. Gráfica de altura contra número de rebote

la altura inicial del rebote 0: A = 1.204 m, de modo que yn=y0

e-kn. La animación en ModellusSe empleó el software Modellus X para la simulación obtenida, a partir de las ecua-ciones de la cinemática de la sección solu-ción teórica.

Se tomaron las siguientes considera-ciones para que los valores del parámetro

velocidad inicial cambie en tiempos espe-cíficos:

t0=0 es el tiempo inicial donde se suelta la pelota, t1 es el tiempo que tardó la pelota en dar su primer rebote, t2 es el tiempo en que la pelota tardó en dar el siguiente rebote, y así sucesivamente hasta t20, esto se puede observar en la figura 7. Después de rebotar, la pelota adquiere una velocidad positiva,

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que antes del choque es negativa además, la velocidad disminuye en cada rebote:

Se realizó la investigación teórica con la finalidad de encontrar las ecuaciones de ci-nemática que se utilizaron en la simulación.

Solución teóricaEs bien sabido que las ecuaciones de la ci-nemática que describen el movimiento de una partícula cuya aceleración a es cons-tante son:

r(t) = r0 + v0 t + ₁ a t2,

₂

v(t)=v0 + a t,

v(t)2=v02 + 2a r.

(1)

(2)

(3)

siendo r(t), la posición de la partícula; al tiempo t y v(t) su velocidad, mientras que y son la posición y velocidad inicial de la partícula.

En caída libre tenemos que r = y, es decir, el desplazamiento se lleva acabo en direc-ción vertical, v0 = 0 por ser caída libre, y el valor de la gravedad es a = –g =–9.81m/s2,

con signo negativo debido a que va hacia abajo.

Suponiendo que el movimiento inicia a una altura no muy elevada, para que la fricción debida al aire sea despreciable y la única fuerza presente sea la gravedad. La ecuación (1) simplificada describe este movimiento:

y = y0 + ₁ a t2,

₂ (4)

Al estudiar este experimento en un sistema conservativo, esperamos que des-pués del rebote, la pelota vuelva a alcanzar su altura inicial, sin embargo al realizar el experimento se observa que no es así.

Estamos en presencia de una pérdida de energía debido a la interacción de la pe-lota con el suelo y, por lo tanto, el sistema ya no es conservativo, es decir, el fenómeno ya no se puede explicar desde el punto de vista de la cinemática, por lo tanto, es nece-sario realizar un análisis que involucre la dinámica del experimento. Por ejemplo se podría hacer un estudio en el cuál se con-sidere el choque de la pelota con el suelo,

Figura 7. Descripción de la secuencia de tiempos a utilizar en la simulación.

y de cómo se disipa la energía después de la colisión.

En ésta solución, realizamos una des-cripción completa del fenómeno sin intro-ducir la dinámica del choque, esto es posi-ble debido a que la cinemática sí funciona, antes y después del impacto.

Primero observamos la disminución de las alturas conforme la pelota va rebotan-do, para ello grabamos y realizamos una gráfica de altura máxima vs número de re-bote, enseguida realizamos un ajuste de la curva obtenida y encontramos la siguiente relación:

yn = y0 e-km (5)

siendo yn la mayor altura del enésimo re-bote. Veamos que la notación es consisten-te pues en el rebote , la altura máxima es justamente la condición inicial y0. Se puede decir que el valor de k en (5) contiene la in-formación de la pelota, y si cambiamos de pelota cambiará también el valor de k.

La ecuación (5), nos permite estudiar el movimiento completo sin necesidad de introducir la dinámica. Ya habíamos dicho que el desplazamiento antes del rebote está bien descrito por (4), sin embargo, la situación cambia después del rebote, en la cual se tiene un tiro vertical, y por lo tanto, su ecuación de movimiento debe de ser:

y = v0n t + ₁ a t2,

₂ (6)

donde v0n es la velocidad inicial del enési-mo rebote.

La única cantidad desconocida en la ecuación (6) es v0n. Es decir, si pudiéramos determinar la velocidad inicial del enésimo rebote todos los rebotes podrían estar des-

critos, pues la cinemática se aplica bien en todos los tramos que no incluyen al rebote.

Utilizamos la ecuación (3) en el punto máximo ( r=y0n y v = 0 ):

0 = v0n2 + 2 a y0n(7)

y sustituyendo el valor de y0n de (5):

v0n = √-2 a y0 e-kn (8)

La posición de la pelota al tiempo t des-pués de ser soltada, puede ser descrita como una función definida en secciones:

y(t) = y0 + ₁ a t2, t � [0,t1]

₂

y(t) = v01 (t-t1)+ ₁ a (t-t1)2, t � [t1,t2] ₂

y(t) = v0n (t-tn)+ ₁ a (t-tn)2, t � [tn,tn+1] ₂

(9)

siendo tn el instante de tiempo en el cual ocurre el enésimo rebote.

El tiempo tn, es un punto común entre el rebote anterior n-1 y el rebote siguien-te n, pues tn-1 representa el tiempo en que termina un rebote y tn es el tiempo en que inicia el siguiente rebote, por lo tanto la posición debe ser igual justamente en t=tn, aquí suponemos que el tiempo de duración del rebote es muy corto comparado con el tiempo de caída de la pelota:

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de donde:

tn = – 2 v0(n-1)+tn-1

a (4)

lo cual permite encontrar los instantes de tiempo en los cuales ocurren los rebotes de forma iteractiva, sin embargo, esta fórmu-la sólo es válida a partir de n = 2 pues el segundo rebote es el primero que tiene un rebote antes que él.

Para t1 usamos la ecuación (4). Antes de que ocurra el primer rebote, el tiempo que tarda en caer la pelota es:

t1 = √–2y0 /a (4)

Es decir, la descripción de los rebotes se muestra en la ecuación (9) donde las

v0(n-t) (tn-tn)+ ₁ a (tn-tn-1)2 = v0n (tn-tn)+ ₁ a (tn-tn)2= 0 ₂ ₂ (10)

velocidades iniciales de cada rebote están dadas por la ecuación (8) y los tiempos en que ocurren los rebotes por las ecuaciones (11) y (12). Notemos que en esta descrip-ción sólo es necesario conocer el valor de y0 que es la altura a la cual se suelta la pelota, y el valor de k el cual es propio de la pelota.

El movimiento de la pelota se describe con la secuencia de ecuaciones (9), don-de a = - 9.81 m/s2 y los demás parámetros cambian en cada rebote.

Se introdujo esta secuencia de ecuacio-nes de movimiento y los parámetros inicia-les en la aplicación Modellus y se obtuvo la simulación. Se muestran las imágenes de la simulación en las figuras 8 y 9.

Figura 8. Simulación de rebotes y gráfica de posición contra tiempo

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La simulación de la Figura 9 permitió a los alumnos comparar con la gráfica obte-nida directamente del experimento video-grabado de las posiciones de la pelota en función del tiempo.

Figura 9. Simulación de rebotes contra el tiempo.

Discusión y conclusiones de los alumnosEsta sección es parte del punto d) Visión retrospectiva y decidimos escribir textual-mente las opiniones de los alumnos, para comentarlas en la discusión de este trabajo.

“A lo largo de este reto se presentaron varias dificultades, las cuales pudimos solu-cionar gracias a la Estancia LAC y al apoyo del equipo que el laboratorio posee y de los profesores.”

“En principio, nos propusimos este reto para ver las alturas máximas de los rebotes de una pelota y cómo decaía la altura. Posteriormente nos planteamos la idea de desarrollar más el problema para que hubiera una mejor comprensión de éste, rea-lizamos la simulación del rebote en Modellus, aunque al principio se presentaron algunas complicaciones con la modelación de la animación, ya que, parecía algo muy complicado, pudimos resolverlo y obtener una simulación precisa de cómo es que la pelota rebota”.

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“Con relación a la altura máxima de una pelota, observamos que cada vez era me-nor, pues el porcentaje alcanzado por el rebote respecto a la altura alcanzada por el rebote anterior era casi constante. Esta parte no es muy concluyente ya que la pelo-ta comenzó a rebotar ‘atrás y adelante’, esta puede ser la razón de que el porcentaje alcanzado por el rebote respecto a la altura alcanzada por el rebote anterior no era constante en todos los casos. También observamos que rebote a rebote, la energía mecánica iba disminuyendo a causa del choque contra el suelo”. “Como conclusión final, podemos decir que gracias a la Estancia LAC, pudimos re-solver el problema que nos planteamos y a diferencia de una clase normal de Física, donde a veces no se logra profundizar un fenómeno, pudimos analizar con más de-talle el problema. Encontramos otras problemáticas, sin embargo, fuimos capaces de resolverlas para comprender el fenómeno de manera más general, observando y analizando los hechos de forma presencial”.

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Resultados

Para presentar los resultados obtenidos en este trabajo, los hemos clasificado en dos tipos, el primero, corresponde a los obte-nidos por los alumnos, y por otro lado, los obtenidos con la estrategia.

I. Resultados de los alumnos:• Reporte escrito con la explicación de-

tallada del fenómeno: rebotes conse-cutivos de una pelota.

• Presentación parcial del trabajo en un cartel expuesto en la explanada prin-cipal del CCH Oriente.

• Presentación del trabajo completo en el XXVI Concurso universitario, Feria de las ciencias, la tecnología y la inno-vación.

II. Resultados de la estrategia:• La metodología basada en Retos que

se utiliza en las estancias LAC, permi-te a los alumnos realizar un proyecto con base en el método científico, pero sin utilizarlo como una receta preesta-blecida, sino más bien como una guía para resolver el problema planteado. Los alumnos tuvieron que encontrar las mejores condiciones para la video-grabación, realizaron varios intentos hasta lograr que la pelota rebotara casi en el mismo sitio (20 cm de des-plazamiento como se observa en la Figura 3), realizaron varios intentos en el ajuste a su curva de alturas con-tra tiempo hasta que el resultado del ajuste tuviera sentido físico, pero, ante las dificultades que se presentan en la simulación decidieron realizar el cam-bio de variable y, finalmente, lograron realizar la simulación de forma similar a como la realiza un investigador.

• Permitió tanto al profesor como a los alumnos, estudiar y verificar un con-cepto complicado: “coeficiente de res-titución”, el cual, es importante debido a que muestra de forma vivencial las condiciones reales que se tienen en los problemas planteados en un libro de texto y que no siempre se pueden alcanzar.

• Permitió tanto al profesor como al alumno mostrar que se puede hacer teoría a partir de situaciones experi-mentales, que aunque en la realidad no se tienen las condiciones ideales que se describen en un libro de texto, la física estudiada en el curso curricu-lar sigue siendo útil para describir y comprender un problema real.

Discusión de los resultados:Este trabajo muestra que sí es posible estu-diar con los alumnos temas complicados, y aunque no son presentados de forma ideal o teórica, se pueden experimentar y for-man parte de su realidad. Esto no es algo que se puede desarrollar en un curso cu-rricular; por tanto, también es una muestra de la importancia que tiene un curso extra-curricular como éste ya que aporta una me-todología experimental a los alumnos.

Adicionalmente, nos muestra que esta metodología lleva naturalmente a los alum-nos a realizar investigación tanto biblio-gráfica como experimental, más allá que un curso curricular, hasta dar respuesta al Reto. Aún cuando, en este caso los alumnos intentaron verificar su hipótesis de que las alturas decrecen a la mitad de la altura in-mediata anterior, y realizaron un análisis para evidenciar el comportamiento, no lo-graron con esta actividad dar respuesta a lo siguiente: “esta parte no es muy concluyente ya que la pelota comenzó a rebotar ‘atrás y

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adelante’, esta puede ser la razón de que el porcentaje alcanzado por el rebote respecto a la altura alcanzada por el rebote anterior no era constante en todos los casos”.

Conclusiones

Los alumnos aplicaron la metodología científica en la comprensión y resolución de un problema mecánico de su entorno, rebotes de una pelota, utilizando la estra-tegia de Retos.

La secuencia de pasos realizada por los alumnos, muestra la viabilidad de la estrategia en la resolución de problemas complejos de mecánica clásica a nivel ba-chillerato y, se muestra la utilidad de la vi-deograbación de alta velocidad.

Adicionalmente, podemos agregar que los alumnos utilizaron otros conceptos como la conservación de la energía mecá-nica y comprendieron los límites de aplica-ción; el coeficiente de restitución cinético; y que fueron capaces de eludir los modelos complejos para lograr realizar su proyecto.

Las conclusiones de los alumnos, nos dan evidencia del grado de entendimiento del fenómeno logrado con esta estrategia, además de identificar las limitantes de la teoría y de la experimentación, así como de las correcciones y perspectivas que se pue-den hacer a su trabajo de un modo cercano a la forma en que se realiza el trabajo de los investigadores.

AgradecimientosA Calderón Dorantes Osvaldo Uriel, Pineda Medina Alejandro Israel y García Alonso Rodrigo, estudiantes de bachillerato del-plantel Oriente del CCH que realizaron el proyecto.

Bibliografía

1. Alonso, M., y Finn, E. J. (1971). Física (Vol. I). México: Fondo Edu-cativo Interamericano.

2. Ramos S. J., Astudillo R. V., Pérez V. R., (2011), Aprendizaje de la Física a través de la resolución de retos, una experiencia con alumnos del Siladin en el CCH Oriente, 14-07-18, de XIX Taller Internacional, Nuevas Tendencias en la Enseñanza de la Física. Sitio web: http://www.fcfm.buap.mx/eventos/taller/

3. Ramos S. J., Astudillo R. V., Santini O. E., Mercado S. R., Queza-da P. Y. A., Gutiérrez V. H. (2010). Física I (1 ed.). México: CCH/ UNAM.

4. Ramos S. J., Astudillo R. V., Santini O. E., Pérez V. R., Gutiérrez V. H., Muñoz O. M., Rojas Cárdenas G. V., Vargas M. J., López C. I., (2012), Manual Estrategias didácticas y retos de física para los laboratorios de ciencias, Infocab 2010, CCH/UNAM.

5. Pérez V. R., Astudillo R. V., Ramos S. J., l, Gutiérrez V. H., Ro-jas Cárdenas G. V., Muñoz O. M., (2011), Manual de Estrategias Didácticas de fenómenos mecánicos con videograbaciones a alta velocidad. Infocab 2010, CCH/UNAM.

6. Programas de Estudio. Área de Ciencias Experimentales, Física I y II, (2016), México, CCH/UNAM.

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Sistema de Laboratorios

para el Desarrollo y la Innovación

(Siladin)espacios de convergencia

educativa en ciencias

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AutorasPatricia Aguilera-Jiménezst.sumyem@unam.mxSeminario Universitario de Museos y Espacios Museográficos

María Yazmín Hernández Arellano Plantel Vallejo, Dirección general de Divulgación de la Ciencia

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Resumen

Contribuir a la construcción de cultura científica de la sociedad es uno de los objetivos compartidos por distintos

sectores educativos. De aquí la necesidad y apremio de una educación integradora que contribuya a la adquisición de conocimien-tos, habilidades, valores y actitudes hacia la ciencia y la tecnología por parte de los ciu-dadanos, de quienes se espera una partici-pación activa en la solución de problemas cotidianos y sociales. Este texto tiene como objetivo dar cuenta del trabajo reflexivo llevado a cabo con un grupo de docentes durante el curso-taller “La comunicación pública de la ciencia y su papel en la ense-ñanza de la ciencia”.

Palabras clave: divulgación, enseñan-za, educación, Siladin, comunicación.

Introducción

La realidad social mexicana plantea enor-mes desafíos, los problemas a enfrentar no son menores –delincuencia, violencia, pobreza, desigualdad, migración y falta de oportunidades–, no obstante, la educación como alternativa es un “instrumento in-dispensable para que la humanidad pueda transitar hacia los ideales de paz, libertad y justicia social (Delors, 1994: 7)”. En con-secuencia, es necesaria y apremiante una educación integradora que contrarreste el fracaso escolar, resultado de una crisis social y educativa más profunda (Caride y Meira, 2001), con el propósito de con-tribuir a la formación de ciudadanos más reflexivos, participativos y humanos. Cabe decir que el fracaso se comparte también con los ámbitos no formales e informales.

Es imprescindible generar espacios colaborativos para el desarrollo de estra-tegias educativas-comunicativas que con-tribuyan en la adquisición de aprendizajes significativos y funcionales aplicables a situaciones problemáticas en contextos vi-venciales (Gavidea, 2005). Ejemplo de ello son el Sistema de Laboratorios para el De-sarrollo y la Innovación (Siladin) desarro-llados por el Colegio de Ciencias y Huma-nidades (CCH), cuyo objetivo es “promover en los estudiantes la construcción de cultu-ra científica a través de la divulgación de la ciencia y el desarrollo de actividades expe-rimentales creativas e innovadoras”.1

De aquí la relevancia del presente texto, resultado del trabajo con un grupo de do-centes del plantel Vallejo durante un cur-so-taller que tuvo como objetivos discutir y reflexionar sobre la comunicación de la ciencia como campo emergente, distinguir algunos conceptos relacionados e identi-ficar la potencialidad de los productos de divulgación como recursos didácticos para la práctica docente.

Variantes de un mismo tema: Comunicación de la ciencia, Comunicación pública y Divulgación de la ciencia

Hoy en día se caracteriza a la Comunica-ción de la Ciencia (CC) como un campo de estudio emergente que reconoce algunos criterios disciplinares, pues aún es débil en su desarrollo teórico y no están bien de-finidas sus fronteras con otras disciplinas (Trench y Bucci, 2010), a pesar de ello, este campo articula distintas disciplinas como filosofía, sociología e historia de la cien-cia, comunicación, educación y psicología educativa, así como las ciencias mismas,

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con la finalidad de comprender cómo se comunican los conocimientos y prácticas científicas desde la visión de quien las de-sarrolla (los científicos) a públicos amplios (poblaciones de todas las edades y contex-tos socioculturales) con el objetivo de in-crementar el interés y la comprensión de la ciencia para tomar decisiones informadas en la vida cotidiana (Vara, 2007).

Ahora bien, Burns y colaboradores (2003) consideran a la Comunicación Públi-ca de la Ciencia (CPC) como “el uso de habili-dades, medios de comunicación, actividades e intercambio de ideas a través del diálogo con el público no especializado, que tienen como finalidad propiciar la conciencia de la existencia de la ciencia (awareness), disfrute y placer por conocerla (enjoyment), interés en los temas científicos (interest), formación de opiniones críticas (opinion-forming) y su comprensión (understanding) (p. 183)”.

Esta caracterización se conoce como analogía de las vocales y engloba algunos objetivos a lograr cuando las personas se involucran en ámbitos educativos informa-les. Se busca entonces, comunicar temas de ciencia contemporánea a un público no es-pecializado y contribuir a formar socieda-des más participativas e informadas y, por ende, democráticas.

Respecto a la Divulgación de la Ciencia (DC), término utilizado en México para referirse a una práctica comunicativa que usa estrategias específicas para desarrollar productos dirigidos a públicos voluntarios con la finalidad de adquirir conocimientos, habilidades y cambios de conductas en los sujetos y, por ende, en las sociedad (Díaz y García, 2011). Aunque los temas tratados por los divulgadores se enfocan en las cien-cias básicas como física, química y biología, la especialización de la ciencia ha llevado a ampliar su espectro.

Es importante hacer un paréntesis para decir que algunos autores afirman que la CPC y la DC son la misma práctica (Sánchez, 2010; Sánchez-Mora, 2018; Trench, 2018) aseguran que la primera toma en cuenta a los públicos en sus contextos sociocultu-rales. Aunque el objetivo no es discutirlo, damos cuenta de su existencia, por ahora basta decir que ambas pretenden impactar en públicos no especializados promovien-do el disfrute, conocimiento e interés por la ciencia para comprender un mundo cada vez más tecnocientífico. Para fines prácti-cos, en este texto al hacer referencia a la CPC se incluye también a la DC.

La comunicación pública y divulgación de la ciencia: NO son enseñanza de la ciencia

Ana María Sánchez (2010) señala que en distintos ámbitos educativos prevalece la idea de la divulgación –léase también CPC– como sinónimo de enseñanza de la ciencia, “pasando por alto que el discurso didáctico suele adoptar una modalidad instructiva (p. 28)”. Para esta autora, ambas comparten similitudes: a) construyen sus discursos a partir del conocimiento científico y tecno-lógico; b) pretenden impactar a un público específico; c) comparten problemas como la comunicación del mensaje científico al público y la recreación del mensaje; y d) re-quiere investigación. Más bien sus diferen-cias radican en cómo abordan el problema de la comunicación, los objetivos y el públi-co al que se dirigen.

Trigueros (1996 en Sánchez, 2010) menciona algunos criterios para separar a la DC –léase también CPC– de la enseñanza, afirma que su objetivo no es el aprendizaje

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del público en el sentido de la escuela (se puede aprender pero no es la finalidad) más bien busca promover el disfrute, in-terés y comprensión por la ciencia, por lo tanto, es el producto (revista, museo, libro, etc.) el que se somete a evaluación; las for-mas de presentación son menos rígidas y el público al que se dirige no es cautivo. La la-bor de comunicar la ciencia desde ámbitos informales debe ser una actividad creativa y compleja que emplea estrategias comuni-cativas y narrativas para diseñar productos cuyo impacto va más allá del aula.

Cabe rescatar lo comentado en párra-fos anteriores acerca del fracaso educa-tivo, pues desde los ámbitos no formales e informales han contribuido a través de acciones y estrategias comunicativas-edu-cativas que promueven imágenes erróneas de la ciencia, así como estereotipos, al mos-trar sólo hechos y resultados exitosos de la ciencia sin considerar su naturaleza.

El curso-taller asumió la importancia de poner a discusión algunas bases epis-témicas de este campo emergente con la finalidad de comprender sus objetivos, al-cances, límites, complejidad y su relación con la enseñanza de la ciencia. Esto porque algunos participantes tienen proyectos en el espacio Siladin para interesar a los estu-diantes en la ciencia, tecnología e innova-ción, así como guiarlos en el desarrollo de pensamiento crítico, es decir, el aprendiza-je de una serie de herramientas y habilida-des para estructurar argumentos y razona-mientos que permitan evaluar y analizar sus decisiones sobre cuestiones de la vida diaria relacionadas con ciencia. Por tanto, es fundamental tener claro lo siguiente so-bre la DC y CPC:

1. No son sinónimos de enseñanza de la ciencia.

2. Son una labor académica tan comple-ja como la enseñanza de las ciencias.

3. No se reducen a productos y activi-dades con nombres divertidos para atraer al público, por ejemplo: El tianguis de ciencia divertida, Ka-raoke científico o Zumba ciencia.

Metodología

La forma de trabajo con los docentes se realizó durante cuatro fines de semana (20 horas) en un curso-taller sobre Comunica-ción de la Ciencia. El objetivo general fue mostrar las bases teóricas y conceptuales de este campo emergente, así como algu-nas estrategias que utilizan los divulgado-res para diseñar y desarrollar productos, los cuales podrían ser elementos de apoyo en el diseño de estrategias didácticas.

Del contenido de las sesiones de trabajoPara alcanzar los objetivos se desarrolla-ron contenidos organizados en cuatro se-siones de cinco horas cada una.

Sesión 1. Conceptos básicos de Co-municación de la Ciencia;

Imagen 1. Trabajo en plenaria. Sesión 4. Temas de ciencia contemporánea (Patricia Aguilera Jiménez)

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Sesión 2 Estrategias de divulgación de la ciencia, Sesión 3. Problemas contemporáneos de la ciencia y,Sesión 4. Ejercicio de reflexión: ma-teriales de divulgación para diseñar una estrategia didáctica.

La forma de trabajo durante las sesionesLa sesiones se estructuraron de forma que los docentes pudieran participar, trabajar en equipo, discutir y reflexionar, usando dos modalidades de participación. La pri-mera, en plenaria, para compartir ideas en-tre todos los participantes del grupo acer-

Tabla 1. Contenidos específicos del curso taller por sesión

Sesión Tema general Tópico para discusión: trabajo en equipos Actividad

1

Conceptos fundamentales:

a) Comunicación de la cienciab) Comunicación pública de la cienciac) Divulgación de la cienciad) Enseñanza de la ciencia

Responder las siguientes preguntas:

¿Qué entiende por comunicación de la ciencia?

¿Qué entiende por divulgación de la ciencia?

¿Qué ejemplo de productos de divulga-ción conoce?

¿Qué diferencias considera que existen entre la divulgación de la ciencia y la enseñanza de las ciencias?

Mapa conceptual

2 Estrategias para la comunicación pública de la ciencia

Revisión de productos de divulgación: divulgación, libros y revistas, reportajes, cápsulas de radio, entre otras.

Mapa mental

3 Estrategias para la Comunicación Pública de la Ciencia

Plenaria del análisis de productos de divul-gación, libros y revistas, reportajes, cápsu-las de radio, entre otras.

El AEIOU de la Comunicación de la Ciencia

Plenaria

4 Temas contemporáneos de la ciencia, para el desarrollo del pensamiento crítico

Análisis de textos de divulgación usando la herramienta CRIT

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Mapa conceptual

ca de un tema o concepto expuesto, con el propósito de escuchar las percepciones, concepciones y argumentos de los docen-tes al respecto (Fotografía 1).

La segunda modalidad fue la participa-ción en colaboración por equipos, para ello los participantes trabajaron en grupos pe-queños (cinco integrantes) y grandes (ocho integrantes) donde expusieron sus explica-ciones y razonamientos acerca de una pro-blemática planteada y llegar a consensos. Los resultados de estas discusiones fueron plasmadas en mapas conceptuales y menta-les para después presentar nuevamente en plenaria (Tabla 1) y (Fotografías 2, 3 y 4).

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Al final el curso taller se aplicó un ins-trumento para que todos los docentes que asistieron pudieran evaluar los distintos aspectos como: los contenidos, los ponen-tes, la relación del curso con su práctica do-cente, las instalaciones.

Del trabajo y seguimiento fuera de las sesionesPara dar continuidad al trabajo y reflexión del curso- taller, se creó una carpeta en Google Drive donde se colocaron los mate-riales utilizados durante las sesiones, así como material extra de apoyo: artículos, videos, ligas de interés.

Resultados

Las sesiones de trabajo permitieron dar cuenta de lo siguiente.

Sesión 1. Conceptos básicos de Comunicación de la CienciaLos docentes reconocieron las diferencias sustantivas entre los conceptos comunica-ción pública de la ciencia, comunicación de la ciencia, divulgación de la ciencia, y ense-ñanza de las ciencias. Se reconocieron:

Imagen 2 y 3. Trabajo colaborativo en equipos. Sesión 2. Mapa conceptual y revisión de productos de divulgación (Patricia Aguilera Jiménez)

Imagen 4. Trabajo colaborativo en equipo. Sesión 2. Revisión de productos de divulgación (Patricia Aguilera Jiménez)

1. Los objetivos e intenciones,2. Los escenarios y contextos en los

que ocurren,3. El público destinatario o público

meta.

Sesión 2. Estrategias de divulgación de la ciencia.Los docentes caracterizaron las estrategias utilizadas en distintos productos de divul-gación (artículos, libros, cápsulas de radio

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y reportajes) para provocar diversas reac-ciones en el público: interés, información, premisas y datos que muestran evidencias, verificación de la información. Entre las estrategias destacan: narrativas, uso de preguntas, modelos, analogías, metáforas y ejemplos.

También se presentó un corto de ciencia ficción a partir del cual los profesores argu-mentaron que si bien no se trataba de un producto de divulgación sino de una pro-puesta gráfica y narrativa subjetiva, podría ser de utilidad para generar controversia, discusión y debate entre los alumnos. Estas posibles interacciones darían pauta para discutir la realidad y evidencias científicas de la forma en que se construye el conoci-miento científico (Fotografías 5 y 6).

Sesión 3. Problemas contemporáneos de la cienciaLos docentes reflexionaron acerca de los problemas contemporáneos de la cien-cia, así como la urgencia de que distintos ámbitos educativos diseñen, desarrollen e implementen estrategias educativas-co-

municativas en conjunto para mostrar el potencial benéfico de la ciencia, su estruc-tura, sus procedimientos, conocer sus lími-tes y los riesgos que generan, además de exponer las razones por las cuales se puede confiar en ella (Olivé, 2010).

Sesión 4. Ejercicio de reflexión: materiales de divulgación para diseñar una estrategia didácticaLos docentes dieron cuenta de lo impor-tante e imprescindible que es conocer, analizar y seleccionar adecuadamente los productos de divulgación antes de usarlos como recurso en las aulas, pues podrían promover en los estudiantes ideas erró-neas de ciencia, estereotipos y, en muchas ocasiones, mostrado únicamente una parte del debate sobre algún tema contemporá-neo, por ejemplo, transgénicos, biocom-bustibles y cambio climático. También des-tacaron que dichos productos abordan los

Imagen 6. Sesión 3. Revisión de productos de divulgación (Patricia Aguilera Jiménez)

Imagen 5. Sesión 3 y 4. Materiales, productos de divulgación escrita (Patricia Aguilera Jiménez)

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temas de ciencia y tecnología de una forma más amplia.

Conclusión

La ciencia y la tecnología están presentes en la cotidianidad de las personas a través de los medios de comunicación e informa-ción, cafés científicos, museos, la escuela, por mencionar algunos, pues la idea de democratizar el conocimiento ha permea-do a todos los ámbitos educativos debido a que el conocimiento resulta valioso para las sociedades porque les permite organi-zarse, desarrollarse y relacionarse con su ambiente, así como orientar sus decisio-nes y acciones interviniendo exitosamente en el mundo, de acuerdo a fines y valores

(Olivé, 2005). No obstante, es fundamental poner en práctica este conocimiento para hacer frente a problemas cotidianos y para participar activamente en problemas cien-tíficos sociales.

Es necesaria entonces una educación científica integradora que potencie la ad-quisición de herramientas, habilidades y conocimientos científicos; que genere es-pacios o foros donde los ciudadanos inter-cambien puntos de vista y puedan llevar a cabo conversaciones y reflexiones sobre la ciencia y la tecnología.

En suma, la participación en actividades como el curso-taller descrito, promueve en los docentes la reflexión sobre su práctica docente y la necesidad de buscar concor-dancia con otros campos de estudio como

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actual y qué hacer para mejorarla? Alambique, 41; pp. 27-41.4. Caride, J.A. y Meira, P.A. (2001). Educación Ambiental y desarro-

llo humano. Ariel. Barcelona.5. Delors, J. (1996). La educación encierra un tesoro. Informe a la

UNESCO de la Comisión internacional sobre la educación para el siglo XXI. Santillana. Madrid, España.

6. Diaz, I., García, M. (2011). Más Allá del Paradigma de la Alfabeti-zación. La Adquisición de Cultura Científica como Reto Educativo. Formación Universitaria. Vol. 4(2), pp. 3-14

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8. Olivé, L. 2005. La cultura científica y tecnológica en el tránsito a la sociedad del conocimiento. Revista de la Educación Superior. Vol. XXXVI. Núm. 136. pp. 49-63

9. Olivé, L. 2010. La cultura científico - tecnológica como condición de las sociedades democráticas contemporáneas. Acta Sociológi-ca Núm 51. UNAM. México

10. Sánchez- Mora, A.M. (2010). Introducción a la comunicación es-crita de la ciencia. Quehacer científico y Tecnológico. Universidad Veracruzana. México.

11. Sánchez - Mora, A.M. (noviembre, 2018). “El fin de la divulga-ción de la ciencia”. Conferencia en la entrega del Premio Nacio-nal de Divulgación, Alejandra Jaidar. SOMEDICyT. Foro de Quími-ca; Museo de las ciencias, Universum_UNAM. México.

12. Trench, B. (2008). Internet: Turning science communication insi-de-out?

13. Trench, B. y Bucchi, M. (2010). Science communication, an emer-ging discipline. Journal of Science Communication. Jcom 09(03).

14. Trench, B. (agosto, 2018). “La comunicación de la ciencia es En-tonces, ¿cómo describir nuestro campo?”. XXII Congreso Nacional de Divulgación de la Ciencia y la Técnica, Divulgación en 360°. SOMEDICyT. Espacios Magnos de la UG en la ciudad de Guana-juato, México.

15. Vara , A.M. (2007). "El público y la divulgación científica: Del mo-delo de déficit a la toma de decisiones". Revista Química Viva. No. 2; Año 6.

la CPC para generar nuevas estrategias educativas-comunicativas más significa-tivas en el marco de una sociedad que ha transformado sus relaciones sociales, eco-nómicas y culturales debido al impacto de las tecnologías de la información (Olivé, 2005), todo ello en beneficio de la cons-trucción de cultura científico-tecnológica de los ciudadanos, esto incluye a los estu-diantes del Colegio de Ciencias y Humani-dades.

Nota1. https://www.cch.unam.mx/aprendiza-je/siladin Recuperado en marzo 2019.

Agradecimientos

Al plantel Vallejo del Colegio de Ciencias y Humanidades, y a todos los docentes que participaron en conjunto con las talleristas durante las sesiones de este curso-taller. A la Sociedad Mexicana de Divulgación de la Ciencia y la técnica, A.C. (SOMEDICyT) y a la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecno-logía e Innovación de la Ciudad de México.

Bibliografía

1. Bauer, M. (2008). En Handbook of public communication of science and technology communicating. Bucchi, M. y Trench, B. (Eds.) USA and Canada: Routledge

2. Burns, T.W., O´Connor, D.J., Stocklmayer, S.M. (2003). Science communication: A contemporary definition. Public Understan-ding of Science. 12(2), pp. 183-202

3. Cañal, P. (2004). La enseñanza de la Biología ¿Cuál es la situación

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Algunos elementos para la elaboración de

proyectos de investigación experimental

Experiencia formativaAutoresSandra guzmán Aguirre sandra.guzman@comunidad.unam.mxPlantel Sur

Jorge Alejandro Wong loyaIER y Plantel VallejoDelia Aguilar gámezPlantel Vallejo

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Resumen

Proponer a los estudiantes el reto de planear y realizar un proyecto de in-vestigación experimental requiere

que los profesores cuenten con la prepa-ración teórica y práctica para realizar este tipo de tareas, no sólo en la cuestión de co-nocimientos conceptuales de la temática a investigar, sino también en la atención de los lineamientos de la metodología que ha de aplicarse. Este trabajo, presenta aspec-tos de la experiencia formativa que reci-bieron algunos profesores del colegio por Investigadores del Instituo de Energías Re-novables, UNAM en cuanto a la elaboración de proyectos de investigación experimen-tal, mismos que un docente del Colegio de Ciencias y Humanidades deberá plantear a los estudiantes cuando realiza en conjunto con los alumnos un trabajo de investiga-ción experimental.

Palabras clave: investigación experi-mental, metodología, hipótesis, proyecto de trabajo, problema de investigación.

Introducción

Formar a los estudiantes del nivel bachi-llerato en el conocimiento y aplicación de los procedimientos en los que las ciencias experimentales se apoyan para realizar un trabajo con carácter científico, es una de las tareas que un docente de bachillerato, tiene que proveer para contribuir al perfil del egresado.

El CCH es una institución educativa de nivel medio superior, cuyos principios educativos se fundamentan no sólo en la enseñanza de los contenidos temáticos de un programa de estudios, sino también en la formación científica de sus estudiantes,

proporcionándoles las herramientas ne-cesarias para atender sus intereses, con-tinuar aprendiendo durante su vida, for-talecer una vocación en ciencias si así lo prefiere y llevar con éxito sus estudios de licenciatura.

El papel que desempeña el docente tie-ne dos objetivos, por un lado, cumple los requerimientos del perfil profesiográfico al haber sido egresado y formado en una licenciatura, con lo cual se considera apto para impartir la disciplina. Sin embargo, la formación docente no incluye sólo el dominio de las temáticas y aprendizajes conceptuales planteados en un programa de estudios, sino también una formación pedagógica que brinde las estrategias de enseñanza acorde con habilidades de aprendizaje que van desarrollando los estudiantes con miras al uso del conoci-miento al aprender a enseñar ciencias, considerando siempre el Modelo Educati-vo del Colegio.

El CCH tiene como misión, que los alumnos “sean sujetos, actores de su pro-pia formación, de la cultura de su medio, capaces de obtener, jerarquizar y validar información, utilizando instrumentos clásicos y tecnológicos para resolver con ello problemas nuevos”1. Por eso, la rea-lización de proyectos de investigación científica en el CCH, busca fomentar en los estudiantes el interés por aprender más allá de las materias curriculares, al mismo tiempo que les permite desarrollar habi-lidades, actitudes y valores propios de las disciplinas científicas.

La realización de proyectos de investi-gación científica, involucran la participa-ción de las cuatro áreas de conocimiento que conforman el modelo educativo del CCH. Las ciencias experimentales son pre-cisamente las asignaturas centrales en la

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investigación experimental, las cuales se apoyan en el área de matemáticas como una herramienta que permite entender, analizar, modelar y presentar cuantitati-vamente los resultados obtenidos y hacer el análisis cualitativo; el área histórico so-cial permite entender el desarrollo histó-rico de la investigación y su importancia en nuestra sociedad y el área de talleres de lenguaje y comunicación permite co-municar de manera comprensible a la so-ciedad los trabajos realizados, ya que una investigación que no se socializa es como si no se hubiera realizado.

Este trabajo es el resultado de un equi-po de profesores del CCH que participaron en una experiencia formativa con la aseso-ría de investigadores del Instituto de Ener-gías Renovables de la UNAM (IER-UNAM). Después de esta experiencia, los profesores participantes lograron elaborar diferentes proyectos de investigación experimental,

planteados con el rigor y características de un trabajo científico de calidad y algunos de los cuales fueron avalados y apoyados por programas de financiamiento de la UNAM. Aquí se presentan algunas estrategias y su-gerencias que se siguieron para la elabora-ción de los proyectos y que pueden ser de utilidad para trabajos posteriores.

El presente artículo tiene como objetivo orientar a los profesores no sólo del cole-gio, sino de cualquier institución educativa, en el inicio de la tarea como investigadores, se intenta hacerlo de una forma sencilla y práctica para apoyar la elaboración de pro-yectos de investigación experimental.

Desarrollo

Los pilares fundamentales de la generación del conocimiento son: el desarrollo de la investigación científica, la formación de re-cursos humanos y la capacidad de transmi-

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tir el nuevo conocimiento a la comunidad científica. La redacción de proyectos de investigación permite que un trabajo reali-zado bajo el método científico, genere una base de datos que precisamente se designe como conocimiento científico.2 Para que estos conceptos se lleven al contexto de un proyecto realizado por docentes con la colaboración de un grupo de estudiantes, es importante que el profesor promueva el trabajo, conocimiento, destrezas, habili-dades e interés pertinente por el área en la cual se vaya a realizar la investigación. La responsabilidad del docente, en cualquier institución educativa es la figura que guía y corrige al estudiante durante todo su pro-ceso de aprendizaje, más aún, en el modelo educativo del CCH el profesor es una figura de acompañamiento para que el estudiante pueda desarrollar las habilidades necesa-rias que contribuyan a su crecimiento aca-démico.

Las investigaciones se originan de las ideas que surgen de experiencias indivi-duales o colectivas, lecturas de material, observación de eventos, creencias, pensamien-tos, proble-m a s

cotidianos, etc. En un inicio pueden ser vagas o poco precisas, por lo que después de una investigación documental se puede lograr un mayor análisis para ser concreta-das y estructuradas en forma de pregunta o problema a resolver.3

A continuación, se describen algunas recomendaciones que se sugieren para la elaboración de proyectos de investigación experimental. Al mismo tiempo y, a manera de ejemplo, en cada rubro se presenta uno de los proyectos que fue elaborado por los profesores participantes en la experiencia formativa en el IER y que también fue apro-bado y apoyado por el programa Infocab de la UNAM.

Título del proyectoEl título consiste en una breve y concisa descripción que refleja con precisión el con-tenido del proyecto.2

Ejemplo:Desarrollo de habilidades teórico-experimentales en alumnos del bachillerato en los laboratorios de Química de Siladin

Planteamiento del problemaEl planteamiento del problema describe de manera amplia la situación objeto de estudio, ubicándola en un contexto que permita comprender su origen, relaciones e incógnitas por responder. Éste define el tema de estudio y describe de forma clara los aspectos que se propone conocer, probar o resolver.

En este cambio de siglo y de milenio, la enseñanza de las ciencias requiere una nue-va forma de enseñanza y atracción para los alumnos de bachillerato. En estudios recientes se ha observado que la educación científica en el nivel medio superior no tiene el avance que se esperaba, debido al uso de metodologías obsoletas y poco atractivas para las nuevas generaciones.

El proyecto plantea una serie de análisis químicos y fisicoquímicos en muestras de alimentos frijol (Phaseolus vulgaris), lenteja (Lens culinaris) y garbanzo (Cicer arietinum). Los principales componentes de interés son humedad, cenizas, grasa, proteína y carbohidratos. En el caso de los macrocomponentes (grasa, proteína y carbohidratos), se utilizarán metodologías para su separación, identificación y cuantificación, así como la evaluación de sus propiedades funcionales y su influen-cia en sus características fisicoquímicas y sensoriales.

Las actividades que realicen los estudiantes desde la búsqueda de información bibliográfica hasta la presentación de resultados, les otorgará una formación in-tegral tanto en el área química como en la confianza para exponer los resultados obtenidos ante un jurado de evaluación.

JustificaciónUna investigación puede ser conveniente porque brinda una solución o contribuye a encontrar la solución de un determinado problema o construir una teoría nueva. Este apartado es muy importante ya que permite argumentar la relevancia de la investi-gación y especular los resultados y las conclusiones que se esperan de la misma, así como determinar su viabilidad. La justificación de un proyecto puede incluir razones científicas, éticas, políticas, administrativas, entre otras.

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Este proyecto plantea realizar una serie de in-vestigaciones que mues-tre a los estudiantes de nivel medio superior una nueva forma de aprender ciencia. A tra-vés de proyectos de inves-tigación y la resolución de pro-blemas enfocados en su entorno común, les permitirá encontrar relación entre lo aprendido en el aula y su aplicación en la vida diaria.

HipótesisLa hipótesis hace referencia anticipada de los fe-nómenos o hechos (variables), permiten al in-vestigador acercarse a la realidad. Una hipótesis relaciona, de manera general o específica, una variable con otra, indica lo que se está buscan-do o tratando de probar. Canales (1986), defi-ne hipótesis como una suposición que permite establecer relaciones entre hechos. Su valor re-side en su capacidad para establecer la relación entre los hechos y, explicar por qué se producen.

En la experiencia de formación con los investiga-dores del IER, los profesores presentaron varios planteamien-tos de hipótesis11 y siempre se cuestionó: ¿Qué se va a medir? ¿Cómo? ¿Cuántas veces? ¿Qué concluirás dependiendo del resultado que obtengas?

Algunos criterios que se sugieren para la formula-ción de una hipótesis son:7, 8

• Las hipótesis se enuncian en tiempo presente, en forma declarativa y describen la relación pre-dicha entre dos o más variables.

• La relación entre variables debe ser observable y me-dible en la realidad.

• Debe ser consistente con el marco teórico de la investigación y con los resultados que se espera obtener.

• Debe ser pertinente en relación al fenómeno estudiado.• Las hipótesis no necesariamente son verdaderas.

ObjetivosLos objetivos tienen la finalidad de señalar a lo que se aspira en la investigación. Deben ser enunciados en infinitivo y expresarse con claridad para evitar posibles desviaciones en el proceso de investigación cuantitativa y ser susceptibles de alcan-zarse.9 La formulación de objetivos, permitirá las demás fases del proceso de investi-gación, determinar los límites y la amplitud del estudio, definir las etapas que requie-re el estudio y situarlo dentro de un contexto general.3

Los objetivos pueden dividirse en generales y particulares. Un objetivo general es una descripción del propósito global que se espera lograr durante un periodo de-finido, el cual debe desglosarse en los objetivos particulares los cuales hacen referen-cia a una descripción específica de las metas por alcanzar en periodos determinados.

Objetivo General:Realizar un proyecto que contribuya con el desarrollo de habilidades de investiga-ción científica en los alumnos del CCH.

Objetivos Particulares: • Apoyar los aprendizajes de las asignaturas Química I- IV; Biología I y III y Física I• Incentivar en los alumnos del CCH el interés por la investigación química, a

través de un proyecto de química en alimentos• Ofrecer a los alumnos un mayor acercamiento al área científica, que les permi-

ta definir sus aptitudes y orientación hacia el área química• Mejorar la destreza de los alumnos en el manejo de instrumentos, equipo y

reactivos de laboratorio de química• Desarrollar en los alumnos, habilidades de investigación como delimitación

de problemas, planteamiento de objetivos, hipótesis, presentación, análisis y discusión de resultados, así como las conclusiones

• Instruir a los alumnos para que puedan realizar un informe de las actividades realizadas en el proyecto y presentarlo en algún foro de discusión

Desarrollo metodológicoEl desarrollo metodológico es, quizá, el apartado más importante en la elaboración de un proyecto de investigación. En este apartado se establece la secuencia de ac-tividades que se van a realizar para dar respuesta al proyecto planteado. El tipo de diseño a utilizar depende de cómo está planteado el problema y de la revisión de la literatura realizada.

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El apartado de metodología debe describir detalladamente qué, cómo, cuándo y dónde se realizarán cada una de las actividades que pretenden darle respuesta la hipótesis y obedecen a los objetivos planteados. Independientemente si es una in-vestigación de tipo, cualitativa o cuantitativa.10

FASE DE INICIO. Se realizará una campaña de invitación para que los alumnos interesados en el área participen. Se conformarán los equipos de trabajo, quie-nes comenzarán a buscar la información previa para la realización del proyecto de tal manera que se apropien del tema de investigación. Los profesores ten-dremos la función de orientadores para que los alumnos realicen una adecua-da investigación bibliográfica, la cual les ayudará a comprender los alcances del proyecto, así como el planteamiento de objetivos, hipótesis y delimitación del problema.

FASE DE DESARROLLO. Una vez planteados los objetivos e hipótesis, los alumnos realizarán un anteproyecto de investigación, el cual será una guía en la realización de la parte experimental, y será presentado en un seminario rea-lizado entre alumnos y profesores del área, con el objetivo de capacitar a los en la presentación y defensa de proyectos de investigación. En caso de correc-ciones o sugerencias, los alumnos las realizarán para tener un anteproyecto apropiado. Asistirán a conferencias que les darán una mayor formación en el área y se les enseñará el manejo adecuado de los equipos que utilizarán. Pos-teriormente se dará inicio a la realización experimental de los anteproyectos elaborados. Los alumnos llevarán a cabo la experimentación de los objetivos planteados, desde la preparación de la muestra, el tratamiento, los análisis químicos y fisicoquímicos previstos y la recolección de datos. Se realizará una discusión de los resultados obtenidos entre alumnos y los profesores asesores, lo que ayudará a fortalecer la cultura científica de los alumnos.

FASE DE CIERRE. En esta fase los alumnos realizarán el informe de investiga-ción. El cual lo presentarán primero en un seminario con alumnos y profesores del área para su revisión. Una vez aprobada esta parte, los alumnos se encon-trarán en posibilidad de presentar el trabajo en algún foro de divulgación de la ciencia y se elaborará un artículo para su aceptación a ser publicado en una revista de circulación nacional. Esta fase pretende, además de preparar a los alumnos en el área química, mejorar su aprendizaje a través de retroalimenta-ción entre sus compañeros y profesores, reforzar la vocación científica de los alumnos y mostrarles los alcances que tiene ellos como estudiantes de nivel medio superior.

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Conclusiones

El planteamiento y realización de proyec-tos de investigación experimental entre docentes y estudiantes, promueve en éstos últimos la integración del conocimiento de diferentes áreas y aprende a ser autónomo en el proceso para, en un futuro, llevar por el mismo una investigación con el acompa-ñamiento del profesor.

Es importante fomentar en los estu-diantes su interés por participar en estos proyectos, los cuales pueden servir para aprender conceptos y mejorar sus habi-lidades y destrezas en diferentes áreas. Adicionalmente, estos trabajos permiten la apertura a una gama de actividades que evidencia la transversalidad de las asigna-turas que ofrece el CCH, y siempre con el profesor como guía en el proceso de apren-dizaje de los estudiantes.

Toda la información presentada en este trabajo es una forma de retribuir el apoyo recibido por la Dirección General de Cole-gio de Ciencias y Humanidades (DGCCH) y a los investigadores del IER, por su apoyo y orientación en la experiencia formativa, capacitación y actualización docente, siem-pre en pro de los docentes y estudiantes.

Agradecimientos

Los autores agradecen el apoyo y financia-miento del proyecto PAPIME PE213617

Bibliografía

1. Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades. México 2018. https://www.cch.unam.mx/misionyfilosofia

2. López-Hernández D., Fraga-Vázquez V. A., Rosas-Alanis M. C., Castro-Herrera G. A., Thompson-Bonilla M. R. Cómo redactar proyectos de investigación. Rev Esp Med Quir. 18:331-338. 2013.

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ÍAComparación entre los vientos de los planteles Naucalpan y Sur

AutoresMaría Isabel olimpia Enríquez Barajas

pembu.enriquez@yahoo.com.mxPlantel Naucalpan

lagunes lópez Itzel Vázquez Navarrete

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Resumen

En este trabajo se presentan los re-sultados obtenidos con respecto a la comparación de la velocidad del

viento de 2013 a 2016 del CCH planteles Naucalpan y Sur con base en los registros obtenidos de las estaciones meteorológicas de ambos planteles. Para ello, se cotejaron y analizaron los datos meteorológicos de la velocidad y dirección del viento diaria de ambos planteles.

La velocidad del viento en el plan-tel Naucalpan durante el periodo 2013-2016 no fue constante, presentó una ve-locidad promedio de 1.59 m/s; mientras que el plantel del Sur tuvo un promedio de 1.27m/s. De acuerdo con la escala de Beaufort el promedio de la velocidad del viento CCH Naucalpan recibe el nombre de “ventolina” y para el Sur los vientos co-rresponden a las altas presiones y recibe el nombre de “anticiclones”. La velocidad del viento en el plantel Naucalpan tuvo una dirección predominante hacia el nor-te, y en el sur en menor frecuencia hacia el suroeste y noroeste. Sin embargo, es necesario documentar un mayor número de años de registro atrás y subsiguientes para saber si la velocidad y dirección del viento está aumentando, permanece cons-tante o disminuye.

Palabras clave: viento (velocidad-di-rección), veleta, presión atmosférica, ane-mómetro, escala de Beaufort, brisa, vento-lina y anticiclones.

Introducción

Llamamos viento al aire en movimiento provocado por las diferencias de tempera-tura y presión atmosférica, al calentarse el

aire se dilata, se hace menos pesado y tien-de a elevarse sobre las masas de aire frío. Tiene movimientos verticales de ascenso o descenso llamado de convección y de ad-vección en sentido horizontal, y cuando se encuentra quieto se le llama calma. Tiene distintos aspectos que se pueden medir, entre los cuales encontramos: la dirección, el tipo y la velocidad, la cual comúnmente es medida en km/h por ser una unidad de fácil comprensión y para las velocidades relativamente bajas se usa la unidad m/s.

En la Cuenca de México, la entrada prin-cipal del viento se ubica en la zona norte, región donde el terreno es más plano. De-pendiendo de la época del año, la influen-cia de sistemas meteorológicos hacen que exista una segunda entrada del viento por la región noreste del Valle; incluso, puede darse que el flujo del viento sea de sur a norte, cuando el viento en capas medias de la troposfera es suficientemente intenso como para que, a pesar de la barrera mon-tañosa, se imponga esa dirección, sobre todo en los meses invernales. Es necesario remarcar que las dos últimas direcciones descritas normalmente se presentaron en un porcentaje bajo, de tal forma que estos comportamientos no siempre se detectan (INEGI, 2007).

El conocer la velocidad y dirección del viento es importante, ya que con ello pode-mos saber cómo se presentan las variacio-nes en las diferentes estaciones y años que, a largo plazo, pueden ayudarnos a conocer cómo aprovechar este recurso para pro-ducir luz u otro tipo de energía o prevenir fenómenos naturales de alto impacto como tormentas, tornados o incluso las lluvias, debido a que su fuerza influye junto con otros fenómenos atmosféricos, como: tem-peratura, humedad, presión atmosférica. Además de esto, también tiene influencia

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en la forma en la que transportan y disper-san los contaminantes emitidos del aire.

Por tal motivo, este trabajo tuvo como objetivo conocer la variación de la veloci-dad del viento en el Colegio de Ciencias y Humanidades, específicamente en el plan-tel Naucalpan y plantel Sur.

Objetivo general

Comparar la variación en la velocidad del viento en los planteles Naucalpan y Sur del CCH durante 2013-2016.

Objetivos particulares• Consultar y analizar la base de datos

de PEMBU, de ambos planteles, para obtener el promedio de velocidad del viento de cada uno.

• Conocer el tipo de viento que predo-mina en cada plantel.

Lugar de estudio

El plantel Naucalpan se ubica entre las coordenadas Longitud Norte 19° 28’ y Lon-

gitud Oeste 99° 14’ y su altitud es de 2,220 msnm, mientras que el CCH Sur se localiza en la alcaldía de Coyoacán, ubicada entre las coordenadas Norte 19° 21’, al Sur 19°, 18’ Latitud Norte, al Este 99° 06’, al Oeste 99° y 12’ de Longitud Oeste a 2,240 msnm.

Hipótesis

Existe una variación significativa entre la velocidad y tipo de vientos promedio entre ambos planteles del 2013 al 2016, origina-da por su ubicación geográfica, vegetación y altitud.

Marco teórico

El término viento proviene del vocablo la-tín “ventus”; éste describe a una corriente de aire producida por efectos naturales, y es causado por los movimientos de rota-ción del planeta. Es encargado de que la troposfera se mantenga en movimiento; esta es la capa más baja de la atmósfera. El viento es fundamental para la respiración y la vida. Tiene procedencia directa de la energía solar (Oni, 2004).

Es normalmente definido como una co-rriente de aire de grandes proporciones y su movimiento es horizontal. En resumen, el viento es producto del movimiento de traslación y rotación, de la Tierra, que dan origen a diferencias considerables en la ra-diación solar y el desigual calentamiento del aire que produce diferencias de presión (Oni, 2004).

¿Cómo se produce el viento?

Como se explicó anteriormente, los vientos se originan como consecuencia de las dife-rencias de la presión atmosférica y éstas se producen por las distintas temperaturas

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del aire. El aire frío tiende a desplazarse hacia abajo, mientras que el aire caliente se desplaza hacia arriba. Estas zonas tien-den a ocupar miles de kilómetros cuadra-dos y son conocidas como áreas ciclónicas

y anticiclónicas respectivamente (Ayllon T. 1996).

¿Cómo se mide el viento?

Los anemómetros miden la velocidad ins-tantánea del viento, pero las ráfagas de viento desvirtúan los datos, de manera que la forma más acertada es tomar el valor medio de los registros que se tomen a in-tervalos de 10 minutos. Esto permite medir inmediatamente la velocidad pico de una ráfaga de viento.

Tipos de vientos

Los vientos planetarios, globales o cons-tantes, se generan como consecuencia del movimiento de rotación terrestre, lo que origina un desigual calentamiento de la atmósfera por la insolación y proceden de

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centros de acción dispuestos en franjas latitudinales de altas y bajas presiones, es decir, de anticiclones y depresiones. Se dis-ponen aproximadamente en las latitudes ecuatoriales, subtropicales y polares. (En-ciclopedia tipos de vientos, 2017)

Zona de convergencia intertropical (ZCIT). Es el “cinturón de bajas presio-nes en las latitudes ecuatoriales, está determinada por el movimiento de ro-tación terrestre que genera lo que se conoce como “abultamiento ecuato-rial terrestre”, notorio por la diferente densidad, en los océanos que en los continentes y más notorio en la at-mósfera que en los océanos”.

Zonas de divergencia subtropical. Son las zonas de subsidencia (hundi-miento) de aire frío que provienen de grandes alturas en la zona de la franja ecuatorial, y que da origen, a los vien-tos alisios, que se regresan hacia el ecuador a baja altura, y a los vientos del oeste, que van incrementando su velocidad a medida que aumentan también de latitud.

Zonas de convergencia polar. Son las zonas de baja presión que atraen a los vientos provenientes de las lati-tudes subtropicales. Tienen masas de aire más cálidas y húmedas que se van perdiendo por condensación (lluvias, rocío y escarcha) a medida que van encontrando aire más frío con el au-mento de la latitud.

De acuerdo a la Enciclopedia de clasifi-cación de los vientos (2017) se catalogan según su alcance en:

a) Vientos planetarios suceden como consecuencia del movimiento de ro-tación terrestre. Estos vientos circu-lan ocupando grandes extensiones de la superficie de la Tierra, donde se caracterizan por mantener su constante dirección y facilitar así el transporte de gran cantidad de ener-gía calórica.

b) Vientos regionales son aquellos en los que su dirección no permanece constante, sino que cambia de acuer-do con las estaciones del año, aun-que a veces también pueden cam-biar según el momento del día, y les da la característica de periodicidad.

c) Vientos locales son aquellos que se sienten en una sola área de la Tierra y, por lo general, se rigen por las gran-des masas de agua que atraviesan.

Vientos planetariosDentro de los vientos planetarios se pue-den encontrar tres grandes clasificaciones:

• Alisios comprenden una zona que va desde los trópicos hacia el Ecuador. Al ser su recorrido lo bastante extenso como para atravesar gran cantidad de superficie oceánica; cargan bastante humedad que produce lluvias. El mo-vimiento por el que se rigen es el de rotación de la Tierra, que determina su dirección constante que puede ser noroeste o suroeste.

• Contralisios también comprenden desde los trópicos, pero, a diferencia de los vientos alisios, los vientos con-tralisios se dirigen hacia los círculos

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polares. Éstos vientos son cálidos, aunque guardan una gran cantidad de humedad y también provocan lluvias.

• Circumpolares circulan desde los po-los de la Tierra, hacia los círculos po-lares. Esto resulta en que sean vientos muy fríos, que se originan en la incli-nación del eje de la Tierra.

Vientos regionalesDentro de los vientos regionales podremos encontrar cuatro grandes clasificaciones:

• Las brisas se producen en todas las costas del mundo y se caracterizan por inducir una gran diferencia de temperatura. Las brisas continentales son típicas de regiones más alejadas de las corrientes marinas, y cambian de dirección entre el día y la noche, lo que genera ondas circulares y la exis-tencia de heladas.

• Los monzones se observan al cam-biar de temperatura más rápido que el agua. Esto se da porque en verano el aire provoca un área de presión atmosférica baja, como resultado del aire que empieza a ascender sobre la superficie terrestre.

• Los ciclones se originan en torno a áreas de presión atmosférica baja, lo que atrae vientos con masas de aire más calientes que ascienden al es-tar en una temperatura más elevada que su entorno. Esto produce vientos arremolinados que, por lo general, son húmedos y cálidos.

• Los anticiclones son característicos en áreas de presión atmosférica alta y que expulsan vientos de aire que desciende. Los anticiclones no traen precipitaciones, pero sí alteran las co-rrientes marinas.

Vientos localesRepresentan un desplazamiento del aire desde zonas de baja presión a zonas de alta presión, determinando los vientos do-minantes de un área más o menos amplia. Pueden afectar considerablemente a las condiciones de tiempo atmosférico y al cli-ma a una escala local. Su establecimiento está condicionado por rasgos orográficos que provocan el calentamiento diferencial de las masas de aire. Entre estos tipos de vientos destacan las brisas marinas y te-rrestres y los vientos de Valle.

Metodología

Las actividades realizadas para llevar a cabo esta investigación fueron los siguientes:

1. Selección del tema y búsqueda de in-formación .

2. Se consultó la base de datos históri-cos de Programa de Estaciones Me-teorológicas del Bachillerato Univer-sitario (PEMBU) sobre la velocidad y dirección del viento en los planteles Naucalpan y Sur del CCH de los años 2013, 2014, 2015 y 2016.

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3. Se promediaron los datos de dichos años por mes y después, se calcula-ron los cuatro años para finalmente, elaborar la gráfica anual que abarca de 2013 al 2016 de los planteles an-teriormente mencionados.

4. Se realizó el análisis de datos por año, por zona y se realizó la compa-ración y clasificación de la velocidad del viento.

Resultados y análisis de datos

Después de haber recabado los datos ob-tenidos específicamente de PEMBU, se procedió a calcular un análisis estadístico, donde se obtuvo los siguientes resultados:

Plantel SurPara el plantel se encontró que en prome-dio los vientos de esta zona corresponden a los vientos en calma o ventolinas con una velocidad de 1.27 m/s; durante el periodo estudiado, el 2013 es el año con velocidad de vientos. La dirección del viento del plan-

tel Sur fue predominante hacia el suroeste, y en menor medida hacia el norte.

En la gráfica 1 podemos observar que en el año 2013 hubo un incremento en la velo-cidad del viento con respecto al promedio de velocidad registrada para los años 2014, 2015 y 2016 que no presentan una varia-ción considerable. Posiblemente ese año pudo tener inconsistencia en el registro de datos o haberse presentado un año niño o niña que habrá que documentar y estable-cer algunos factores que pudieron alterar el registro de la velocidad del viento.

Plantel NaucalpanDe acuerdo con la escala de Beaufort en pro-medio los vientos corresponden al plantel Naucalpan reciben el nombre de ventolina y brisas leves con 1.59 m/s. El viento tuvo una dirección predominante hacia el norte, y en menor frecuencia dirección suroeste y noroeste. Los años 2013 y 2016 presentan vientos con mayor velocidad.

En la gráfica 2 se puede observar que la velocidad del viento es mayor en promedio

Gráfica 1. Promedio anual 2013-2016 sobre la velocidad del viento del plantel Sur

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los cuatro años estudiados con respecto al plantel Sur. Los cuatro años no presentan una variación alta, por el contrario se pue-de afirmar que se mantienen en un prome-dio de 1.5 m/s. 2016 es el año que presenta mayor actividad con 1.65 m/s, pero no se puede considerar que sea tan significativo como para establecer que hubo un com-portamiento fuera de lo normal.

Con respecto a la comparación de la ve-locidad del viento entre ambos planteles los resultados los podemos observar en la tabla 1.

Tabla 1. Comparación del promedio de la velocidad del viento CCH Sur- Naucalpan 2013-2016

Años Sur (m/s) Naucalpan (m/s)

2013 1.53 1.65

2014 1.22 1.50

2015 1.13 1.58

2016 1.21 1.65

Promedio por zona en el periodo de estudio

1.27 1.59

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Gráfica 2. Velocidad del viento promedio de 2013 a 2016 en el CCH Naucalpan

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En la tabla 1 como en la gráfica 3, se puede apreciar que tanto en el plantel Nau-calpan como en el plantel Sur, el año 2013 presenta un ligero aumento en promedio de la velocidad del viento con respecto a los otros años, sin embargo no es suficiente como para poder establecer que sí hay una diferencia significativa entre planteles.

De acuerdo con la escala de Beaufort ambos planteles entran en la categoría de vientos o brisas ligeras y ligeros. Por lo que se considera que nuestra hipótesis no se cumple con respecto a este trabajo, pero debemos mencionar que a partir de estos resultados es necesario documentar con más años de estudio para poder saber si nuestro planteamiento es correcto. Cuatro años no son suficientes para establecer al-guna conclusión.

Gráfica 3. Comparación entre la velocidad del viento entre CCH Sur y Naucalpan 2013-2016

Conclusiones

La velocidad del viento en el periodo 2013-2016 presentó un promedio de 1.27 m/s para el Sur y para Naucalpan fue de 1.59 m/s.

Para Sur el 2013 tuvo la mayor veloci-dad del viento con un promedio de 1.53 m/s y Naucalpan con 1.65 m/s para 2013 y 2016.

Para el Sur el tipo de viento que predo-mina son las ventolinas y para Naucalpan esta entre ventolinas y vientos leves.

Ningún registro alcanzó registros arriba de los 1.7 m/s.

A pesar de presentar una diferencia en el promedio de ambos planteles, se puede decir que no existe una diferencia signifi-cativa entre el tipo y velocidad del viento en las zonas de estudio. Aunque para poder

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demostrar esto es necesario documentar más este tipo de investigaciones ampliando el rango de comparación de ambos plante-les con respecto a la presión atmosférica, temperatura y años considerados para co-nocer si realmente existe una variación sig-nificativa.

Bibliografía

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11. Recuperado de: https://www.tiposde.org/geografia/1071-ti-pos-de-vientos/

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Síntesis y caracterización de polímeros elaborados a partir de cáscaras de frutas

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AAutoreslimhi Eduardo lozano Valencialimhilozano@yahoo.com.mx Plantel Naucalpan

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Resumen

El consumo mundial anual de los plásticos sintéticos provenientes del petróleo es más de 200 millones de

toneladas, con un incremento anual de aproximadamente 5 por ciento (Siracusa et al., 2008). La alta resistencia a la corrosión, al agua y a la descomposición bacteriana los convierte en unos residuos difíciles de eliminar convirtiéndose en un problema ambiental. Sin embargo, en los últimos años se ha centrado la atención en elaborar polímeros de fuentes naturales o mejor co-nocidos como biopolímeros. Actualmente, los biopolímeros pueden provenir de la bio-masa, de microorganismos y de monóme-ros obtenidos de recursos químicos como el biopoliester y ácido poli láctico.

El objetivo de este proyecto fue la ela-boración de biopolímeros a partir de de-sechos de frutas, como el mango y la pa-paya y, posteriormente, se caracterizaron haciendo pruebas de resistencia, punto de fusión, resistencia a ácidos, bases y bio-degradabilidad para observar la similitud con los polímeros comerciales.

Para la síntesis de los biopolímeros usamos los siguientes reactivos: almidón, ácido acético, glicerol, agua destilada y cáscara de fruta (mango y papaya).

Los biopolímeros sintetizados mostra-ron resistencia, pero principalmente el de papaya, ambos tienen un alto punto de fusión mayor a 300 °C. El biopolímero de cáscaras de mango es el que muestra una mayor degradabilidad en ambientes áci-dos y básicos.

Ambos biopolímeros pueden usarse de diversas formas para poder sustituir a los polímeros elaborados a partir del petróleo y, de esta manera, dejar de ser tan conta-minantes.

Palabras clave: Biopolímeros, biodre-gradabilidad, mango, papaya.

Introducción

El consumo mundial anual de los plásti-cos sintéticos provenientes del petróleo es más de 200 millones de toneladas, con un incremento anual de aproximadamen-te 5 por ciento (Siracusa et al., 2008). La alta resistencia a la corrosión, al agua y a la descomposición bacteriana los convier-te en unos residuos difíciles de eliminar convirtiéndose en un problema ambiental.

Por ejemplo, el polietileno y el polipro-pileno, unos de los plásticos más utiliza-dos, tardan hasta 500 años en descompo-nerse (Gross&Kaira, 2002). Por otro lado, el petróleo es un recurso no renovable y ha presentado una fluctuación en su precio. Ante estas problemáticas, sin mencionar las emisiones de gases tipo invernadero, en los últimos años se ha prestado gran atención en el desarrollo y uso de bioplás-ticos

Los biopolímeros son todos aquellos polímeros producidos por la naturaleza, como el almidón y la celulosa. Pueden ser asimilados por varias especies (biode-gradables) y no tienen efecto tóxico en el hospedero (biocompatibles) dándoles una gran ventaja con respecto a los polímeros tradicionales (Luengo et al., 2003).

El término biodegradación en los po-límeros hace referencia al ataque de mi-croorganismos, proceso a través del cual se obtiene la desintegración del polímero en pequeños fragmentos, debido a la rup-tura de enlaces en su cadena principal.

La biodegradabilidad de un material no depende del origen del material, sino de su estructura química, por lo que existen bioplásticos no degradables. La American

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SocietyforTesting and Materials (ASTM D-5488-944) define la biodegrabilidad como la capacidad de un material de des-componerse en CO2, metano, agua y com-ponentes orgánicos, o biomasa, en el cual el mecanismo predominante es la acción enzimática de microorganismos.

Actualmente, los polímeros provenien-tes de recursos naturales se dividen en tres grandes grupos dependiendo de su origen:

1. Polímeros a partir de biomasa (po-lisacáridos y proteínas), como el al-midón, celulosa, caseína y gluten

2. Polímeros a partir de síntesis quími-ca utilizando monómeros obtenidos a partir de recursos naturales como bio-poliester y el ácido poliláctico (PLA)

3. Polímeros obtenidos a partir de mi-croorganismos como, el PHA y PHB (Sprajcar et al., 2012).

Dentro de estos tres grandes grupos hay una gran variedad de bioplásti-cos ya que de estos se pueden ge-nerar productos puros o mezclas. Tienen un alto punto de fusión, y en un ambiente ácido su degra-dación es más rápida, implica un consumo menor de energía, así como una menor emisión de ga-ses tipo invernadero.

En este trabajo elaboramos biopolímeros a partir de cáscaras de fruta y averiguamos si presen-tan propiedades semejantes a los polímeros derivados del petróleo.

Observamos si los biopolímeros elaborados con cáscaras de frutas son biodegradables y si presentan las propie-dades de los sintéticos, además, caracte-rizamos los biopolímeros, por medio de pruebas de resistencias

Metodología

Para la síntesis de los biopolímeros usa-mos los siguientes reactivos almidón, ácido acético, glicerol, agua destilada y cáscara de fruta (mango y papaya). El pro-cedimiento para obtener los biopolímeros fue el siguiente: se mezclaron 30 g de almi-dón, 10 ml de glicerol, 10 ml de ácido acéti-co y 15 ml de agua destilada El vaso de pre-cipitado se calienta en la parrilla a 120°C hasta obtener una mezcla homogénea. Las cáscaras de fruta se licuaron con 10 ml de agua destilada, tiene que salir una mezcla homogénea. La mezcla se deja secar en una malla de serigrafía para obtener una mez-cla homogénea (ver la figura 1).

Figura 1. Biopolímero sintetizado

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Técnicas para la caracterización de los biopolímerosPrueba de resistenciaSe realizaron las siguientes técnicas de ca-racterización de los polímeros obtenidos

Utilizamos sensores LESA para medir la resistencia de los polímeros, usando pesas de 100g (ver figura 2)Punto de fusiónSe usó el equipo Fisher para medir el punto de fusión de los biopolímeros sintetizados (ver figura 3).Pruebas de resistencia a ácidos y basesA las muestras de biopolímeros se les so-metió a una prueba en la que se les añadió

en una caja Petri diferentes ácidos concen-trados: HCl, H2SO4, HNO3, y como base una disolución concentrada de NaOH.

Prueba de biodegradabilidadSe elaboró un testigo con el almidón para observar la presencia de microorganismos.

Las muestras de biopolímeros se ente-rraron en una maceta con tierra por una semana. Se dibujó el contorno en una hoja en blanco y se fue comparando por un mes como iba cambiando su forma.

Resultados

Los biopolímeros sintetizados se observan en las siguientes figuras 4 y 5.

Figura 2. Prueba de resistenciaFigura 3. Equipo de prueba para observar el punto de fusión

Figura 4. Biopolímero con cáscara de papaya

Figura 5. Biopolímero con cáscara de mango

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La masa final de los productos, se mues-tran en la tabla 1:

Tabla 1

papaya 40.4 g

mango 29.9 g

Tabla 2

Muestras Peso Inicial Primer pesa Segunda pesa Tercer Pesa Cuarta pesa Quinta Pesa

Prueba 1 Biopolímero de papaya 0.28 N 0.78 N 1.76 N 2.73 N 3.70 N 4.87N

Prueba 2 Biopolímero de mango 0.38 N 0.85 N 1.85 N No resistió X X

Tabla 3

papaya 400 oC

mango 31´0 oC

Pruebas de resistenciaLos resultados de la prueba los podemos observar en la tabla 2.

Prueba punto de fusiónDe las pruebas realizadas con el aparato para medir el punto de fusión, podemos observar los siguientes resultados en la ta-bla 3.

Prueba a la resistencia a la acidez y la alcalinidad

En la figura anterior podemos observar cómo los biopolímeros sintetizados con cáscara de mango fueron atacados comple-tamente con los ácidos y el hidróxido.

Figura 6. Prueba de resistencia a la acidez y la alcalinidad

maxpixel.net

El caso del biopolímero de cáscara de papaya no se observó un ataque con los ácidos y el hidróxido.

Prueba de biodegradabilidadLos resultados de esta prueba las podemos observar en la tabla 4.

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Tabla 4

Semana Mango Papaya

1 No se observó cambio No se observó cambio

2 Se observó un disminución del tamaño No se observó cambio

3 Disminuyó poco el tamaño No se observó cambio

4 Disminuyó poco el tamaño No se observó cambio

Discusión y conclusiones

1. El polímero de papaya mostró mayor dureza que el de cáscaras de mango.

2. El biopolímero de mango mostró mucha flexibilidad después de que se sintetizó, pero después del tiem-po comenzó a endurecerse.

3. En cuanto a la prueba de punto de fu-sión, ambos biopolímeros muestran una temperatura mayor a 300 °C, por lo que pueden considerarse para un uso a altas temperaturas. El de pa-paya fue el que mayor temperatura resistió: 400°C.

4. El biopolímero de papaya mostró mayor resistencia mecánica que el de mango.

5. El biopolímero de mango puede ser degradado en presencia de un am-biente ácido y básico, mientras que el de papaya mostró resistencia.

6. Se observa que el polímero de cás-caras de mango, al paso del tiempo, muestra un mayor desgaste al medio ambiente, por lo que se considera mayormente biodegradable.

Bibliografía

1. Acosta H., Villada H., Torres S. y Ramírez J. (2006). Morfología superficial de almidones termoplásticos agrio de yuca y nativo de papa por microscopía óptica y microscopía de fuerza atómica. Inf. Tecnol. 17: 63-70.

2. Cruz-Morfin, Martinez-Tenorio, Lopez-Malo Vigil (2013). Temas selectos de ingeniería de alimentos,7,42-45.

3. Luengo J.M., Garcia B., Sandoval A., Naharro G. y Olivera E.R. (2003). Bioplastics from microorganisms. Curr. Op. Microbiol.

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Trends Food SciTechnol. 19: 634-643.

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AutoresMagali Jazmín Estudillo Claveríamajazmin.estudillo@cch.unam.mxPlantel Sur

Pável Castillo Urueta Plantel Surluis Erick Torres MartínezFacultad de Cienciaslandy Alpízar VillasanaFacultad de Química

En búsquedade soluciones al problema de

contaminación del agua

por las actividades de laboratorio

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Resumen

El presente trabajo estuvo enfocado en desarrollar una propuesta amiga-ble con el ambiente que permitiera

degradar los colorantes utilizados en los laboratorios del Siladin.

Como modelo, se empleó azul de meti-leno (AM) y rojo congo (RC). La propuesta consistió en utilizar una celda electroquími-ca para degradar los colorantes mediante la reacción de Fenton, alimentada a través de un panel solar que proporcionó una tensión que osciló entre 9.5-11.5 V y una corriente eléctrica entre 5.47-6.80 A. Se observó que la concentración de peróxido de hidrógeno influye en el tiempo y degradación de los colorantes. La máxima degradación de azul de metileno fue de 90.3 por ciento, al utili-zar 5 por ciento de peróxido de hidrogeno en un tiempo de 50 minutos, mientras que, para rojo congo, funcionó mejor con 2 por ciento de peróxido en 80 minutos, obte-niéndose 90.99 por ciento de degradación.

Finalmente, concluimos que, tan solo con 2 por ciento de peróxido es suficien-te para degradar AM y RC ya que se logra un 82 por ciento para AM y 91 por ciento para RC. El tiempo del proceso es de apro-ximadamente 90 minutos, sin embargo, al utilizar el panel solar el tiempo de reacción deja de tener impacto en el costo de opera-ción del reactor electroquímico.

Palabras clave: reacción Fenton, degra-dación, colorantes, UV-vis, oxidación

Introducción

El agua es fundamental para los procesos tanto ambientales como sociales, e indis-pensable para el surgimiento y desarrollo de la vida (Mazari, 2016). Esta es una de las

razones por las que debemos preservarla y encontrar métodos que permitan volver a utilizarla.

El proceso electroquímico de Fenton es uno de los métodos de oxidación avanzado que permite la mineralización completa de compuestos persistentes, como colorantes que no pueden ser removidos por procesos convencionales. Esta reacción se realiza a temperatura y presión ambiente con ge-neración de radicales hidroxilo HO•, cuyo alto poder oxidante permite la progresiva degradación de la materia orgánica. El con-taminante se deshidrogena e hidroxila, por lo que la cadena carbonada se rompe en compuestos orgánicos más pequeños. La generación de radicales HO• tiene lugar a partir de la descomposición de peróxido de hidrógeno (H2O2) catalizado por una sal de hierro (Bossmann et al., 1998; Gama-rra y La Rosa-Toro, 2014; Pignatello et al., 1999; Pérez et al., 2002), de acuerdo con el siguiente mecanismo.

Fe + H2O2(ac)→ Fe3+(ac) + •OH(ac) + OH-

(ac) (1)

La formación del radical hidroxilo ocu-rre mediante la reacción de Fenton (ecua-ción 1), donde el hierro metálico en pre-sencia de peróxido de hidrógeno forma el ion Fe(III).

Posteriormente, el ion hierro(III) pasa a hierro(II) de acuerdo con la ecuación 2

Fe3+ (ac) + •O2H(ac)→ Fe2+

(ac) + O2H+ (2)

Finalmente, la regeneración del hie-rro(II) ocurre en reacciones del hierro(III) con los radicales intermedios del proceso de degradación de los radicales hidroxilo, las cual se representa la ecuación 3.

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Fe2+ (ac) + •O2H(ac)+H+

(ac) → Fe3+(ac) + H2O2(ac) (3)

Este proceso se destaca porque oxida completamente los compuestos orgáni-cos mientras los procesos biológicos solo generan compuestos intermediarios con potencial tóxico para el ambiente (Terán, Posligua y Banchón, 2015).

Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue degradar los colorantes e indicadores de pH empleados en los laboratorios del plantel. Para ellos se utilizaron como mo-delos de estudio los colorantes aromáticos, azul de metileno, y azoicos, rojo congo, en disoluciones acuosas usando la reacción de Fenton electroquímico empleando como fuente de corriente eléctrica un panel solar.

Hipótesis

1. La tensión de 11 V y corriente de 7.2 A producidas por el panel solar, serán suficientes para promover la degradación de azul de metileno y rojo congo por medio de la reacción de Fenton.

2. El cambio de la concentración de peróxido de hidrógeno (5, 3 y 2 por ciento), tendrá influencia sobre el tiempo de degradación de los colo-rantes en la reacción de Fenton.

Metodología

El trabajo de investigación experimental se realizó en el laboratorio de Química CREA del Siladin del CCH plantel Sur. Se empleó la técnica analítica de identifica-ción y cuantificación espectrofotométrica por UV-visible para dar seguimiento de la concentración de azul de metileno y rojo congo durante el desarrollo del proceso

electroquímico. Para valorar la efectividad del proceso y determinar la influencia del peróxido de hidrógeno (en concentracio-nes 5, 3 y 2 por ciento) sobre el tiempo de reacción se construyeron curvas de cinéti-ca de degradación para ambos colorantes. Los demás parámetros se mantuvieron constantes (agua 2,475 mL, 37.13 mg de AM y 148.5 mg de RC,2 g de sulfato de so-dio y pH 3). Adicionalmente se midió el vol-taje de operación a lo largo de la reacción de oxidación. En resumen, el diseño experi-mental es una matriz 2 x 3; dos parámetros (colorantes AM y RC) con tres niveles (5, 3 y 2 por ciento de peróxido de hidrógeno).

Procedimiento

Construcción del panel solarPara la construcción del panel solar, se uti-lizaron 44 celdas solares primarias DIN (monocristalinas) de ML Solar LLC, EEU-UA. Cada celda tiene una superficie de 14.8 x 7.8 cm y produce 0.5 V, 1.8 W y 3.6 A. Se prepararon dos bloques de 22 celdas co-nectadas en serie para tener 11 V y

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3.6 A, posteriormente los dos bloques se conectaron en paralelo con lo cual se logró tener un panel solar que produce teórica-mente 11 V y 7.2 A. Las celdas fotovoltaicas se montaron sobre un bastidor de madera y se protegieron con un vidrio de 6 mm de espesor. La tensión y corriente producidas por el panel solar se utilizaron para ali-mentar el reactor electroquímico.

Los materiales y equipo usados en el de-sarrollo de este proyecto fueron un reactor rectangular construido con vidrio de 3 mm de espesor con las siguientes medidas 22.5 x 10 x 11 cm. Se utilizaron como electrodos 2 placas de lámina de acero dulce (número 16) de 9 x 14 cm, un panel solar de 11 V y 7.2 A, balanza analítica Ohaus (EU), poten-

ciómetro HI 9024 Hannainstruments, (EU), espectrofotómetro UV-vis LaMatle, Smart spectro, (EU), multimetro 179 ESPF Fluke, (EU), cables banana-caimán, Na2SO4, H2O2 30 por cientoV, todos ellos suminis-trado por el laboratorio central, y HCl Fer-mont, (EU), azul de metileno Sigma-Aldrich, (EU), rojo congo Hycel (México).

Curvas patrón de azul de metileno y rojo congoPara la curva patrón de azul de metileno y de rojo congo, se prepararon disoluciones en un intervalo de 0 a 15 mg/ml y 0 a 60 mg/ml respectivamente. Se midió la absor-bancia y se graficó contra la concentración, se obtuvo la ecuación de la curva y el factor

Imagen 1. Montaje de las celdas solares/Pável Castillo

Imagen 2. Panel solar que proporciona una tensión de 11 V y corriente de 7.2 A./Pável Castillo

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de linealidad (r2). Las lecturas de absor-bancia se hicieron en un espectrofotóme-tro UV-Visible con longitud variable de 100 a 800 nm. La longitud de onda selecciona-da fue de 660 nm y 520 nm correspondien-tes a los máximos de absorbancia para AM y RC respectivamente (Thakare, 2004).

Elaboración del reactor pilotoEl reactor se elaboró utilizando electrodos de lámina de acero dulce No. 16 de 9 x 14 cm con un área real de trabajo de 9 x 10 cm por cada placa dando como resultado un área de 90 cm2 (Imágenes 3 y 4).

Las placas se conectaron a los jacks ins-talados en el panel solar mediante cables banana-caimán, el cable caimán rojo fue el ánodo (+) y el negro el cátodo (-). Por

otra parte, la disolución de los colorantes empleada en el reactor Fenton se preparó adicionando 37.13 mg de AM o 148.5 mg de RC y 2.475 l de agua. Posteriormente, se adicionaron 2 g de Na2SO4 como electro-lito ya que es reportado como uno de los más empleados en esta reacción (Ruiz et al., 2011). Finalmente, el pH se midió con un potenciómetro y se ajustó a 3 por la adición de HCl al 5 M. Previo al arranque del reactor se adicionó el 5, 3 y 2 por cien-to de H2O2 según la corrida respectiva. Su adición se realizó de manera lenta pues se produce el radical ·OH y puede haber mo-dificación del pH, la toma de submuestras se realizó cada 5 minutos para analizarla por UV-vis.

Resultados

El panel solar produjo la tensión (9.5-11.5 V) y la corriente eléctrica (5.47-6.80 A), necesarias para promover la reacción de oxidación de Fenton. El comportamiento de la tensión pre-sentó poca variación, sin embargo, la corriente si experimentó mayor fluc-tuación, se observó que hacia las 12 del día se mantiene más estable in-dependientemente de que el clima se encuentre soleado o nublado.

En cuanto a las cur-vas de calibración para el azul de metileno y rojo congo tuvieron una respuesta lineal en el rango de concentra-ciones y longitudes de

onda empleadas. En la Tabla 1, se presentan las ecuaciones y el factor de linealidad obtenidos con los datos experimentales.

Imagen 3. Electrodos de acero dulce empleados para producir el ión Fe+3/Pável Castillo

Imagen 4. montaje del reactor electroquímico/Pável Castillo

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Las ecuaciones se utilizaron para determi-nar la concentración de los colorantes du-rante el proceso de degradación.

Tabla 1. Ecuaciones y coeficiente de linealidad de las curvas de calibración para AM y RC

Colorante Ecuación Coeficiente de linealidad (r2)

Azul de metileno y = 0.0516x + 0.0055 0.997

Rojo congo y = 0.0162x + 0.0081 0.999

En las siguientes gráficas (1 a 6) se muestran los resultados de la cinética de degradación para los dos colorantes y las tres concentraciones de peróxido de hidró-geno. La línea azul corresponde a la dismi-nución de la concentración del colorante, la línea roja al porcentaje de degradación y la verde a la variación de la tensión (V) durante cada experimento.

Como se observa la concentración de peróxi-do de hidrógeno tiene efecto sobre el tiempo de reacción necesario para degradar los colorantes. En el caso del AM se obtu-vo que con 5 por ciento se logra una degradación del 90.3 por ciento en 50 mi-nutos de reacción, con 3 por ciento (75.1 por cien-to y 35 minutos) y con 2 por ciento (82.8 por cien-to y 85 minutos).

Para el caso del RC al utilizar 5 por ciento de peróxido la degradación fue de 70.01 por ciento en 60 minutos, con 3 por ciento (74.5 por ciento y

60 min.) y 2 por ciento (90.99 por ciento y 80 min.). Las gráficas muestran que, alcan-zada la degradación máxima, esta se man-tiene casi sin variación o con incrementos poco significativos e incluso llega a decaer.

Creemos que los repentinos saltos en la curva de degradación se deben a la for-mación de coágulos e hidróxido de hierro y pequeñas burbujas que interfieren con el análisis espectrofotométrico.

A 3 horas de finalizar el experimento los coágulos de hidróxido de hierro se sedi-mentan, el agua del reactor es casi transpa-rente y el valor de absorbancia es similar al utilizado en la calibración del equipo.

Análisis y discusión de resultadosComo se mencionó anteriormente para el AM la adición de 5 por ciento de H2O2 pro-

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Gráfica 1. Cinética de degradación de azul de metileno al utilizar 5 por ciento de peróxido de hidrógeno

Gráfica 2. Cinética de degradación de azul de metileno al utilizar 3 por ciento de peróxido de hidrógeno

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Gráfica 4. Cinética de degradación de rojo congo al utilizar 5 por ciento de peróxido de hidrógeno

Gráfica 3. Cinética de degradación de azul de metileno al utilizar 2 por ciento de peróxido de hidrógeno

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Gráfica 5. Cinética de degradación de rojo congo al utilizar 3 por ciento de peróxido de hidrógeno

Gráfica 6. Cinética de degradación de rojo congo al utilizar 2 por ciento de peróxido de hidrógeno

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voca una degradación del 90.3 por ciento en 50 minutos contra el 75 por ciento al adicionar 3 por ciento del oxidante, aunque el tiempo es inferior se logra una degrada-ción de 15 por ciento menos, en el caso del 2 por ciento la degradación aumenta hasta 83 por ciento pero el tiempo es de 85 mi-nutos. En el caso del RC reportado como un

compuesto persistente, se logró 70 por ciento de degradación al usar 5 por ciento contra el 74 por ciento logrado con 3 por ciento. El utilizar 3 o 5 por ciento de oxidante no provoca un cambio sen-sible en la degradación, el tiempo de reacción tampoco presenta dife-rencia, sin embargo, con 2 por ciento de peróxido se logró 91 por ciento de de-gradación en 80 minutos.

También se observó la producción de hidróxi-do de hierro en las corri-das de 5 y 3 por ciento de H2O2. Estos coágulos y sólidos de hidróxido no permiten cuantificar adecuadamente el anali-to. Sin embargo, se nota que la rapidez de la de-gradación es mayor que cuando se utiliza sólo 2 por ciento. Los resul-tados alcanzados son satisfactorios ya que se obtienen porcentajes de degradación de 70 a 90 por ciento. En otras in-vestigaciones se han lo-grado resultados simila-res usando sistemas más

complejos como los reportados para AM por Contreras, et al., (2009), donde obtuvie-ron 5.6, 70 y 100 por ciento de degradación por medio de fotólisis catalizada con TiO2, lámparas de UV y periodos de 6 horas.

El sistema electroquímico que propone-mos es sencillo y de bajo costo, lo cual lo

Imagen 6. Imágenes del proceso de degradación de AM en las etapa intermedia/Erick Torres

Imagen 7. Imágenes del proceso de degradación de AM en las etapa final depués de 3 horas de reposo/ Landy Alpizar

Imagen 5. Imágenes del proceso de degradación de AM en las etapa inicial/Pável Castillo

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hace ideal para poder tratar los residuos de colorantes e indicadores generados en los laboratorios del CCH Sur. Además, al utili-zar el panel solar se reduce el costo por la corriente eléctrica y es amigable con el am-biente porque se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero. Por otra parte, las técnicas y procedimientos utilizados en el proyecto nos permitieron generar datos que interpretamos y pudimos generar re-sultados. Consideramos pertinente modifi-car el procedimiento a fin de eliminar el hi-dróxido de hierro para que no interfiera en el análisis. También notamos la necesidad de utilizar sensores para monitorear la ten-sión, la corriente y el pH a lo largo de todo el experimento con la finalidad de obtener datos que nos permitan relacionar los dife-rentes parámetros y conocer el efecto en la degradación de los compuestos.

Conclusiones

Finalmente, podemos concluir que nues-tra hipótesis principal se cumplió ya que el panel solar si logró aportar la tensión (9.5-11.5 V) y la corriente (5.5-6.8 A) nece-sarias para promover la degradación de los colorantes por la reacción de Fenton elec-troquímico. En cuanto a nuestra segunda hipótesis en la que esperábamos ver una influencia directa entre la variable inde-pendiente (concentración de peróxido) y la variable dependiente (tiempo de degra-dación) esto sólo fue posible al comparar 5 por ciento y 2 por ciento ya que entre 5 por ciento y 3 por ciento los tiempos son simi-lares. También llegamos a la conclusión de que 2 por ciento de peróxido es la concen-tración ideal para degradar AM y RC, ya que se logra un 82 por ciento para AM y 91 por ciento para RC. El tiempo del proceso es de

casi 90 minutos, sin embargo, al utilizar el panel solar el tiempo de reacción deja de tener impacto en el costo de operación del reactor electroquímico.

Bibliografía

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Manejo adecuado de los

residuos peligrososen los laboratorios curriculares del CCH

AutoresTaurino Marroquín Cristóbaltaurino.mc@gmail.comPlantel Naucalpan

Colaboradora Dra. Irma Cruz gavilán garcía Facultad de Química

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Resumen

El proyecto “Manejo Adecuado y Trata-miento de Residuos Peligrosos en los Laboratorios Curriculares del CCH”,

tiene como objetivo principal desarrollar estrategias y procedimientos propios para aprovechar y manejar de manera ambien-talmente segura todos los tipos de residuos peligrosos generados de las actividades de docencia e iniciación a la investigación en el CCH del bachillerato de la UNAM, con la fi-nalidad de tener condiciones de seguridad de alumnos y profesores que desarrollan la actividad experimental como apoyo acadé-mico y además, crean conciencia sobre la responsabilidad en el cuidado de la salud, del medio ambiente y dar cumplimiento a la legislación ambiental vigente.

Palabras clave: Tratamiento de resi-duos, UGA, residuos peligrosos, cuidado del ambiente, accidentes en laboratorio, seguridad en laboratorio, manejo residuos, diagrama de flujo.

Planteamiento del problema

En el bachillerato de la UNAM se desarro-llan diversas áreas del conocimiento, en las que se realizan actividades de docencia e investigación que, en algunos casos, impli-ca el uso y manejo de sustancias químicas peligrosas y la manipulación de diversos organismos o partes de éstos, con los que se pueden generar residuos riesgosos, que demandan un estricto control en su manejo para minimizar los riesgos de ac-cidentes, teniendo cuidado y buen manejo de las sustancias químicas que incluyan el tratamiento y gestión para tener las condi-

ciones de higiene y seguridad para la co-munidad universitaria. Se requiere generar materiales de apoyo al aprendizaje para los alumnos mediante la actividad experimen-tal que incluya los procedimientos para el tratamiento, gestión de los residuos y pri-meros auxilios. Es importante actualizar “Manuales de prácticas”, “Paquetes Didác-ticos” existentes y diseñar nuevos con es-tas características que incluya un diagrama de flujo ecológico del proceso con el tra-tamiento de los remanentes y conocer las características de los reactivos y productos con base al CRETI (Corrosivo, Reactivo, Ex-plosivo, Tóxico, Infeccioso).

Introducción

Son muchos los efectos a corto y a largo plazo que la contaminación ejerce sobre la naturaleza y la salud de las personas, como padecer enfermedades: renales, gastroin-testinales, cardiovasculares respiratorias agudas o crónicas y cáncer, entre otras.

La contaminación ambiental afecta flo-ra y fauna, destruyendo los distintos eco-sistemas del país. En los seres humanos, las personas vulnerables son los niños, los ancianos y las familias de pocos ingresos y con acceso limitado a la asistencia médica, susceptibles a los efectos nocivos de dicho fenómeno.

Poco se hace por las instituciones gu-bernamentales, políticas o educativas para heredar un ambiente seguro que permita la perpetuidad de nuestra y demás especies.

Desarrollar estrategias y procedimien-tos propios para aprovechar y manejar de manera ambientalmente segura todos los tipos de residuos peligrosos, (fig 2a), gene-rar condiciones de seguridad en la activi-dad experimental como apoyo académico, crear conciencia de la responsabilidad en

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el cuidado del medio ambiente y dar cum-plimiento a la legislación ambiental vigen-te (NOM-018-stps-2015) (fig. 2b), apro-vechando todos los recursos naturales de nuestro país que actualmente ocupa el 5° lugar en Biodiversidad.

Se sugiere conocer las hojas de seguri-dad, los pictogramas que, por norma, apa-recen en etiquetas de recipientes de reacti-vos y productos de consumo cotidiano para

conocer el riesgo en su uso o manejo. Asi-mismo, es necesario realizar experimentos con las medidas de seguridad en los labo-ratorios para evitar accidentes y minimizar el riesgo de daño a la salud; en casos de emergencias aplicar los protocolos de se-

guridad así como técnicas de tratamiento, gestión de los residuos peligrosos y prime-ros auxilios.

Fig. 2 a. Residuos peligrosos de laboratorios

SgA- Pictogramas de peligro y ejemplos sobre su correspondientes clases de peligro

Peligros físicos

Explosivos Líquidos inflamables Líquidos comburentes Gases comprimidos

Corrosivo para los metales

Toxicidad aguda Corrosión cutánea Irritación cutánea CMR) STOT) peligro por aspiración

Peligroso para el medio ambiente acuático

Peligros para la salud humana

Fig. 2b. Sistema Globalmente Armonizado de clasificación y etiquetado de productos químicos de venta comercial. Fuente: Norma oficial Mexicana NOM-018-STPS-2015.

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Objetivo general

Que los estudiantes, profesores, técnicos académicos y personal de laboratorio del Colegio de Ciencias y Humanidades (CCH) adquieran la responsabilidad de dar trata-miento y manejo adecuado de los residuos generados en la actividad experimental para su eliminación o reciclado y tengan materiales de apoyo al aprendizaje de la ciencia experimental, previo diseño y realización de experimentos con enfoque ecológico necesarios para: analizar y tratar los residuos peligrosos generados en los la-boratorios de ense-ñanza, curriculares, ciencias, laboratorios Laboratorios Avan-zados de Ciencias Experimenatales (LACE) y Laboratorios de Creatividad (CREA).

Objetivos particulares

• Prevenir la contaminación en los labo-ratorios, realizar prácticas y usar mate-riales que eviten, reduzcan y controlen la generación de residuos peligrosos, sean biológicos, infecciosos o químicos.

• Manejar los códigos de seguridad, al-macenaje, sustancias contenidas en el cuadro básico y la gestión de residuos peligrosos en el CCH.

• Realizar las actividades de laboratorios de manera que no solamente se alcan-cen habilidades y conocimientos cientí-ficos técnicos, sino también los relacio-nados con el respeto al ambiente seguro y limpio.

• Obtener la in-formación de las

hojas de seguridad para generar las etiquetas de las

sustancias del cuadro básico y las tengan a la vista los recipientes

que las contienen ya que que estén en los almacenes de los laboratorios curri-culares, de ciencias o de Siladin.

• Tener una visión general de qué hacer y cómo prevenir accidentes en el labo-ratorio y dar el tratamiento adecuados a los residuos obtenidos en las activida-des prácticas realizadas en estos espa-cios de investigación.

• Implementar los mecanismos de mejo-ra continua con una visión de responsa-bilidad hacia el ambiente. Este artículo contribuye a elevar la ca-

lidad de la enseñanza de las ciencias expe-rimentales a través de la innovación en la forma de enseñar a realizar experimentos que se llevan a cabo comúnmente en los cursos de Química, Física y Biología en el CCH, eliminando los residuos volátiles en disolución y sólidos. Colaborar en el desa-rrollo de actividades experimentales como un recurso que complemente de forma sistemática el apoyo al aprendizaje de las-Ciencias Experimentales, sin ningún riesgo a la salud de estudiantes y demás personal que realice actividades en estos espacios.

Sean Michael Ragan en flickr.com

Curso-Taller para los profesores

Impartir cursos especiales para laboratoristas y profesores del área de ciencias experimentales

sobre el manejo y tratamiento de residuos químicos, guía de clasificación de riesgo, peligrosidad y primeros auxilios para el cuidado de la salud

y ambiente en el trabajo en el laboratorio.

Curso-Taller para laboratoristas del CCH Naucalpan

Se ha elaborado etiquetas para los cinco planteles del CCH, que contienen las características químicas

del CRETI (Reactividad, Reactividad, Explosividad, Toxicidad e Inflamabilidad) y, además el QR

especificaciones importantes de todas las sustancias del cuadro básico de los laboratorios

curriculares del Colegio de Ciencias y Humanidades.

También se han Instalado en

los laboratorios curriculares y en el Siladin del plantel

Naucalpan una mica de acrílico con el

rombo de seguridad NFPA 704 sobre

el manejo de las sustancias.

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Estructura

La Dirección General del CCH, como auto-ridad principal en la estructura organiza-cional, es responsable de que se cumplan los lineamientos sugeridos para el mane-jo, tratamiento y disposición de residuos peligrosos químicos y biológicos. Asigna-rá dicha responsabilidad a los directores de los planteles CCH a través de la Comi-sión Local de Seguridad de cada plantel, al personal de la Secretaria Administrativa, Secretaria Técnica Siladin, Jefaturas LACE, CREA y Departamento de Laboratorios cu-rriculares (laboratoristas) para velar por el cumplimiento de los lineamientos, que ayuden al manejo adecuado de los resi-duos y la disminución de los riesgos de la salud de los universitarios y el cuidado del ambiente.

Metodología

Dentro del Plan de Estudios del CCH las materias de Química, Biología, Ciencias de la salud y Física, pertenecientes al Área de Ciencias Experimentales, contribuyen a la cultura básica del estudiante, promovien-do aprendizajes que “le permitirán desa-rrollar un pensamiento flexible y crítico, de mayor madurez intelectual, a través de conocimientos básicos que lo lleven a com-prender y discriminar la información que diariamente se presenta con apariencia de científica; a comprender fenómenos na-turales que ocurren en su entorno o en su propio organismo; a elaborar explicaciones racionales de estos fenómenos; a valorar el desarrollo tecnológico y su uso en la vida diaria, así como a comprender y evaluar el impacto ambiental derivado de las relacio-nes hombre-ciencia-tecnología-naturale-za.” (Programas de Estudio Área de Cien-

cias Experimentales, Química I-II. Primera edición 2016).

Con recursos del proyecto Infocab 202015 se hizo la promoción para crear una cultura del cuidado de la salud y del medio ambiente mediante la realización del tratamiento de residuos químicos y biológicos generados en los laboratorios curriculares por profesores y alumnos, mediante presentación informativa del proyecto, en auditorios del Siladin, pre-via aviso en Pulso (organo informativo del plantel Naucalpan), para informar e invitar a alumnos para asistir a las conferencias programadas para este fin.

Cursos a profesores y laboratoristas con la finalidad de actualizar y capacitar sobre la importancia del tratamiento de los resi-duos generados en los laboratorios.

Elaboración de un Manual de Activida-des de Laboratorio con tratamiento de re-siduos y difusión de este material de apoyo al aprendizaje así como las guías técnicas diseñadas y elaboradas por la facultad de Química.

La Dirección General del CCH promovió el curso de implementación de Guías Téc-nicas de manejo de residuos peligrosos y manejo ambientalmente responsable de los residuos, Impartido por la doctora Irma Cruz Gavilán García y la M. en I. Susana Cano Díaz, de la Facultad de Química y responsa-bles del proyecto UGA (Unidad de Gestión Ambiental), en Ciudad Universitaria en mayo de 2015, por instrucciones del rector José Narro Robles, a representantes de los planteles de bachillerato de la UNAM (CCH, ENP y escuelas incorporadas). Posterior-mente, se realizó la capacitación a profeso-res y laboratoristas del plantel Naucalpan mediante el Curso- Taller: “Tratamiento de Residuos Peligrosos en la Actividad Expe-rimental del CCH” y también a profesores

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del plantel Azcapotzalco, de ambos turnos. Los cursos fueron impartidos por los pro-fesores participantes del proyecto Infocab Biól. José Lizarde Sandoval, M. en C. Limhi Eduardo Lozano Valencia y QBP Taurino Marroquín Cristóbal. Se dieron seis cursos a profesores, de los cuales acreditaron 94 académicos, y dos cursos para el personal de laboratorios, de los cuales acreditaron 32 laboratoristas.

Se realizó la compilación de activida-des de laboratorio con el tratamiento de los residuos, que fue el producto obtenido de los cursos-talleres de profesores que asistieron al curso taller en el periodos inter semestral e interanual 2016-2017, en su diseño contiene información acadé-mica, diagrama de flujo, tratamiento de los residuos y protocolo de primeros au-xilios en caso de emergencia o accidente, con estas actividades se obtuvo el Manual de actividades de laboratorios del CCH con

tratamiento y manejo de residuos peligrosos para las asignaturas de Química y Biología, el cual se pondrá a disposición de los pro-fesores, impreso y en archivo electrónico, como un modelo a seguir para realizar ex-perimentos. Se hizo la sugerencia a los pro-fesores de los cursos-taller para rediseñar las prácticas de laboratorio existentes que no tienen el enfoque ecológico, es decir, sin el tratamiento de los residuos generados.

El Manual de prácticas de laboratorio propuesto por el proyecto Infocab, es de apoyo académico de profesores y estu-diantes que cursan la asignatura de Quí-mica y Biología. En éste se propone rea-lizar experimentos con las medidas de seguridad en los laboratorios curricula-res buscando las mejores condiciones de trabajo preventivas de riesgo, para evitar accidentes, ya que algunos laboratorios no cuentan con algunos servicios de protec-ción, como: lava ojos, regadera y campana

fig. 3. Seguridad, actividad experimental en los laboratorios del plantel Naucalpan

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de extracción que permiten minimizar el riesgo de daño a la salud al extraer sus-tancias volátiles peligrosas (CO2, SO2, NO2, etc.), o fijarlas químicamente, como sales, los residuos sólidos tratados o neu-tralizados se pueden eliminar en la tarja o bote de basura. El hombre es el princi-pal causante de la emisión o derrames de contaminantes al ambiente, el estudiante, partícipe de su aprendizaje, debe estar consciente de la importancia de realizar el tratamiento químico de los residuos gene-rados en el laboratorio, al mismo tiempo que adquiere actitudes y valores.

El diagrama de flujo en la actividad ex-perimental le permitirá al alumno cono-cer el proceso, tipo de sustancias iniciales (reactivos) y las que se generan en las re-acciones químicas (productos), así como sus propiedades físicas y químicas de cada una de ellas, para prevenir acciden-tes y evitar la emisión de contaminantes atmosféricos.

Al realizar la actividad experimental, el alumno se convierte en sujeto del proceso educativo, se ve impulsado a desarrollar habilidades intelectuales, como buscar y analizar la información, leer e interpretar textos, experimentar y verificar procedi-mientos, observar y formular hipótesis y generar modelos.

Recomendaciones para el manejo, tratamiento y minimización de residuos generados en la actividad de laboratorio en la UNAM

El presente material apoya el trabajo de profesores y estudiantes de las asignaturas de Química y Biología que se imparten en el Colegio de Ciencias y Humanidades.

Se sugieren experimentos con las medi-das de seguridad en los laboratorios curri-culares buscando las mejores condiciones de trabajo preventivas de riesgo para evi-tar accidentes.

La UNAM reconoce su responsabilidad institucional con el mantenimiento de un ambiente limpio y la seguridad de la comu-nidad universitaria.

El CCH en colaboración con la Facultad de Química:

• Reforzará siempre las buenas prácticas en todos sus laboratorios, de manera que no solamente se alcancen habili-dades y conocimientos científicos téc-nicos, sino también aquellos relaciona-dos, fig. 3, con el respeto al ambiente seguro y limpio.

• Para prevenir la contaminación en los laboratorios utilizará prácticas y mate-riales que eviten, reduzcan y controlen la generación de residuos peligrosos, biológicos infecciosos o químicos.

• Implementará los mecanismos de mejo-ra continua con una visión de responsa-bilidad hacia el ambiente.

• Minimizará los residuos peligrosos ge-nerados en todos sus laboratorios.

• Removerá los residuos generados en los laboratorios con periodicidad, se-guridad y eficiencia, de manera que el ambiente en los laboratorios sea lo más limpio posible.

• Observará en todo momento las leyes, reglamentos, normas y, en general, toda la legislación vigente aplicable en todos los ámbitos, con especial atención a la legislación ambiental.

• Comunicará estos propósitos a todos los integrantes de la comunidad del Co-legio, con la finalidad de que se sumen en este esfuerzo institucional de respe-to a la salud y al ambiente.

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Conclusión

Estudiantes, profesores, técnicos académi-cos y personal de laboratorio del CCH (fig. 4), están adquiriendo la responsabilidad de dar tratamiento y manejo adecuado a los residuos generados en la actividad ex-perimental para su eliminación o reciclado.

Previamente, tienen los materiales de apoyo al aprendizaje de la ciencia experi-mental, así como el diagrama del proceso sobre qué hacer con los residuos genera-dos, el protocolo de medidas de seguridad en caso de accidentes o derrames de las sustancias químicas peligrosas durante la realización de experimentos con enfoque ecológico.

Se requiere de propuestas didácticas con enfoque ecológico con el tratamiento de los residuos: mitigando gases de efecto invernadero, lluvia ácida, smog fotoquími-co y realizar el manejo adecuado de los re-siduos sólidos, para lograr los aprendizajes del programa institucional y el desarrollo de las habilidades cognitivas, procedimen-

Residuos peligrosos

M aterial residualR esiduo sólidoa la basura

R esiduo líquidoal drenaje

N o presentaCaracteristicas de

peligrosidad

CaracterísticasQuímicas

de peligrosidad

CaracterísticasB iológicas

de peligrosidad

CaracterísticasR adioactivas

de peligrosidad

Clasificación:CR E T I

Guía T écnica deacción para

residuos químicos

Guía T écnica deacción para

residuos biológicos

Guía T écnica deacción para

residuos radioactivos

C las ificac ión:punzoc ortantes

S angre, patológic osno anatómicos

M aterial con radiaciones arriba de limites

ambientales

Diagrama para identificar un residuo peligroso. Dra. Irma Gavilán García. Guía Técnica de acción para residuos peligrosos. Facultad de Química.

Fig. 4. Manejo de sustancias, equipo de laboratorio y manejo de residuos

tales y actitudinales de los alumno y, ade-mas, hacer conciencia de la importancia del cuidado de nuestra salud y del ambien-te, acordes a la metodología del Colegio de Ciencias y Humanidades.

AnexoGlosarios o definiciones

Residuo peligroso: NoM-052-SEMARNAT-2005. Cualquier sustan-cia química contenida en un residuo y que hace que éste sea peligroso por sus características químicas de acuerdo con el CRETIB, que tenga implicaciones en la salud o afectaciones al ambiente.CRETIB. Siglas de las características a identificar en los residuos peli-grosos y que significan: Corrosividad, Reactividad, Explosividad, Toxici-dad, Inflamabilidad y Biológico infeccioso.

Los residuos se deben definir como peligrosos si presentan al me-nos una de las siguientes características CRETIB:

Corrosividad

Reactividad

Explosividad

Toxicidad

Inflamabilidad

Biológico-infeccioso

Corrosivo. Cuando una muestra representativa presenta cualquiera de las siguientes propiedades: • Es un líquido acuoso y presenta un pH menor o igual a 2,0 o mayor

o igual a 12,5 de conformidad con el procedimiento que se esta-blece en la Norma vigente correspondiente.

• Es un sólido que cuando se mezcla con agua destilada presenta un pH menor o igual a 2,0 o mayor o igual a 12,5 según el proce-dimiento que se establece en la norma vigente correspondiente.

• Es un líquido no acuoso capaz de corroer el acero al carbón, tipo SAE 1020, a una velocidad de 6,35 milímetros o más por año a una temperatura de 55 °C, según el procedimiento que se establece en la norma vigente correspondiente.

Reactivo. Cuando una muestra representativa presenta cualquiera de las siguientes propiedades:• Es un líquido o sólido que después de ponerse en contacto con el

aire se inflama en un tiempo menor a cinco minutos sin que exista una fuente externa de ignición, según el procedimiento que se establece en la norma vigente correspondiente.

• Cuando se pone en contacto con agua reacciona espontáneamen-te y genera gases inflamables en una cantidad mayor de 1 litro por kilogramo del residuo por hora, según el procedimiento que se establece en la norma vigente correspondiente.

• Es un residuo que en contacto con el aire y sin una fuente de ener-gía suplementaria genera calor, según el procedimiento que se establece en la norma vigente correspondiente.

• Posee en su constitución cianuros o sulfuros liberables, que cuan-do se expone a condiciones ácidas genera gases en cantidades mayores a 250 mg de ácido cianhídrico por kg de residuo o 500 mg de ácido sulfhídrico por kg de residuo, según el procedimiento que se establece en la norma vigente correspondiente.

Explosivo. • Capaz de producir una reacción o descomposición detonante o

explosiva solo o en presencia de una fuente de energía o si es ca-lentado bajo confinamiento.

Tóxico ambiental.• Cuando el extracto PECT, obtenido mediante el procedimiento

establecido en la Norma Oficial vigente, contiene cualquiera de los constituyentes tóxicos listados en la tabla 2 de la norma oficial vigente correspondiente, en una concentración mayor a los límites ahí señalados. 131

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Inflamable: Cuando una muestra representativa presenta cualquiera de las siguientes propiedades: • Es un líquido o una mezcla de líquidos que contienen sólidos en

solución o suspensión que tiene un punto de inflamación inferior a 60,5 °C, medido en copa cerrada, de conformidad con el proce-dimiento que se establece en la norma vigente correspondiente, quedando excluidas las soluciones acuosas que contengan un por-centaje de alcohol, en volumen, menor a 24 por ciento.

• No es líquido y es capaz de provocar fuego por fricción, absorción de humedad o cambios químicos espontáneos a 25°C, según el procedimiento que se establece en la norma vigente correspon-diente.

• Es un gas que, a 20°C y una presión de 101,3 kPa, arde cuando se encuentra en una mezcla del 13 por ciento o menos por volumen de aire, o tiene un rango de inflamabilidad con aire de cuando me-nos 12 por ciento sin importar el límite inferior de inflamabilidad.

• Es un gas oxidante que puede causar o contribuir más que el aire, a la combustión de otro material.

Residuos peligrosos biológico-infecciosos (RPBI). Son aquellos materiales generados en los laboratorios que contengan agentes pe-ligrosos biológicos infecciosos y que puedan causar efectos nocivos a la salud y al ambiente (restos de cultivos microbianos, sangre, tejidos, humores o animales muertos).Tratamiento. Procedimientos físicos, químicos, biológicos o térmi-cos, mediante los cuales se cambian las características de los residuos y se reduce su volumen o peligrosidad.

Medidas de seguridad en laboratorios de docencia. El labora-torio debe ser un lugar seguro para trabajar, los accidentes pueden originarse por negligencia en la prevención, descuidos, bromas o por circunstancias fuera de control. Para garantizar seguridad en el laboratorio se deberán tener siempre presentes los posibles peligros asociados al trabajo con reactivos químicos y conocer las medidas técnicas, educacionales, médicas y psicológicas empleadas para pre-venir accidentes, tendientes a eliminar las condiciones inseguras del ambiente y a instruir o convencer a las personas acerca de la necesidad de implementar prácticas preventivas. El alumno estará obligado seguir al pie de la letra las indicaciones da-das por el profesor acerca de cómo preparar reactivos y cómo llevar a cabo la práctica y a utilizar el equipo de protección personal: Bata. Debe ser de algodón, de manga larga, contar con todos los bo-tones para mantenerla cerrada. La bata de laboratorio es obligatoria.lentes de seguridad. También llamados gafas, “goggles” deben pro-teger toda la superficie frontal y lateral de los ojos y ser de un material transparente que permita una completa visibilidad. Mascarilla. Protege las vías respiratorias de polvos y vapores tóxicos o corrosivosguantes. Protección de las manos de asbesto para sujetar objetos calientes y de neopreno para manejo de ácidos.Zapato. Se recomienda usar zapato cerrado y de suela antiderrapante.otras recomendaciones. Traer el cabello recogido, evitar el uso de anillos, pulseras y gorras, y, en el caso de las mujeres, las uñas largas no son apropiadas para el trabajo de laboratorio y no se recomienda el uso de medias.

Bibliografía

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2. Brown, T. L. Le May, H Eugene y Bursten, Bruce E. (1993). Química ciencia central Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, 5ª Edición, México.3. Chamizo, A y Garritz, A., (1991) Química terrestre. FCE, México.4. Cruz S. F. et al. (2012). Manual de prácticas de laboratorio Química orgánica I. México. División de Ciencias Biológicas y de la salud. UAM Izta-

palapa.5. Cruz S. F. et al. (2012). Manual de prácticas de laboratorio Química orgánica II. México. División de Ciencias Biológicas y de la salud. UAM Izta-

palapa.6. Garritz, A. y Chamizo, J. A. (2001). Química. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana, México.7. Greenler, John. (1990). Exploring Photosynthesis with Fast Plants. WisconsinFast Plant.

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Clasificación de productos químicos según la norma NFPA 704.La norma NFPA 704 es el código que explica el diamante del fuego, utilizado para comunicar los peligros de los materiales peligrosos. Es importante tener en cuenta que el uso responsable de este diamante o rombo en el Laboratorio Central implica que todo el personal (pro-fesores, alumnos, técnicos y laboratoristas) conozca tanto los criterios de clasificación como el significado de cada número sobre cada color. Asimismo, no es aconsejable clasificar los productos químicos por cuenta propia sin la completa seguridad y conocimiento, con respecto al manejo de las variables involucradas.

El rombo de colores está seccionado en cuatro partes de diferentes colores, que indican los grados de peligrosidad de la sustancia quími-ca a clasificar, el riesgo de una sustancia ante un siniestro mediante números del 0 al 4.Equipo de protección personal en el laboratorio.Letra de identificación:(A) Anteojos de seguridad (goggle)(B) Anteojos de seguridad y guantes(C) Anteojos de seguridad, guantes y mandil(D) Goggle, guantes, mandil y mascarilla

Nota: existen más letras de identificación, en todo momento el uso de la bata de algodón es necesario para el trabajo de laboratorio. Se pueden utilizar una o más letras de identificación

8. Kennan, Ch., Kleinfelten, Wood, J. H. (1985). Química general universitaria. Editorial CECSA, México.9. Galindo F, E. (2013). El quehacer de la ciencia experimental. Una guía práctica para investigar y reportar resultados en las Ciencias Naturales.

México. Siglo XXI.10. Marroquín et.al. (2017). Manual de Actividades de Laboratorio del CCH, Química y Biología. CCH. UNAM. México. Proyecto Infocab 202015: "Tra-

tamiento y Manejo Adecuado de Residuos Peligrosos en los Laboratorios Curriculares del CCH".11. Ocampo, G. A., Fabila, F. G., Juárez, J.M. et.al. (1993). Fundamentos de Química. Tomo 4, Ed. Publicaciones Cultural, 2ª Edición, México.12. PANREAC (1988). Seguridad en los laboratorios químicos. Moniplet y Esteban S.A. Barcelona. 13. Programas de Estudio Área de Ciencias Experimentales. Química I-II. Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades. 1° edición: 2016.14. Turuguet Mayol D. y Guardino Sola X.(1983). Procedimientos para la eliminación de residuos (Traducción del “Laboratory Waste Disposal Manual”

Editado por la M. C.A.). Documento Técnico 20, INSHT, Madrid.15. http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5411121&fecha=09/10/2015.NORMA Oficial Mexicana NOM-018-STPS-2015, Sistema armoniza-

do para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo.

los colores en el rombo son: Azul (izquierda) para riesgo a la saludRojo (arriba) para riesgo de inflamabilidadAmarillo (derecha) para riesgo de reactividad.Blanco para riesgos especiales, donde se coloca parte de la palabra, por ejemplo: oxi (oxidante), aci (ácidos), etcétera

Colaboradores de este número

Delia Aguilar GámezProfesora de Tiempo Completo Definitiva Titular B del plantel Va-

llejo, imparte las asignaturas de Química I y II. QFB egresada de

la Facultad de Química de la UNAM. Con 30 años de experiencia

docente en el Colegio. Ha impartido diferentes cursos de for-

mación para profesores y coordinado grupos de trabajo aca-

démico. Integrante de Comisiones Dictaminadoras del CCH

y de la ENP. Ha cursado distintos diplomados de formación

en DGTIC, FQ e ILCE.

Alma Mireya Arrieta Castañeda

Licenciatura en Física, maestría en Ciencias y doctorado en Ciencias por la UAM-Iztapa-

lapa, acreedora a la medalla al mérito universitario por mejor promedio en la maestría y

doctorado; 21 artículos científicos, 32 conferencias impartidas en congresos nacionales

e internacionales, impartición de cursos a nivel licenciatura UAM-I, 30 curso de actuali-

zación docente, jurado en concurso de experimentos en física y asesorías de alumnos de

trabajos experimentales en el bachillerato y con alumnos en Siladin.

Pável Castillo Urueta

Es doctor en ciencias por la Facultad de Química, UNAM. Tiene 17 años de antigüedad,

actualmente es profesor de Carrera Asociado B en el CCH en donde imparte las asigna-

turas de Química I a IV, ha sido asesor de proyectos dentro del Programa de Jóvenes

hacia la Investigación en Ciencias Naturales, el concurso universitario Feria de las

Ciencias la Tecnología y la Innovación y en la Olimpiada Universitaria del Cono-

cimiento.

Ma. Isabel Olimpia Enríquez BarajasProfesora Carrera Titular A definitiva de tiempo completo en el plantel Naucal-

pan. Bióloga por la Facultad de Estudios Superiores Iztacala de la UNAM y gra-

duada de la Maestría en Ciencias de la Educación Ambiental de la Universidad de

Guadalajara. Participó en el Seminario para la Formación de Profesores en Didáctica y

Evaluación y en programas institucionales del Colegio, como PIA (Asesorías), PIT (Tuto-

rías), PEMBU, CODEIC y del SIEDA. Ha publicado paquetes didácticos de biología, manual

de prácticas de laboratorio LACE, guías de extraordinario, cuadernillos PEMBU, artículos

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de investigación y académicos. Ha impartido conferencias sobre diversos temas. Actual-

mente coordina el Programa de Estaciones Meteorológicas del Bachillerato Universitario

en el plantel Naucalpan, el Grupo de trabajo Local de Estrategias Didácticas de Biología

(SEPABI) y Formación de Docentes DIARIO.

Cecilia Espinosa Muñoz. Química Farmacéutica Bióloga con maestría en Educación. Cuenta con una antigüedad

docente de 10 años en el plantel Oriente, en las materias de Química I-IV; ha cursado cinco

diplomados y más de cuarenta cursos de formación; ha impartido cursos de actualización

docente; asesora de alumnos para participar en la Olimpiada del Conocimiento y grupos

de trabajo de alumnos en Siladin.

Magali Jazmín Estudillo Claveria

Maestra en ciencias por la Facultad de Química, UNAM. Tiene 12 años de antigüedad,

actualmente es profesor de Carrera Asociado C e imparte las asignaturas de Química I a

IV, ha sido asesora de proyectos dentro del Programa de Jóvenes hacia la Investigación en

Ciencias Naturales, el concurso universitario Feria de las Ciencias la Tecnología y la Inno-

vación y en la Olimpiada Universitaria del Conocimiento.

Sandra Guzmán Aguirre.Profesora de Tiempo Completo a contrato Asociado C (SIJA) del plantel Sur, imparte las

asignaturas de Química I a IV. Química de Alimentos egresada de la Facultad de Química;

con maestría y doctorado en la UNAM. 13 años de experiencia docente en la FQ, FC y CCH.

Ha presentado trabajos inéditos en congresos nacionales e internacionales. Ponente de

conferencias, autora de material didáctico y responsable de Proyectos Infocab.

Alfredo César Herrera HernándezQuímico Farmacéutico Biólogo con maestría en Docencia para la Educación Media Supe-

rior en Química. Cuenta con una antigüedad docente de 11 años en el plantel Oriente,

donde imparte las materias de Química I-IV; ha cursado diplomados y cursos de forma-

ción e impartido cursos de actualización docente; coautor de artículos y libros relaciona-

dos con investigación educativa y es cotutor de tesis.

Limhi Eduardo Lozano ValenciaIngeniero Químico y maestro en Ciencias e Ingeniería de los Materiales en Química por

la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). Es Técnico Académico Asociado C y pro-

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fesor de Asignatura con 11 años de antigüedad en el Colegio de Ciencias y Humanidades,

donde imparte las asignaturas de Física I y II Química I, a IV. Se ha desempeñado como

profesor ayudante de posgrado y licenciatura en la UAM Azcapotzalco de 2004 a 2007. Ha

realizado asesorías a alumnos en proyectos de investigación y ha ganado tres primeros

lugares, un segundo lugar y mención honorifica en la Feria de las Ciencias la Tecnología

y la Innovación.

Taurino Marroquín CristóbalQuímico bacteriólogo y parasitólogo, profesor de asignatura “B” de Tiempo Completo de

Química I a IV. Actualmente es jefe de Laboratorios Avanzados de Ciencias Experimentales

(LACE), en el Siladin del plantel Naucalpan de la UNAM. A acreditado numerosos diplo-

mados y ha sido responsable de varios proyectos INFOCAB. También ha sido coordinador

local de la 6°, 7° y 8ª Olimpiada Universitaria del Conocimiento. También ha sido Jurado

calificador en el Concurso Universitario Feria de las Ciencias y Organizador de Congresos

de Enseñanza de las Ciencias Experimentales.

Mireya Monroy CarreñoMaestra en Ciencias en Ingeniería de Sistemas por el Instituto Politécnico Nacional. Profe-

sora adscrita al plantel Vallejo impartiendo clases de Física I-IV. Ha participado en congre-

sos y publicaciones de artículos referentes a la enseñanza de las ciencias, ha diseñado cur-

sos y talleres de formación docente referentes al área de la enseñanza y el uso de las TIC.

Beatriz Mónica Pérez IbarraEstudió la licenciatura en Químico Farmacéutico Biólogo, la maestría en Ciencias de Ali-

mentos en Facultad de Química, UNAM y el Doctorado en Ciencias Biológicas, UAM-I.

Posteriormente, realizó una estancia posdoctoral la University of Oklahoma. Actualmente,

es responsable del Laboratorio de Biología Molecular del plantel Sur y participante en

Jóvenes hacia la Investigación.

Javier Ramos Salamanca Licenciatura en Física-Matemáticas y maestría en Física Escuela Superior de Física y Mate-

máticas-IPN. Profesor fundador del plantel Vallejo y plantel Oriente. Profesor Titular C de

Tiempo Completo. Autor de múltiples libros de la asignatura. Más de 70 cursos de actuali-

zación y docencia e impartidor de más de 15 cursos de actualización y de formación a pro-

fesores tanto del CCH como de otros bachilleratos. Diseñador e impartidor de varios cursos

sobre didáctica y la asignatura de Física. Ponente en encuentros nacionales de profesores

de Física nacionales e internacionales. Sinodal en tesis de licenciatura

y maestría en el área de ciencias y de la enseñanza.

Irma Sofía Salinas HernándezImpartidora y diseñadora de diversos cursos de for-

mación para profesores. Cuenta con publicaciones

en el Portal Académico de la UNAM, en la RUA y en

Eutopía, así como en diversos simposios y congre-

sos. Coordinadora de diferentes grupos de trabajo

institucionales. Jurado en plazas de definitividad

y plazas de carrera. Integrante del Consejo Académico del

área de Ciencias Experimentales (CACE) durante dos periodos conse-

cutivos (2013-2015 y 2016-2018). Ganadora del tercer lugar en el XXVI Concurso Univer-

sitario Feria de las Ciencias, la Tecnología y la Innovación (2018) en el área de Biología en

la modalidad Investigación de campo.

Norma Carolina Sánchez Aranda QFB por la Universidad Autónoma Metropolitana. Estudió la maestría y el doctorado en

la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN en el área de alimentos y biomedicina

y biotecnología molecular respectivamente. Trabajó en la UPIBI del IPN y en la UAM

hasta 2011. Actualmente es docente en la Facultad de Ciencias en la licenciatura

de Biología y en el plantel Sur, en este último, además de dar clases par-

ticipa en el Grupo de Biología Molecular para alumnos de bachillerato

asesorando proyectos de investigación orientados hacia biotecnología

y productos naturales.

Severo Francisco Javier Trejo Benítez Biólogo, maestro en Ciencias (medalla Gabino Barreda) y diplomado

en Docencia por la Facultad de Ciencias de la UNAM. Cátedra especial

Dr. Carlos Graef Fernández (1989), Autor de 25 textos (libros, manua-

les, paquetes didácticos), Investigador en el Instituto de Salubridad y

Enfermedades Tropicales (parasitología), en el Colegio de Posgraduados

de la Universidad de Chapingo (nematodos fitoparásitos). Profesor de la

Facultad de Ciencias y del CCH de la UNAM.

Ricardo Arturo Trejo De Hita Ingeniero Químico (mención honorifica) por la Facultad de Química, maestría en Inge-

niería ambiental por la Facultad de Ingeniería UNAM. Diplomados en aplicaciones de las

TIC para la enseñanza y en las matemáticas. Profesor de la Facultad de Química y del

CCH Plantel Sur, autor de artículos en revistas académicas y estrategias didácticas para la

enseñanza de las ciencias.

Manuel Velasco JuanFísico por la Facultad de Ciencias UNAM, maestro en Ciencias (Física, Posgrado en Cien-

cias Físicas), Doctorado en Ciencias (Física en curso tercer semestre). Un artículo de in-

vestigación. Profesor de Asignatura Interino plantel Oriente. Profesor de asignatura de

la Facultad de Ciencias. Manejo de software especializado en el área de matemáticas y

programación en varios lenguajes.

Jorge Alejandro Wong LoyaProfesor de Tiempo Completo Titular C del CCH 22 años de experiencia docente. Ingenie-

ro mecánico electricista, egresado de la ENES Aragón UNAM. maestría y doctorado en la

UNAM. Ha obtenido premios por su excelencia académica (2000) y DUNJA (2006), cur-

sado diplomados de Comunicación educativa y experimentación digital, participó en el

PAASPD del Bachillerato. Actualmente colabora como profesor de carrera en la Licencia-

tura y Posgrados en el IER. Candidato en el SNI.

1. La Revista Consciencia del Siladin es una publica-ción plural e interdisciplina-ria, que pertenece al Colegio de Ciencias y Humanidades.

El objetivo es divulgar los avances y resultados de las investigaciones de laboratorio o de campo, así como expe-riencias didácticas en las ciencias expe-rimentales. El público al que se dirige esta revista comprende principalmente a los profesores y alumnos del bachille-rato universitario, además de aquellos interesados en conocer los estudios de iniciación a las ciencias experimentales, a nivel bachillerato.

2. Las colaboraciones pueden ser: Investigaciones experimentales y/o

de campo. Artículos académicos que muestren los avances o resultados de investigaciones inéditas.

Experiencias didácticas. Artículos académicos que muestren los resultados significativos de experiencias didácticas aplicadas a los aprendizajes de las Ciencias Experimentales.

3. Las colaboraciones deberán tener una redacción clara, rigor metodológico y calidad académica.

4. Los artículos deberán incluir la siguien-te información:Nombre del autor o autores (sin

abreviaturas).

Políticas del Consejo Editorial de la Revista Consciencia del Siladin. Sistema de Laboratorios de Desarrollo e

Innovación, del Colegio de Ciencias y Humanidades

Correo electrónico del autor principal.Institución en la que colabora cada uno.Semblanza curricular breve de cada

uno o del autor principal (no más de 5 líneas).

5. Las colaboraciones deberán ser inédi-tas, no estar sometida a dictamen de manera simultánea en otros medios; por lo que, en caso de aprobarse el tex-to para su publicación, el autor cederá automáticamente los derechos patri-moniales sobre su trabajo y autorizará de esta manera su difusión impresa y electrónica.

6. La publicación del artículo dependerá de los dictámenes confidenciales reali-zados por especialistas (pares académi-cos) y se dará a conocer el resultado a los autores en un plazo no mayor a seis meses.

7. Para mayor información sobre los linea-mientos acerca de la redacción del artí-culo, entrega o envío, dirigirse a Av. Uni-versidad 3 000, 1er. piso, en la Secretaría de Servicios de Apoyo al Aprendizaje o al correo electrónico gmendiolar@yahoo.com.mx

El artículo deberá tener rigor metodológico, calidad académica, con una redacción clara. Una extensión de entre 6 y 8 cuartillas, inclui-das imágenes, cuadros o gráficas, escritas en fuente Arial 12, a espacio sencillo.

TítuloDeberá ser corto e informativo, expresado en un máximo de 10 palabras, que describan el contenido del artículo en forma clara y concisa.

AutoresAnotar a los autores según el orden de im-portancia de su contribución material y significativa a la investigación, institución en la que colabora cada uno y correo elec-trónico del autor principal.

ResumenDeberá ser estructurado, es decir, que identifique de forma rápida y exacta el contenido básico del artículo, indicar los objetivos de la investigación, los procedimientos básicos, los resultados y las conclusiones. Enlistar cinco palabras clave como máximo.

IntroducciónContendrá los antecedentes principales. Deberá explicar los objetivos y el problema de la investigación.

MetodologíaDeberá presentarse de manera sencilla, clara y precisa, describirá los procedimientos para que puedan ser reproducidos por otros investigadores. Dará referencia y explicará brevemente los métodos nuevos o modificados manifestando las razones por las cuales se usaron.

ResultadosDeberán limitarse a los datos obtenidos y presentarse en una secuencia lógica, de forma clara los datos o resultados del estudio realizado.

Análisis de resultados o discusiónEs la interpretación de los resultados, relaciona las observaciones con otros estudios, sus limitaciones y las implicaciones.

ConclusionesExponer en forma clara, concisa y lógica el aporte que el autor hace, respondiendo a los objetivos de la investigación planteada en la introducción.

Agradecimientos Opcional. Sólo los estrictamente necesarios.

BibliografíaPresentar, en orden alfabético, las fuentes utilizadas para la redacción del artículo, independientemente de su soporte (biblio-grafía, hemerografía o ciberografía). Utilizar el formato APA.

FigurasPodrá incluir, a lo largo del texto y de ma-nera organizada, fotografías, esquemas, gráficos, diagramas o tablas; se deberán enviar en archivo aparte con numeración consecutiva en formato TIFF o JPG a 300 DPI de resolución. No se ad-miten imágenes de internet que no tengan permisos de reprodución y estén en baja resolución.

Lineamientos para el envío de colaboraciones a la Revista Consciencia del Siladin

Biól. Guadalupe Mendiola RuizDirectora

Dr. Benjamín Barajas Sánchez | DGCCHQBP. Taurino Marroquín Cristóbal | Naucalpan

Fís. José Rafael Cuellar Lara | AzcapotzalcoMtra. Rosa Eugenia Záratea Villanueva | Vallejo

Biól. Hugo Jesús Olvera García | OrienteMtra. Ana Lilia Cabrera Ayala | OrienteBiól. Manuel Becerril González | Sur

Consejo Editorial

Biól. Angélica Galnares CamposEditora

Mtra. Lilia Cervantes AriasLic. Fernando Velasco Gallegos

Correctores

Mtra. Ma. Elena Pigenutt Galindo Coordinadora editorial y diseño

Lic. Héctor Baca EspinozaAsesor

Foto de portada: María Micoletan en �ickr.com

DIRECTORES DE PLANTELES

Dr. Javier Consuelo HernándezAzcapotalco

Mtro. Queshava Quintanar CanoNaucalpan

Lic. Maricela González Delgado Vallejo

Lic. Víctor Efraín Peralta TerrazasOriente

Mtro. Luis Aguilar Sánchez Sur

Dr. Enrique Graue WiechersRector

Dr. Leonardo Lomelí VanegasSecretario General

Ing. Leopoldo Silva GutiérrezSecretario Administrativo

Dr. Alberto Ken Oyama NakagawaSecretario de Desarrollo Institucional

Lic. Raúl Arcenio Aguilar TamayoSecretario de Prevención, Atención y Seguridad Universitaria

Dra. Mónica González Contró Abogada General

Mtro. Nestor Enrique Martínez Cristo Director General de Comunicación Social

Dr. Benjamín Barajas SánchezDirector General

Mtro. Ernesto García PalaciosSecretario General

Lic. Rocío Carrillo CamargoSecretaria Administrativo

Mtra. Ma. Elena Juárez SánchezSecretaria Académica

Biól. Guadalupe Mendiola Ruiz Secretaria de Servicios de Apoyo al Aprendizaje

Secretaria de Planeación

Lic. Mayra Monsalvo Carmona Secretaria Estudiantil

Lic. Isabel Díaz del Castillo Prado Secretaria de Programas Institucionales

Lic. Héctor Baca Espinoza Secretario de Comunicación Institucional

Ing. Armando Rodríguez Arguijo Secretario de Informática

REVISTA DEL SILADIN DEL CCH

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Revista SemestralAño 1, Número 1Noviembre de 2019

Año 1

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Alfredo César Herrera Hernández, Taurino Marroquín Cristóbal, Erick Gustavo Villagran Peña�or, Beatriz Mónica Pérez Ibarra, Ricardo Arturo Trejo de Hita, Irma Sofía Salinas Hernández, Mireya Monroy Carreño, Manuel Velasco Juan, Patricia Aguilera-Jiménez, Sandra Guzmán Aguirre, María Isabel Olimpia Enríquez Barajas, Limhi Eduardo Lozano Valencia, Magali Jazmín Estudillo Clavería.

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Manejo adecuadode los residuos peligrosos