GUA 4 Actividad de Aprendizaje 2_ Misin 2

Conceptos importantes

Clula eucarionte, 3D, mitocondrias, metabolismo energtico, energa y materia, transtornos alimenticios, anabolismo, niveles de organizacin, catabolismo, ATP, glucosa, gluclisis, respiracin (aerbica) celular, membrana celular (transportador protico).

Gua 4 - Contenido

1.- Resumen 2

2.- Aprendizajes esperados 4

3.- Recursos a utilizar 5

4.- Momentos de la Actividad de Aprendizaje 6

5.- Material para el facilitador 10

6.- Historieta Introductoria 11

2Resumen de la misin y la actividad

LA MISIN

El objetivo del juego es salvar a la clula de una muerte por baja energa. Para ello deber familiarizarse y ayudar a concretar los pasos metablicos de obtencin de energa a partir de hidratos de carbono, glucosa, que entra a la clula a travs de la membrana plasmtica, y luego de varios pasos se trans-forman en energa (ATP) en las mitocondrias.

LA ACTIVIDAD

La AA2 se inicia con el abordaje del metabolismo energtico del ser humano, y de las consecuen-cias de los trastornos alimenticios conocidos, y la vital importancia de la obtencin de ener-ga (y materia) a partir del alimento ingerido. Se hace un paralelismo con el nivel celular y el rol de las mitocondrias como organelos encargados de la sntesis de ATP a partir de carbohidra-tos como glucosa. Luego los estudiantes jugarn la Misin 2 de Kokori en duplas y trabajarn en grupos para armar una clula en papeles y cartulinas. Durante el cierre, los estudiantes expon-drn a sus compaeros lo realizado junto con sus conclusiones. El cierre sugiere tambin revisar lo visto en el juego, conceptualizarlo, relacionarlo con lo aprendido y analizar las distinciones en-tre los elementos de ficcin y los especficos del rea (avalados cientficamente) que se mostraron en el juego.

PREPARACIN PREVIA A LA CLASE

Materiales

Computadores con el videojuego instalado y probado. Opcional: un computador para el profesor conectado a un proyector de presentaciones digitales

(datashow), con la presentacin que le facilitamos en nuestro sitio y el navegador de clula o la misin 2.

Copias de la gua de trabajo para los estudiantes. Material de descarte, tijeras, cola de pegar, cartulinas, etc.

MOMENTOS DE LA CLASE (90 MIN TOTALES)

Inicio (5 min)

Se aborda -a nivel organismo- los conceptos bsicos de metabolismo energtico y la vital necesidad de obtener materia y energa a partir del alimento ingerido en la dieta alimentaria.

Desarrollo (50 min)

Videojuego (20 min): trabajando de a pares, cada estudiante juega a la misin 2. Actividad grupal (30 min): los estudiantes trabajan en equipos diseando una clula en cartulinas

y otros materiales.

3Cierre (35 min)

Puesta en comn (25 min): Los estudiantes exponen a sus compaeros lo realizado junto con sus conclusiones. Se deja a disposicin una presentacin digital por si el docente desea abordar el ma-terial visual del videojuego: tanto las imgenes de la historieta previa como algunas imgenes inte-resantes de la misin 2 del videojuego. De all se pueden rescatar y resaltar contenidos relacionados con los conocimientos y aprendizajes esperados. A partir del juego se puede abordar la obtencin de ATP en mitocondrias a partir de glucosa que entra desde el exterior celular. Se pueden observar nubes de molculas de glucosa y ATP, asi como estructuras celulares relacionadas con el metabolis-mo energtico celular: la membrana celular (con las protenas transportadoras) y las mitocondrias.

Sntesis (10 min): Revisin a cargo del docente de los conceptos ms relevantes de esta clase. Aquellos conocimientos que se espera que el estudiante se apropie y que son potencialmente eva-luables.

4Aprendizajes esperadosConocimientos

Los estudiantes conocen: Las clulas llevan a cabo mltiples actividades del organismo, especializn-

dose en distintos tejidos, rganos y sistemas. Las relaciones existentes entre organizacin, estructura y funcin desde el

nivel celular al nivel organismo. Los procesos vitales requieren reacciones qumicas que producen transfor-

maciones en las molculas. El metabolismo es un conjunto de reacciones qumicas necesarias para man-

tener la vida, realizadas por enzimas en la clula, formando sustancias com-plejas o simplificndolas.

Habilidades

Los estudiantes mejoran su habilidad de: Abstraer y procesar informacin. Integrar los distintos niveles de informacin, realizando una sntesis. Trabajar colaborativamente. Planificar el trabajo a realizar. Tomar decisiones. Distinguir los elementos constitutivos de una clula de los no biolgicos (fic-

cin o fantasa, hasta donde sabemos).

Actitudes

Los estudiantes valoran: El rol de las clulas como unidades funcionales del organismo. La colaboracin como forma de trabajo y aprendizaje. El uso de herramientas tecnolgicas como forma de trabajo y aprendizaje. El proceso de aprendizaje vivencial.

Los estudiantes se predisponen positivamente a futuros aprendizajes.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2 (AA2)

Se inicia con el planteo de una situacin de su entorno cercano, trastornos alimenticios en los seres hu-manos, la necesidad en el organismo de la materia y la energa. Los estudiantes deben jugar la misin 2 de Kokori y se organizan en grupos para armar el modelo de una clula en papeles y cartulinas. Luego los estudiantes exponen a sus compaeros lo realizado junto con sus conclusiones, relacin del arma-do de los modelos con los recursos utilizados: materia(les) y energa. A travs de la Actividad se espera que visualicen y distingan aspectos del metabolismo energtico celular, con procesos de degradacin y sntesis. Adems abordarn la funcin especfica e importancia de las mitocondrias: los organelos especializados para la obtencin de energa y esqueletos carbonados sencillos dentro de la clula.

5Recursos a utilizar

Tecnolgicos

Software videojuego y Navegador de clula de Kokori, cargados en cada computador.

Computadores: uno cada dos estudiantes y uno para el docente. Proyector de presentaciones digitales (Data show). Teln, pantalla o similar. Presentacin para el facilitador, cargada en su computador (ver puesta en

comn).

Impresos

Material para la AA; 1 para el facilitador. Texto para el estudiante, Biologa, 1 Educacin media, Editorial Santillana

del Pacfico S.A., del ao vigente. Programa de Estudio de Biologa, Ciencias Naturales; 1 por estudiante. Programa de Estudio, primer ao medio, formacin general, educacin me-

dia, unidad de curriculum y evaluacin, Ministerio de Educacin, Repblica de Chile, edicin vigente; para el facilitador.

Material solicitado a los estudiantes

Tijeras; al menos 1 por grupo. Pegamento en barra; al menos 1 por grupo. Cinta adhesiva; al 1 por grupo. Material reciclado. Cartulinas y papeles

Tareas del Facilitador previas a la Actividad de Aprendizaje

Solicitar a los estudiantes durante la clase anterior, que traigan material re-ciclado diverso como revistas, diarios, cajas de cartn, papeles diversos en texturas y colores, envases plsticos, lana, etc., tijeras, pegamento y cinta ad-hesiva

Jugar la misin 2 de Kokori. Solicitar el laboratorio de computacin y cargar el videojuego en los com-

putadores. Revisar la versin para el docente del videojuego y la presentacin digital

para el docente, disponibles en www.kokori.cl y cargarlas en su computador para ser proyectadas.

Revisar el material para el facilitador.

6Momentos de la Actividad de Aprendizaje

1. Inicio (5 minutos)

Para motivar a los estudiantes a participar y aprender de esta AA le sugerimos:

Llevar a los estudiantes a un tema de impacto que pueda ser cer-cano para sus estudiantes (a nivel organismo entero) como los transtornos alimentarios, relacionados directamente con la ne-cesidad de materia y energa. Seale cmo esto va desde un nivel de organizacin ms complejo, pasando por sistemas, r-ganos, tejidos, hasta el nivel microscpico: la clula1.

Pregnteles si conocen alguna persona con algn transtorno de la conducta alimentaria o alteracin de la alimentacin, como suelen llamarse a la bulimia, anorexia, etc. Pregnteles si conocen a alguien que padezca de estas alteraciones y comente desde el aspecto biolgico cmo el organismo se puede afectar producto de la deficiente ingesta de alimento. Seale como hay casos en que se ven afectadas ciertas funciones vitales adems de que la persona est falta de energa para tareas cotidianas, se afecta su estado de nimo, y segn el nivel de transtorno, puede afectar funciones cognitivas y hormonales (carencia de hormonas sexua-les).

Invitarlos a seguir navegando al interior de la clula, para cono-cer a nivel micro donde se originan los organelos productores de energa y materia prima para sintetizar otros compuestos.

2. Desarrollo (50 minutos)

El desarrollo de la actividad consta de dos partes:

1. Los estudiantes (en parejas) juegan la misin 2 de Kokori y luego2. Tres pares de estudiantes trabajan en un trabajo grupal.

PRIMERA PARTE: JUGAR KOKORI (20 MIN)

Invite a los estudiantes a organizarse en duplas y a disponerse frente al computador y a iniciar el juego, misin 2. No es necesario que sean las mismas duplas que hayan jugado la misin 1.

Indqueles que una vez concluida la segunda misin profundiza-rn acerca de la energtica celular y el metabolismo de los azca-res.

1. Ver Programa de Estudio, Primer ao de Medio, Edicin 2004 pg. 45.

7 Asegrese de decirles que disponen de 20 minutos para rea-lizar esta segunda misin y que ambos miembros de la dupla jueguen la misin, en el orden que ellos prefieran. Recurdeles que mientras un estudiante juega, el otro puede ir ayudndolo en su rol de observador. Cada jugador dispone de 10 minutos aproximadamente para su turno.

SEGUNDA PARTE: TRABAJO EN GRUPOS (30 MIN)

Invtelos a apagar los monitores de los computadores para con-centrarse en el trabajo grupal.

Pida a los estudiantes que se junten en grupos de a 6 estudian-tes, es decir, tres duplas de las que jugaron, por grupo. Entr-gueles copia del programa de primer ao medio Biologa Mi-nisterio de Educacin, de la figura 2 (Microscopa electrnica de las estructuras intracelulares)1 y de la tabla 1, donde se describe la estructura y funcin de los organelos membranosos de una clula eucarionte2.

Pdales dibujar esquemticamente y recortar los distintos orga-nelos. Respetar sus tamaos relativos y la abundancia de cada uno observada en el videojuego (pueden cotejar en el compu-tador con la misin 2 o pngales la versin del Navegador de clula dando vueltas muy lentamente). Pdales que dispongan los organelos en una superficie de cartulina que represente la clula delineada por la membrana plasmtica.

Puede pedir a los distintos grupos 2 tareas distintas a repetir con cuantos grupos tenga. Consigna 1: Asignar nombre, cantidad y funcin a las distintas organelos a partir de informacin contenida en la tabla que Ud le facilite. Que asignen y peguen al margen de la clula, la foto sacada con microscopa electrnica de la organela correspon-diente. Permtales cotejar informacin con el juego. Consigna 2: que siten y pinten los distintos protagonistas de la misin 2, a saber: transportador protico de membrana que ingresa glucosa al interior celular, nube de glucosas, mito-condrias, nubes de ATP. Permtales constatar en el videojuego y agregar otros elementos (como el proceso de gliclisis) si lo notan y lo consideran necesario.

1. Programa Primer Ao Medio Biologa Ministerio de Educacin 2004, pg 25.2. Programa Primer Ao Medio Biologa Ministerio de Educacin 2004, pg 26.

Importante!!!

Coordine previamente con el

encargado del laboratorio

de computacin y reserve el

laboratorio para su clase.

Asegrese que el juego est

instalado en los computado-

res y corra correctamente.

Suele facilitar la tarea que

Ud. juegue la Misin 2 pre-

viamente y revise el Navega-

dor de clula, as como la

presentacin que se anexa

en el material didctico y

que puede bajar de

www.kokori.cl

8Para contar con apoyo

visual, encontrar las im-

genes de esta misin en una

presentacin digital en nues-

tro sitio.

3. Cierre (35 minutos)

A. PUESTA EN COMN O PLENARIO (25 MIN)

Es el momento donde se invita a los estudiantes a que compartan su experiencia, tanto del juego como del trabajo grupal.

Esta puesta en comn pretende que los estudiantes vayan dialo-gando con usted, desentraando ideas previas y que entre todos se desarrollen nuevos aprendizajes. Sera importante que invite a los grupos que tuvieron la misma consigna por turnos a compartir con el resto de los estudiantes lo que tuvieron que hacer, cmo y por qu lo realizaron de esa manera. Permtales a partir de la sana discusin de sus posiciones, llegar a una conclusin consensuada acerca de sus resultados.

Para ello, es necesario que los invite y estimule a compartir la ex-periencia de juego de la misin 2 de Kokori y del trabajo grupal en la organizacin de informacin y de las esquematizaciones de la clula animal.

Si lo considera necesario y para facilitar el dilogo acerca de la ex-periencia con el videojuego, proyecte la presentacin digital para el facilitador, que se encuentra en www.kokori.cl y que podr ob-servar ms adelante, en el material para la Actividad de Aprendiza-je. Encontrar preguntas sugeridas para propiciar la participacin de los estudiantes y asegurarse de abordar distintos elementos que el videojuego permite y que son parte de los contenidos progra-mticos a abordar.

Al igual que en la AA1, la presentacin digital para la AA2 se com-pone de una serie de capturas de pantalla relativas al comic que antecede el juego y algn otro material que pueda ser de utilidad. Invite a los estudiantes a conversar sobre los contenidos asociados a la necesidad de disponer de materia y energa, tanto de las clu-las, como de los rganos y el organismo en su conjunto, que son contenidos programticos para primero medio.

De hecho puede apelar a la analoga entre el trabajo de obtencin de energa (sntesis de ATP) en las clulas a partir de la glucosa, en los organelos especficos (mitocondrias) con el trabajo realiza-do por ellos al armar las clulas en cartulina. Tambin ellos nece-sitaron materia (materiales como cartulina, goma de pegar, tablas con la informacin, etc) y energa para llevarlo a cabo. Si se siente que los estudiantes pueden ir un poco ms lejos, aborden la idea de catabolismo y anabolismo interrelacionados, se necesita

9materia y energa para sintetizar- producir y se obtiene materia y energa (en la destruccin o degradacin). Materia y energa que se utilizarn en la sntesis nuevamente. Ellos utilizaron materiales que tuvieron que cortar y romper para luego reorganizar en otras estructuras ms complejas.

Su rol en la puesta en comn es fundamental para propiciar la par-ticipacin en los estudiantes y complementar contenidos que no salgan espontneamente desde ellos y/o que sean necesarios co-rregir, profundizar o preguntar.

Si observan juntos la versin Navegador de clula o el videojuego es importante ir dilucidando con ellos cules de los elementos del juego responden a elementos biolgicos de la clula de los que no lo son y son ficticios (hasta donde sabemos).

B. SNTESIS (10 MIN)

Durante la sntesis vuelva a focalizarse en los principales aprendiza-jes que se espera de ellos en esta misin.

A partir de los aprendizajes de los que ellos mismos dieron cuenta en la puesta en comn o plenario (ojal hasta con sus mismas pa-labras para que les hagan ms sentido), enfatice la necesidad de materia y energa por parte del organismo para su funcionamien-to y cmo esto se da a distintos niveles, desde lo microscpico en la clula, hasta lo macroscpico en todo el organismo.

Recurdeles que en su texto de biologa pueden profundizar y am-pliar estos conocimientos.

Al concluir la AA, recuerde dejarlos invitados a seguir esta aventura virtual en la prxima clase.

Recuerde!

Conceptos abordados en esta

Misin importantes: metabo-

lismo energtico, niveles de

organizacin, sntesis, degra-

dacin, ATP, glucosa, energa

y materia, entre otros.

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Material para el facilitador 1. Para el Inicio

ANTECEDENTES

Transtornos de la conducta alimentaria o alteraciones de la alimentacin. Alteraciones en la conducta donde existe una pre-ocupacin central hacia la comida. Tienden a aparecer en la ado-lescencia dado que en esa etapa de la vida tiende a aumentar la preocupacin por el aspecto fsico. Estas alteraciones tienden a producir trastornos en la alimentacin, dentro de los cuales los ms frecuentes son: anorexia nerviosa, bulimia nerviosa, trastorno noc-turno, comer compulsivamente. Tiene una gran carga psicolgica y que excede los objetivos de esta clase de biologa, sin embargo, a travs de un enfoque biolgico se puede dimensionar la impor-tancia de adoptar hbitos para tener una alimentacin equilibrada y variada. Tipos de alteraciones alimentarias:

Anorexia nerviosa: Bsqueda del adelgazamiento a travs de una dieta que cada vez se vuelve ms prohibitiva.

Bulimia nerviosa: Incapacidad para auto-controlar los deseos de comer, luego de lo cual se utiliza primordialmente el vmito para reparar la culpa que produce el haber comido.

Trastorno nocturno: Levantarse frecuentemente a comer por la noche, debiendo incluso interrumpir el sueo para ello.

Comer compulsivamente: Comer en exceso sin capacidad de auto-control.

2. Material para los estudiantes

Figura 2 (pg. 25 Programa Primero Medio) Tabla 1 (pg. 26 y 27 del Programa Primero Medio)

Ambos del Programa vigente de Ministerio de Educacin de Chile, 2004.

3. Para el Cierre

Estas vietas y capturas de pantalla las encontrar en la presenta-cin que armamos como recurso disponible en Presentacin di-gital AA2 Misin2 que encontrar en nuestro sitio www.kokori.cl

Creemos que si los estudian-

tes entienden los aspectos

biolgicos de la necesidad

de una alimentacin sana y

equilibrada, cuidarn ms su

salud.

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Sabes qu tipo de microscopio es este? Parece un microscopio electr-nico.

Por qu se utiliza un congelador para almacenar la muestra de clulas?Porque es la tcnica actual-mente utilizada para la con-servacin de clulas vivas. No es un procedimiento sencillo, requiere condiciones muy con-troladas de congelamiento y descongelamiento. Ojo: hasta donde sabemos, no sirve para organismos multicelulares.

Qu es el ATP? por qu se lo asocia con la energa celular?ATP: adenosin trifosfato (del in-gls Adenosine TriPhosphate)El ATP es la moneda energtica celular.

LA HISTORIETA INTRODUCTORIA: Elementos para la discusin

12

Qu diferencias de energa hay entre la mitocondria llena e ilu-minada y la vaca u opaca?La primera, tildada de verde e iluminada tiene alta produc-cin de ATP o energa, mien-tras que la otra, con la cruz roja y opaca, tiene bajo nivel de ATP. Recursos del juego para entenderlo.

Cmo se llaman estos orga-nelos? cul es su funcin en el metabolismo energtico celular?Organelos: mitocondriaslas mitocondrias son las en-cargadas de obtener energa (ATP) en presencia de oxgeno molecular a partir de hidratos de carbono.

Por qu se necesitar glucosa para obtener energa celular o ATP?Para obtener energa, se rom-pe (degrada) controladamen-te materia, en este caso una molcula de glucosa. De este proceso, se obtienen estructu-ras de carbono ms sencillas (tiles para construir otras molculas) y energa.

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EL VIDEOJUEGO: LA MISIN 2: Elementos para la discusin

Es importante que Ud. ayude

a los estudiantes a distinguir

en el juego entre los ele-

mentos de ficcin (como los

visores) y los que no lo son.

Los visores (ficcin)

Para poder mostrar niveles energticos dentro de la clula, opta-mos por inventarnos una herramienta habitualmente utilizada en ciencia: visores especficos. Asi como la radiografa de rayos x nos permite visualizar estructuras seas, por ejemplo; en nuestro video-juego utilizamos el visor de energa para visualizar el nivel energ-tico de las estructuras subcelulares, por ejemplo las mitocondrias.

El visor se selecciona desde el panel inferior izquierdo, como se ob-serva en la captura de pantalla del juego, sealado con una flecha.

La clula vista a travs del visor de energa

Luego de activar el visor de energa, se pueden ver las distintas es-tructuras celulares como un continuo de colores segn la energa: citoplasma mnimo, organelos medio, mitocondrias funcionales

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mximo, mitocondrias no funcionales mnimo. Se ven algunas con buen nivel de energa (amarillas luminosas) y otra con coloracin azulada opaca (centro derecha) que representa a una mitocondria con poca energa. Parte de la ficcin que necesitamos utilizar para que sea entendible el juego.

Entrada de glucosa a la clula desde el exterior celular a travs de canales proticos. Escalas relativas.

Observar el diagrama de entrada de glucosa en la ventana de in-formacin, glucosa que ingresa al interior celular (como nubeci-ta en el interior cerca de la membrana) a travs de la protena de membrana. Observar tambin las nubecitas verdes de ATP cerca de la mitocondria, esto se muestra as ya que tanto las molculas de glucosa y ATP son tanto ms pequeas que el resto de lo que se muestra, que para visualizarlas, las representamos como nubecitas de muchas molculas de dicho compuesto, sino no se podran ob-servar.

No duden en escribirnos a manual@kokori.cl con comentarios y sugerencias sobre la actividad.

Gracias!

Importante!!!

A lo largo de todo el juego

se respetan los tamaos

relativos

entre estructuras subcelu-

lares.

Observen las protenas de

membrana que ingresan glu-

cosa a la clula, para que se

vea la protena, la glucosa

deba verse como nubes de

glucosas.

El proyecto Kokori se enmarca en el contexto del Centro Tekit de TICs y Educacin para todos.

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www.kokori.cl - Febrero 2014

GUA 2 Instalacin del video juego y su navegador GUA 3 Actividad de Aprendizaje 1_ Misin 1

GUA 4 Actividad de Aprendizaje 2_ Misin 2

GUA 5 Actividad de Aprendizaje 3_ Misin 3GUA 1 Informacin bsica del contenido de Kokori