Para estudiar las Ciencias Naturales se puede utilizar varios procesos, entre los que se encuentra:

• Método Inductivo: de lo pequeño a lo grande.
• Método Deductivo:  de lo grande a lo pequeño.

Se debe fomentar un nicho educativo, que son las condiciones para crear un buen ambiente de aprendizaje en los niños. Dentro de los niños existirá una asimilación que es un cumulo de información que se le da una subjetividad pero no siempre será todo verdadero, también puede aparecer una intersubjetividad que es un conocimiento pobre. El conocimiento es provisional. 

La utilización de las Tics dentro del aula ayudan a que el niño tenga un mayor nivel de aprendizaje, se pueden utilizar vídeos que sirvan para dar información o reafirmas los conocimientos adquiridos, estos deben de ser llamativos, con un lenguaje claro y con información verídica. La tarea es analizar los vídeos existente y escoger el más util.

A continuación se mostrará algunos datos importantes de lo que se vio durante las clases en la materia de Ciencias Naturales en la Licenciatura de Educación Primaria.

Ecología y Biodiversidad

La ecología se ha encargado del estudio de los seres vivos, su ambiente, distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente. Existen distintos niveles de organización ecológica como:

• Individuo: Ser con vida propia capaz de sobrevivir por sí mismo en un ambiente determinado.
• Población: Conjunto de individuos  de una misma especie  que vive en un mismo hábitat y en un tiempo dado.
• Comunidad: Conjunto de población que convive en un mismo hábitat y tiempo dado.
• Ecosistema: Conjunto de comunidades que conviven en un mismo hábitat y tiempo dado.
• Bioma: Conjunto de asociaciones de flora, fauna, hongos y microorganismo que coexisten determinados por un tipo de clima.
• Biosfera: Conjunto de todos los seres vivos del planeta.

Los seres vivos presentes en un ecosistema establecen cierto tipo de relaciones, entre ellas se encuentran:

• Simbiosis: relación permanente que se establece entre dos especies diferentes que llevan una vida en común y de la que se benefician entre ellas.
• Parasitismo; relación permanente o no, que se establece entre dos especies diferentes y de la que se obtiene un beneficio a costa de perjudicar al otro.
• Competencia: ocurre cuando dos o mas individuos usan los mismos recursos y, estos recursos, son insuficientes para satisfacer sus demandas.
• Depredación: Situación en la que un organismo de una misma especie captura y se alimenta con partes o todo un organismo de otra especie.

Dentro de un ecosistema existe una interacción entre factores bióticos y abióticos, están los nivel tróficos y se dan las cadenas alimeticias, redes alimenticias y pirámides de energía. 

Una interacción entre el medio biótico y el abiótico se produce cada vez que un animal se alimenta y después elimina sus desechos, cuando ocurre la fotosíntesis en las plantas o al respirar, es la interacción de los seres vivos con su ambiente. 

Dentro de los niveles tróficos podemos encontrar a:

•  Productores: organismos capaces de producir materia orgánica, su principal fuente de energía es la luz solar, dentro de este nivel se encuentran las algas y las plantas que realizan el proceso de la fotosíntesis y forman, materia orgánica  a partir de la energía solar, dióxido de carbono y agua, es el primer nivel alimenticio o trófico. 
• Consumidores: organismos heterótrofos que requieren materia orgánica procedente de otros seres vivos.
• Primarios: obtienen sus alimentos a partir de los productores, animales herbívoros, forman el segundo nivel trófico.
• Secundarios: obtienen alimento a partir de los consumidores primarios, llamados animales carnívoros, tercer nivel trófico.
• Terciarios: son animales que se alimentan de otros carnívoros, cuarto nivel trófico.
• Descomponedores: bacterias u hongos que transforman la materia  orgánica compleja en materia orgánica sencilla dando como resultado materia inorgánica o mineral, la cual se incorpora en el medio ambiente  y se aprovecha de nuevo por los productores, de esta manera se crea el ciclo de la materia de un ecosistema. 

Una cadena alimenticia es una secuencia simple y líneal de organismos que se alimentan unos de otros y que pertenecen a diferentes niveles tróficos. 

Una red trófica es una interrelación compleja y real que se establece entre las distintas especies  que forman los distintos  niveles tróficos.

Una pirámide de energía es la representación gráfica de la estructura de un ecosistema por lo que relaciona entre sí los distintos niveles alimenticios de los organismos. está formada por diferentes valores:

• Biomas o materia orgánica.
• Número de individuos de cada nivel trófico.
• Energía que se almacena en cada nivel trófico.

Para que quede más claro este tema se puede ver el siguiente vídeo en donde se explica todos los factores que intervienen en una cadena alimenticia, la información es simple y fácil de asimilar.

Cadenas alimenticias


Ciclos bioquímicos
   
Dentro de un ecosistema también intervienen diferentes ciclos bioquímicos. Los principales son el ciclo del carbono, ciclo del nitrógeno, el ciclo del fósforo, el ciclo del oxígeno.

Ciclo del carbono: el carbono es un elemento básico en la formación de moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, estás moléculas están formadas por cadenas enlazadas entre sí. la reserva fundamental de carbono se encuentra en las moléculas  de CO2 que los seres vivos asimilan mediante la fotosíntesis, un 5% se encuentra en la Atmósfera e Hidrosfera. Este ciclo inicia en la respiración de las plantas a tráves de sus raíces, en el agua el CO2 reacciona  formando ácido carbónico, los seres acuáticos convierten parte del CO2 en CaCO3 necesario para formar conchas, caparazones o masas rocosas.

El petroleo, carbono y la materia orgánica con el resultado del poco residuo del CO2 que se toma de la atmósfera, si se consumen todos estos combustibles fósiles desaparecería las reservas de la atmósfera.

Ciclo del fósforo: el fósforo es un componente del ATP, los ácidos nucleicos y de los fosfolípidos. el ciclo comienza con la mineralización en donde se degrada la materia orgánica, todo ser vivo contiene fósforo inorgánico. Los seres vivos obtienen en fósforo de las rocas, que mediante la meteorización, se descomponen  y liberan fosfatos en el suelo los cuales serán absorbidos por las plantas y de ahí por los animales. Las bacterias se encargan de la solubilización y las algas llevan a cabo el proceso de inmovilización a través de la absorción del fósforo en el mar, en el suelo las bacterias fija el fósforo. 

El fósforo se combina en la fotosíntesis y la respiración, la reserva se encuentra en las rocas de los océanos y en la atmósfera terrestre, también se encuentra en los huesos y dientes de los animales, tarda millones de años en ser liberado.  A partir de las rocas se convierte en fosfatos, las plantas los absorben, las aves marinas reciclan el fósforo contenido en el mar alimentándose de peces y plantas.  Algunos animales obtienen el fósforo alimentándose de plantas o animales que ya consumieron fósforo.  

No hay que dejar a un lado otro ciclo importante, el ciclo del agua. Éste es un ciclo terrestre que consiste en el intercambio de agua entre las diferentes partes de la tierra: la atmósfera, hidrósfera y la litósfera. Gran parte del agua que existe en la tierra, queda bloqueada en las rocas, solo alrededor de un 5% del agua se puede mover, este porcentaje es el que da lugar al ciclo del agua y permite la vida. 

El agua está presente en tres estados durante el ciclo:

• Líquido: en el mar, lagos, ríos y en la lluvia.
• Sólido: en el hielo 
• Gaseoso: en la evaporación y la condensación.

El ciclo tiene una interacción constante con el ecosistema  ya que los seres vivos dependen de éste para sobrevivir, y a su vez ayudan al funcionamiento del mismo. Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

• Evaporación: el agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración en plantas y en la sudoración de los animales. Los seres vivos especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera.
• Condensación: el agua en forma de vapor de agua sube y se condesa formando las nubes, constituidas por agua en pequeñas gotas. El vapor se enfría formando gotas de agua que se unen para formar nubes.
• Precipitación: se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían  acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo)  o líquido (lluvia).
• Infiltración: ocurre cuando el agua alcanza el suelo, penetra a través de los poros y pasa a ser subterránea. La porción de agua que se infiltra y la que circula en la superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad de las rocas, de la pendiente y de la cobertura vegetal.
• Escorrentía: se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En la mayoría de los climas y sobre todo en los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y de transporte de sedimentos.
• Fusión: este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado líquido al producirse el deshielo.
• Solidificación: al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajo de 0º C, el vapor de agua o el agua misma se congela, precipitándose en forma de nieve o granizo. En el caso de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que se presenta por lo general a baja altura.

Purificación del agua

El agua es el líquido más abundante del planeta, en estado natural hace daño debido a contaminación. Ésta se puede presentar en líquido, sólido y gaseoso, corresponde al 71% de la superficie terrestre, formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por un enlace covalente. Para purificar el agua en casa basta con la utilización de cloro de 1 a 2 gotas por litro.

En una purificadora se siguen mas pasos para obtener agua potable, los pasos que se siguen son los siguientes: Procloración, Coagulación, Florulación, Sedimentación, Filtración y Postcloración. La sedimentación es dejar en reposo el agua para que los sólidos bajen, la filtración ayuda a separa el sólido del líquido, en la cloración se desinfecta el agua al añadir cloto, en l desinfección se destruyen los microorganismos y en la salación se agregan sales. Los procesos utilizados para purificar el agua dependen de la purificadora.

Para conocer como se purifica el agua en una purificadora se puede consultar este vídeo

 Purificación del agua



El hombre y los ecosistemas

México es un país mega diverso ya que posee un alto número de especies y una diversidad genética y de ecosistemas, es el primer lugar del planeta en especies de anfibios y reptiles, tiene una extensión de 1.3 % de la superficie terrestre. La flora mexicana tiene más de 23 mil especies. El 10% de la diversidad global de las especies se concentra en el territorio. La biodiversidad  es la variedad de vida que incluye varios niveles de organización biológica, abarca plantas, animales, hongos y microorganismos, procesos ecológicos y evolutivos. Sus atributos son:

• Composición: identidad y variedad.
• Estructura: organización física.
• Función: Procesos ecológicos y evolutivos.

Con el paso de los años han existido alteraciones de la estabilidad de los ecosistemas por alguno de los factores que lo conforman, esta se da cuando un factor biótico o abiótico  es modificado o no interviene generando un cambio que afecta la estabilidad del ecosistema destruyendo la cadena alimenticia lo cual puede llevar desde la extinción de un animal hasta la desaparición e un ecosistema. Lo factores que pueden alterar la estabilidad del ecosistema son: agua, temperatura, nutrientes del suelo, aire, alimento. El principal agente que interviene en todos estos procesos es la acción del hombre.

El desarrollo sustentable debe de satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de futuras generaciones en sus propias necesidades. Uno de los problemas que aparecen es la distribución desigual de recursos, el agua, los alimentos y el oxígeno son los principales recursos del hombre, el carbón, el gas natural, petróleo y los minerales también son necesarios. Este desarrollo es influenciado por la pobreza, el crecimiento poblacional, el progreso tecnológico, los recursos renovables, recursos no renovables, la diversidad de especies y la contaminación. Se busca mejorar la armonía potencial actual para satisfacer cada una de las necesidades del ser humano para así llegar a una estabilidad entre el ambiente, economía y la sociedad.

La pobreza y la falta de recursos dispara la necesidad de consumo alto de recursos, para mejorar el equilibrio ecológico, social y económico se deben de implementar ciertas acciones de consumo sustentable como:

      En casa

• Separar la basura.
• Limpia de basura.
• Compacto de basura.
• Reutilizar materiales.
• Cuidar el agua.
• Bañarse rápido.

      En escuelas:

• Papel reciclado.
• Desconectar aparatos.
• Clasificar interruptores.

      Transporte y viajes:

• Cambio de éste.
• Caminar.
• Compartir auto.
• Vehículos eficientes.
• Afina auto.
• Disminuye  los vuelos en avión.
• Respeta flora y fauna

      Consumo y hábitos

• Menos plástico y unicel.
• Optimiza el plástico.
•  Bolsa reutilizable al supermercado.
• Envases para llevar comida a casa.
• Utiliza productos reciclados.
• Alimentos frescos.
• Basura en su lugar.
• Cuida flora y fauna.

Existen causas que contribuyen a la pérdida de la biodiversidad  y eso nos trae consecuencias. Hay aspectos que amenazan a la biodiversidad como lo son la pérdida y deterioro del hábitat mediante la transformación de los ecosistemas; las especies invasoras que no son nativas y depredan a otras especies; la sobreexplotación que se presenta en la cacería, la tala, pesca y comercio; la contaminación en donde se presentas sustancias químicas o desechos y el cambio climático debido a aumento de temperatura.

La biodiversidad puede pasar por una crisis ya que puede tener una pérdida acelerada en la variedad genética de especies y ecosistemas, como medida se debe de protegerlos de manera individual.

México está implementando estrategias locales y nacionales orientada a mantener la estabilidad de los ecosistemas, a nivel nacional existen las instituciones CONABIO encargada de ver acciones para conservar áreas; CDV interviene en la protección y conservación, valoración de  la biodiversidad, conocimiento y manejo de la información y la diversificación del uso. A nivel estatal se encuentra SEMANART (Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales; CONAFOR (Comisión Nacional Forestal); INE (Instituto Nacional de Ecología); PROFEPA (Procuraduría Federal de Protección al medio ambiente y a nivel nacional está PRODERS (Programa de Desarrollo Regional Sustentable) y PROCODES (Programa de conservación para el desarrollo sustentable).

La materia y sus transformaciones

Partículas

Es la  menor porción de materia de un cuerpo que conserva sus propiedades químicas. Se emplea para nombrar a una porción de dimensiones muy reducida de la materia. Es el fragmento más pequeño de materia que mantiene sus propiedades químicas. Las partículas pueden ser sólidas, liquidas o gaseosas cada una esta hecha de diferente material, se encargan de formar elementos, los elementos compuestos y los compuestos mezclas.

Los elementos químicos conforman la materia, el nucleo contiene electrones negativos (partícula elemental), partículas subatómicas, neutrones sin carga, protones, y quarz.

Mezclas homogéneas y heterogéneas. 

Una mezcla está formada por más de dos sustancias. Se dice que en una mezcla homogénea sus componentes no se perciben a simple vista, es decir, no se diferencian el soluto y e solvente. En una mezcla heterogénea los componentes se reconocer a simple vista. Para separar los componentes de las mezclas se pueden utilizar diferentes procesos como: decantación, destilación, centrifugación, cristalización, filtración, magnetismo y tamización.

En este vídeo se puede apreciar los dos tipos de mezclas, se dan ejemplos en la vida cotidiana

Ejemplos de mezclas 

Electricidad estática

La estática se da  cuando dos o más cuerpos  entran en contacto y  se separan de nuevo. el nivel de cargas depende de:

• El material
• Las propiedades físicas y eléctricas.
• La temperatura.
• La humedad
• La presión
• La velocidad de separación.

Una partícula tiene átomos que son la unidad más pequeña de está, dentro contiene neutrones, protones y electrones, en donde una misma carga hace que se repelen los materiales, una carga positiva se sumará a una carga negativa. Si se pierden electrones pasa a tener carga positiva, por el contrario si se gana electrones pasa a tener una carga negativa.

Los electrones se desplazan de un lugar a otro, la fricción genera o traspasa a estos. Un protón tendrá carga positiva y un electrón carga negativa. Existen materiales que son conductores y aislantes, en el conductor los electrones se mueven libremente y en el aislante se retiene la carga durante mucho tiempo.

El primer investigador de a electricidad estática fue Tales. William Kimber demostró que las piedras preciosas atraían a cuerpos ligeros y que existían dos polos: uno negativo y otro positivo

   

Circuitos eléctricos

Es un recorrido preestablecido por el que se desplaza una carga eléctrica. Debe de tener dos terminales una positiva y una negativa. Siempre e moverán los electrones (-). Existen dos corrientes:

• Corriente continua: circula en la misma cantidad y sentido.
• Corriente alterna: circula durante un tiempo y luego cambia de sentido.

En un circuito se necesita de un interruptor que abra y cierre los circuitos, mediante un cable delgado los electrones pasan lentamente. Un amper equivale a  6.25 x10 electrones por segundo 

 
Transformaciones de la energía

Toda energía produce un trabajo, la energía no se crea ni se destruye solo se transforma. Se puede manifestar en mecánica, térmica,  química, eléctrica, radiante o atómica. EL hombre puede utilizar energías renovables y no renovables. 

Existe la ley de la conservación de la masa: la cantidad de materia es la misma al cambiar. Se encuentra en constante transformación pero conforme se transforma va a ser menos útil. Ninguna transformación se realizará al 100% ya que se pierde energía.

Al encender un foco la electricidad se convertirá en energía lumínica y calorífica. En un motor el cambio de energía es de química a cinética. En la digestión la energía química se transforma en mecánica o calorífica. En la fotosíntesis se convierte la energía  lumínica a química. Todos somos energía.

Pero ¿cómo se puede transformar? Para conocer estos cambios se puede consultar el siguiente vídeo que nos da ejemplos de la transformación de la materia

Cambios físicos y químicos de la materia 

Fuentes alternativas de energía

Estas fuentes son las que suplen a la energía sin contaminar tanto. Dentro de estas se encuentran: la solar, a través de los paneles solares se transforma la energía solar para ser utilizada de manera eléctrica o calorífica. El viento pasa a través de turbinas, al girar las paletas que están conectadas a un generador produce electricidad. El agua, su movimiento hace girar turbinas y genera electricidad. Biomasa, genera energía a tráves de residuos vegetales y madera. Calor, utilización de aguas termales o chorros de vapor, se utiliza para crear energía eléctrica o como calefacción. 

Ventajas y desventajas de las fuentes alternas de energía

Estas fuentes pueden sustituir a las fuentes energéticas actuales. Las ventajas son:

• Ayuda a la economía, medio ambiente y aprovechamiento de energía.
• Son seguras y libres, no son consideradas nocivas para la salud.
• Generan empleo.
• Reducen la dependencia energética del exterior.

Las desventajas son:

• Dañan el paisaje, perdida de orientación de las aves.
• Abuso del biocombustible.
• Construcción de presas que cortan el flujo natural de los ríos.
• Producen menor energía.
• La disponibilidad de la región se vuelve un problema.

  La combustión

En una reacción de oxidación donde participa un combustible y un comburente, esta oxidación puede producir gases como CO2, H2O, CO y SO2. En ausencia del oxígeno se puede producir monóxido dañino, las combustiones pueden ser rápidas o lentas. El hidrogeno reaccionarà con el agua para hacer vapor. En una reacción exotérmica interviene el oxígeno, el fuego, gas y la chispa.

Para ver el proceso de la combustión se puede ver el siguiente vídeo

Proceso combustión 

 La contaminación del aire.

Todas la sustancias químicas en el aire causan enfermedades ya que los contaminantes que tienen son tóxicos, entre los contaminantes del aire podemos encontrar los pesticidas, el humo de las fabricas y los vehículos, así como la quema de materiales orgánicos e inorgánicos. En las ciudades es donde se concentra el mayor número de contaminantes del aire, este tipo de contaminación está produciendo un calentamiento global, como recomendaciones se pretende que al trasladarse de un lugar a otro se use la bicicleta o camine uno.

Dióxido de carbono

El dióxido de carbono es una sustancia inodora, incolora y tiene un sabor ligeramente ácido, este es utilizado por las plantas en la fotosíntesis y aparece en la combustión. Éste se utiliza para hacer gaseosas, en los extintores, en los refrigeradores, en la elaboración de bicarbonato de sodio, en cirugías de laparoscopia y en la anestesia

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Este vídeo nos ayuda a conocer en donde interviene el el CO2

CO2

Origen del Universo

Teoría del Big Bang

Literalmente gran estallido, constituye el momento en el que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. En u momento la materia "explota" generando una expansión de la materia en todas las direcciones creando lo que conocemos como nuestro universo.

Después del momento de la explosión, cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de hechos  a partir de un 1/100 segundos después del Big Bang. La materia lanzada en todas direcciones por la explosión estaba constituida por partículas elementales: electrones, protones, mesones, bariones, neutrinos, fotones, más de 89 partículas conocidas hoy en día.

En 1948 George Ganow modificó la teoría de Lamaitre del núcleo primordial, planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la gran Explosión, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo se fusionaron.

El sol y la luna

El sol es un reactor, la energía nuclear alumbra el cielo mediante la fusión que el sol produce al quemar sus gases, el hidrógeno se convierte en helio debido al calor y a la presión de millones de grados. Ocurren explosiones solares que llegan a la tierra en 1 o 2 días, en los polos entra la luz solar y provoca auroras. La energía del sol ayuda en la fotosíntesis, consume el hidrógeno de núcleo.

El origen de la luna surgió cuando un meteorito chocó con la tierra, rebotó y fue lanzado fuera del planeta, al enfriase se convirtió en la Luna.

Eclipses

Un eclipse es la desaparición o abandono en donde la luz de un cuerpo desaparece. Un eclipse solar se da cuando el sol se obscurece parcial o totalmente desde la tierra, solo en una parte del planeta se puede ver este fenómeno. El eclipse lunar se da solo en luna llena, el planeta tierra tapa os rayos del sol provocando que estos nos lleguen a la luna. Se pueden ver de hasta 2 eclipses al año.

Glosario

Endemica: especie propia de una región.

Ectoparásito:  parásito externo.

Endoparásito: parásito interno.

Hiperparásito: parásito de parásito.

Omnívoros: animales que comen plantas y animales.