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Unidad B.7: Interacciones e interdependencia dentro de un ecosistema Biología 5 semanas Etapa 1 – Resultados esperados Resumen de la unidad En esta unidad, los estudiantes aprenderán sobre la historia y propósito de la organización taxonómica. Además, investigarán las relaciones del medio ambiente dentro de los ecosistemas. Por último, los estudiantes podrán definir y describir todos los tipos de relaciones simbióticas. Meta de transferencia: Al concluir esta unidad, los estudiantes podrán utilizar sus conocimientos sobre las interacciones dentro de un ecosistema y el papel único que juegan los organismos individuales en el bienestar de nuestra biosfera, para actuar de manera que no se afecte el delicado balance de su ecosistema. Estándares de contenido: Los sistemas y los modelos, las interacciones, la estructura y los niveles de organización de la materia Expectativas y especificidades Sistemas taxonómicos SM.B.5.1 Compara y contrasta las características distintivas de los reinos de la vida. SM.B.5.2 Describe la organización taxonómica en sistemas de clasificación biológica. SM.B.5.3 Explica la historia, propósito y métodos de clasificación de organismos. SM.B.5.4 Reconoce la importancia de clasificar los organismos en diferentes reinos. Relaciones simbióticas en el ecosistema I.B.3.1 Define los conceptos: relaciones simbióticas, mutualismo, comensalismo y parasitismo. I.B.3.2 Describe y provee ejemplos de relaciones simbióticas, mutualismo, comensalismo y parasitismo. I.B.3.3 Explica la importancia de las relaciones simbióticas en un ecosistema. Interdependencia de organismos en relación a su ambiente EM.B.3.1 Explica la diferencia entre nicho y hábitat y entre bioma y ecosistema. EM.B.3.2 Identifica los factores limitantes mayores que afectan a la distribución de biomas terrestres. EM.B.3.3 Explica cómo los factores limitantes y los rasgos de tolerancia afectan la distribución de organismos en un ecosistema. EM.B.3.4 Reconoce que una parte vital de un ecosistema radica en la estabilidad de sus productores y de sus descomponedores. Niveles de organización ecológica EM.B.4.1 Define operacionalmente los conceptos población, comunidad y ecosistema. EM.B.4.2 Identifica factores ambientales que pueden afectar el crecimiento poblacional. EM.B.4.3 Reconoce la secuencia en los pasos que comprenden los estados de sucesión ecológica. EM.B.4.4 Relaciona las poblaciones, las comunidades, los ecosistemas y la biosfera. Ideas grandes/Comprensión duradera: Preguntas esenciales: Todos los seres vivientes dependen de interacciones con diferentes ecosistemas y no pueden existir por sí solos. Los organismos se clasifican a base de sus Junio 2012 ¿Cómo sabemos que los seres vivientes no pueden existir por sí solos? ¿Cómo se diferencian entre sí los organismos del mismo tipo? 1 Unidad B.7: Interacciones e interdependencia dentro de un ecosistema Biología 5 semanas relaciones genéticas y evolutivas. Los hongos degradan la materia muerta. Existe un grupo diverso de relaciones dentro de los ecosistemas debido a la evolución de las especies dentro de los mismos. ¿Cómo sería el mundo sin los hongos? ¿Cuáles podrían ser las consecuencias, tanto positivas como negativas, de destruir relaciones simbióticas? Contenido (Los estudiantes comprenderán…) Destrezas (Los estudiantes podrán…) la organización taxonómica en sistemas de clasificación biológica. los conceptos de: relaciones simbióticas, mutualismo, comensalismo y parasitismo. ejemplos de relaciones simbióticas, mutualismo, comensalismo y parasitismo. la importancia de las relaciones simbióticas en un ecosistema. la diferencia entre nicho y hábitat y entre bioma y ecosistema. los conceptos población, comunidad y ecosistema. factores ambientales que pueden afectar el crecimiento poblacional, tales como la disponibilidad de recursos, el estrés, la evolución genética, la destrucción de hábitats, invasiones de virus y bacterias. la importancia de clasificar los organismos en diferentes reinos. que una parte vital de un ecosistema radica en la estabilidad de sus productores y de sus descomponedores. comparar y contrastar las características distintivas de los reinos de la vida. explicar la historia, propósito y métodos de clasificación de organismos. identificar los factores limitantes mayores que afectan a la distribución de biomas terrestres. explicar cómo los factores limitantes y los rasgos de tolerancia afectan la distribución de organismos en un ecosistema. reconocer la secuencia en los pasos que comprenden los estados de sucesión ecológica relacionar las poblaciones, las comunidades, los ecosistemas y la biosfera. Vocabulario de contenido Reinos de la vida (Protistas, Arqueobacterias, Eubacterias, Plantas, Hongos, Animales) Relaciones simbióticas Nicho Hábitat Bioma Ecosistema Bioma terrestre Población Comunidad Sucesión ecológica Biosfera Junio 2012 2 Unidad B.7: Interacciones e interdependencia dentro de un ecosistema Biología 5 semanas Etapa 2 – Evidencia de avalúo Tareas de desempeño Otra evidencia Proyecto de taxonomía – Año 25251 En esta actividad, los estudiantes pretenderán ser taxonomistas extraterrestres y crearán un plan taxonómico para los organismos del planeta Tierra. Crearán una clave dicotómica, así como ilustraciones de los organismos y una red trófica (ver anejo: B.7 Tarea de desempeño – Hoja de trabajo – Proyecto de taxonomía). El maestro evaluará el proyecto utilizando una rúbrica de puntuación (ver anejo: B.7 Tarea de desempeño – Rúbrica de taxonomía). Proyecto de nichos de hábitats En esta actividad cada estudiante escogerá para estudiar un reino y un organismo dentro de ese reino. Usarán el internet, libros de texto, guías de campo, o recursos de biblioteca para investigar al organismo y crear un afiche sobre el hábitat y el nicho del organismo, usando la información recopilada. Pídale a los estudiantes que contesten las siguientes preguntas a medida que llevan a cabo sus investigaciones: 1. Nombre del organismo (nombre común y científico) 2. ¿Cuál es su hábitat? (incluya la región geográfica, así como información específica). 3. ¿Qué come este organismo? 4. ¿Quién se come a este organismo? 5. ¿Cuál es su nivel trófico? 6. ¿Cuándo está activo? (diurno/nocturno). 7. ¿Emigra, inverna, o entra en un estado de sopor para sobrevivir el invierno? Explique las adaptaciones especiales del organismo. 8. ¿Tiene una temporada de apareamiento? Si es así, ¿cuándo es? 9. ¿Cuántas crías tiene usualmente de una sola vez? 10. ¿Tiene algún comportamiento especial para 1 Organizador gráfico Los estudiantes crearán un organizador gráfico del sistema de clasificación de cinco reinos o seis reinos, que muestre los factores del medio ambiente que impactan la habilidad de de los organismos para adaptarse. Clave taxonómica Cree una clave taxonómica para que los estudiantes clasifiquen una serie de objetos que traerán de sus hogares. Diagramas o Construya un diagrama de Venn múltiple que compare el mutualismo, el comensalismo y el parasitismo. o Construya un diagrama de Venn múltiple que compare la población, la comunidad y el ecosistema. Investigaciones de los estudiantes Los estudiantes realizarán investigaciones sobre un tipo de mutualismo que ocurre entre una planta y un insecto en la isla, y compartirán verbalmente la información con el resto de la clase. Diario reflexivo del estudiante Los estudiantes describirán en sus diarios las diferencias entre hábitat y nicho, y entre bioma y ecosistema. Pensar y compartir Con un compañero de clase, desarrolle una lista de factores limitantes para una especie particular de planta o animal en la isla. Adaptado de http://www.lessonplansinc.com/science.php/biology/detail/taxonomy_project_year_2525 Junio 2012 3 Unidad B.7: Interacciones e interdependencia dentro de un ecosistema Biología 5 semanas aparearse? 11. ¿Es monógamo el organismo (una sola pareja) o polígamo (muchas parejas)? 12. ¿Se involucra en el ciclo material? ¿Cómo? 13. Dibuje o escriba una cadena alimentaria que incluya a este organismo, así como a 3 otros organismos. Recuérdeles a los estudiantes que deberán incluir una lista de los recursos bibliográficos utilizados, debidamente citados. El maestro usará la rúbrica de puntuación (ver anejo: B.7 Tarea de desempeño – Rúbrica de nicho) para evaluar la actividad. Etapa 3 - Plan de aprendizaje Actividades de aprendizaje Sistemas taxonómicos Los estudiantes investigarán los sistemas de clasificación, a través de la biblioteca o el internet, comenzando en tiempos de Aristóteles, cuando habían dos sistemas básicos, y hasta el presente. Podrán incluir cosas como la inclusión de imperios y dominios. Darán presentaciones orales sobre sus investigaciones usando tarjetas informativas. Provea un sistema de clasificación moderno usando organismos que el estudiante tiene en su hogar o alrededor de él. Relaciones simbióticas en ecosistemas Los estudiantes crearán una lista de nueve organismos involucrados en cada tipo de relación simbiótica, tres por cada tipo. Usando esos ejemplos, pídale a los estudiantes que escriban una explicación corta de cada una de las relaciones y cómo cada organismo se afecta en la relación. Haga que los estudiantes investiguen sobre la relación simbiótica que existe entre las raíces del árbol de Kadam y el microorganismo fúngico micorriza, y escriba un informe de dos páginas sobre esta relación y por qué la misma es tan importante. Interdependencia de los organismos en relación con su medio ambiente Los estudiantes investigarán una planta, insecto o animal exótico (que no sea nativo de Puerto Rico), y describirán en un reporte oral cómo el organismo llegó a Puerto Rico, cómo se adaptó y sobrevivió. Haga que los estudiantes discutan una lista de factores limitantes para el éxito del bioma del bosque pluvial de Puerto Rico. Los estudiantes escogerán un organismo del bosque pluvial y escribirán un reporte de 2 a 3 páginas sobre las interacciones e interdependencias de este organismo en relación con su medio ambiente y los factores limitantes del medio ambiente que impactan su habilidad de adaptarse. Haga que los estudiantes escriban un reporte de 2 páginas sobre la interconexión entre humanos, los mosquitos y el virus del dengue. Junio 2012 4 Unidad B.7: Interacciones e interdependencia dentro de un ecosistema Biología 5 semanas Niveles de organización ecológica Usando el diagrama de Venn de la actividad previa (en la sección de Otra Evidencia), haga que los estudiantes describan las diferencias entre población, comunidad o ecosistema. Los estudiantes compararán y contrastarán la sucesión primaria y secundaria. Los estudiantes crearán un dibujo que demuestre un ecosistema específico dentro de la biosfera y una población específica de organismos que sobreviven y prosperan en ella. Ejemplos de lecciones Ecología mixta: Simbiosis. En esta lección, los estudiantes escogerán dos organismos diferentes y decidirán la necesidad de cada uno y en qué tipo de relación simbiótica están involucrados (ver anejo: B.7 Ejemplo para plan de lección – Ecología mixta). Como lección de seguimiento para la actividad de ecología mixta, haga que los estudiantes discutan en grupos pequeños la siguiente pregunta, y luego haga un ejercicio donde cada grupo escribe sus respuestas en la pizarra, para que toda la clase pueda escuchar y ver las respuestas. Pregunta: ¿Cuál crees que es el significado de ectosimbiosis versus endosimbiosis? El término coevolución se refiere a la idea de que dos especies ejercen presiones una contra la otra, a través de muchas generaciones, propiciando con el tiempo cambios en la población de ambas. Describa cómo la simbiosis puede propiciar, a lo largo del tiempo, el cambio mutuo por el que dos especies atraviesan. ¿Puede pensar en algunos ejemplos específicos? Recursos adicionales www.khanacademy.org http://www.flinnsci.com/documents/demoPDFs/Biology/BF0141.00.pdf http://www.biologyinmotion.com http://www.lessonplanet.com/search?gclid=CO7otbCjt6wCFasEQAodyGZuFg&keywords=biology& media=lesson http://www.theteachersguide.com/Biologylessons.html Conexiones a la literatura Finding Order in Nature: The Naturalist Tradition from Linnaeus to E. O. Wilson por Paul Lawrence Farber This Is Biology: The Science of the Living World por Ernst Mayr When the Wolves Returned: Restoring Nature’s Balance in Yellowstone por Dorothy Hinshaw Patent Junio 2012 Adaptado de Understanding by Design de Grant Wiggins y Jay McTighe 5