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TEMATICA SOBRE BIOLOGÍA
(Fabio Rescia, Lorena Martínez Peck, Néstor Camino) Los módulos que a continuación se describen han sido pensados para focalizar ciertos aspectos básicos de la Biología, y en especial debido a su potencialidad para ser utilizados en la enseñanza de esta ciencia; creemos que al interactuar con estos módulos se fortalecerá la comprensión de conceptos esenciales para tener una visión integral de la vida y su dinámica. Los ejes conceptuales más importantes que se han tenido en cuenta para el diseño de estos módulos son los siguientes:
• Arenero paleontológico Un arenero construido de modo que tenga distintos sectores (o sea que no tenga forma de rectángulo) en cuya base y paredes, hechas en cemento, estén incorporados en bajorrelieves y sobrerrelieves distintos fósiles, con la indicación de su tipo y edad. Al jugar en el arenero los chicos excavarán la arena e irán descubriendo fósiles, de forma parecida a los investigadores que realizan esta tarea. La arena irá cubriendo nuevamente a los fósiles excavados ya sea por el juego de otros chicos o bien por el propio mantenimiento del módulo. • Rayuela Geológica Una
rayuela en la que se indicará en el casillero del comienzo el
Origen de la Tierra y en el casillero del final el Presente, pasando
por las distintas eras geológicas. En cada
casillero se dibujará algún ser vivo que represente la
época en cuestión; asimismo, se indicará por fuera
de la rayuela un eje temporal en millones de años
hacia el pasado, con el "cero" en el presente. Un laberinto, con varias entradas y muchas más salidas, cuyas paredes son tabiques no muy altos (de alrededor de un metro y medio), cuyo objetivo es el de mostrar el proceso evolutivo de las especies del planeta Tierra. En cada entrada, bifurcación, camino muerto o salida se indicará qué tipo de organismo es el típico y en qué época vivió (con alguna indicación de la causa de su desaparición, en el caso de que así fuera, como por ejemplo la de los dinosaurios). • Trepadoras de la vida Una zona en la que se construirán grandes trepadoras con representaciones tridimensionales de los elementos y de las moléculas esenciales para la aparición y desarrollo de la vida. Los elementos básicos sugeridos son: O, H, N y C. Las moléculas básicas sugeridas son: DNA, agua, oxígeno molecular, dióxido de carbono, algunas proteínas y ozono. • Toboganes energéticos Una gran estructura conformada por diversos toboganes en distintos niveles, con el objetivo de representar el balance energético del sistema terrestre. De una plataforma inicial se despliegan varios toboganes, uno por cada sistema receptor de energía, cuyos anchos representarán la cantidad de energía utilizada en cada sistema. Algunos de esos toboganes llegarán a otras rampas, de las que se desplegarán los toboganes del último nivel (por ejemplo, para representar la cadena Sol-vegetales-animales). De la rampa inicial y de las otras que siguen, se desprenderán unos toboganes de "energía no utilizada" por la cadena trófica (clima, ciclos biogeoquímicos, efecto invernadero, etc.). Toda esta estructura de toboganes estará instalada en una gran zona cuyo piso estará pintado de color amarillo y su superficie representará a la energía que recibimos del Sol, la que estará en proporción a la superficie de la plataforma inicial. Las plataformas y los toboganes estarán pintados y tendrán inscripciones que harán posible su fácil identificación con los conceptos a trabajar. Todos los toboganes terminarán en grandes areneros. En
este módulo los chicos que jueguen en él representarán
a los fotones o paquetes de energía puestos en juego en el proceso
biológico terrestre. Una estructura piramidal con el fin de ser utilizada como trepadora. El objetivo educativo es que cada nivel de la estructura piramidal representará la cantidad de energía utilizada por cada eslabón de la cadena trófica. Es posible también indicar en cada nivel una indicación de la cantidad de individuos o bien una indicación de la biomasa involucrada. • Calesitas de los elementos Dos calesitas de volante que representarán los ciclos del carbono y del agua. Cada asiento indicará un estadio dentro del ciclo, lo que se explicitará dibujando en el piso por fuera de las calesitas el esquema correspondiente. • Calle de la historia de la Biología Se representarán en bancos mediante estatuas a los científicos más importantes en la historia de la Biología, según el siguiente detalle:
Gran
zona de la plaza en la que se construirán distintas figuras tridimensionales
reproducidas de las formas propias de la naturaleza, con el fin de mostrar
las distintas simetrías tanto microscópicas
como macroscópicas. Flores, insectos, caracoles como el Nautilus,
etc., serán motivo de este módulo. Se harán representaciones a escala de los tamaños de los animales más grandes que hayan poblado el planeta, ya sea extintos o no, desde los grandes dinosaurios hasta las ballenas y los elefantes; junto a ellos se harán también representaciones de vegetales como por ejemplo las sequoias o los bao-babs. El tamaño de estas representaciones será tal que los chicos que jueguen en la plaza puedan treparse a ellas cómodamente. Una interesante alternativa es la de representar en escala 1:1 partes de esos animales, por ejemplo: la pata de un dinosaurio, la de un elefante y un hombre. • Mirando por un microscopio (o, representación a escala en tamaños del mundo microscópico) Se representará una estructura parecida a un microscopio, a la cual será posible subir por medio de una escalera hasta una especie de "ventana" por la cual mirar los organismos que están en el portaobjetos. El portaobjetos sería una pileta en el piso son agua real o de ser posible con un material transparente del tipo acrílico; en ambos casos la pileta debería estar iluminada desde su interior para la visión del módulo por la noche. En el fondo de la pileta habrá representaciones de aquellos microorganismos posibles de ser vistos bajo un microscopio al observar una gota de agua; los mismos estarán representados a escala; un patrón de referencia deberá incorporarse en el fondo de la pileta, como por ejemplo una regla indicando "1 mm". • Representación a escala de períodos de vida Se representarán en el piso de la plaza o bien en paredes si fuera cerrada, los períodos de vida de distintas especies animales y vegetales en comparación con períodos de tiempo significativos para la vida del ser humano (como por ejemplo en relación a un año, a un día o a una hora. • Escultura viva de agua Fortaleciendo
la importancia que el agua líquida tiene para la existencia y
continuidad de la vida en el planeta, se sugiere la realización
de una "escultura viva" de agua, convocando
a especialistas escultores para su materialización.
El objetivo educativo de este módulo es el de mostrar los mecanismos de división celular "mitosis" y "meiosis", básicos para comprender la reproducción y crecimiento de los seres vivos. Consta de dos estructuras hechas con aros y segmentos tubulares de hierro, armadas en un único nivel a una altura de aproximadamente dos metros, con el fin de que los chicos se cuelguen con sus manos de ellas, avanzando sin tocar el suelo. Los aros representan células, los segmentos rectos representan los cromosomas de esas células y los núcleos en los segmentos rectos representan a los centrómeros, como se indica en la figura. Las estructuras representan los procesos que, partiendo de una única célula, lleva a que por mitosis se llegue a dos células con igual carga genética que la primera, o bien a que por meiosis se llegue a dos pares de células con la mitad de la carga genética que la primera. Los
segmentos rectos A y A' y sus sucesivas divisiones estarán
pintados con distinto color. Además, en una de las etapas de
la división se representará una
mutación; esto se logrará pintando
en uno de los segmentos rectos (un cromosoma) una mancha de distinto
color al que el mismo esté pintado, indicándose del mismo
modo su propagación genética. Una gran región dentro de la plaza, de aproximadamente quince metros de diámetro, será la representación de una célula, con sus componentes más importantes, uniendo características de células animales y vegetales (por lo que esta representación no será exactamente la reproducción de una célula real en particular). Las características y funciones más importantes de este módulo se describen a continuación; es de destacar que el piso interior y exterior a la representación de la célula estará pintado con vivos colores y regiones con indicaciones de los procesos que suceden dentro y fuera de la misma.
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TEMÁTICA SOBRE SONIDO El tema "sonido" es uno de los más delicados en cuanto a su tratamiento desde una perspectiva educativa; creemos que tradicionalmente se lo ha considerado sencillo y falto de importancia y que por esto mismo casi se lo ha eliminado de los currículos oficiales, pero sin embargo es lo suficientemente rico y complejo como para involucrar a muchos otros conceptos básicos en su formulación, lo que hace que no sea un área trivial en la educación en ciencias y mucho menos en lo que respecta a la comunicación, al arte y a las sensaciones puestas en juego en la vida cotidiana. Así, consideramos que el estudio del sonido involucra dos formas de acercamiento: • una de ellas es la netamente física, por llamarla de alguna manera, que implica el trabajo con fenómenos ondulatorios mecánicos, en particular los longitudinales, su producción, recepción y propagación; • la otra forma es la relacionada con las sensaciones que produce en el hombre la interacción con los fenómenos sonoros, y que podríamos llamar psicológica o, en forma más general, musical. Estos módulos han sido diseñados fundamentalmente para trabajar con la primera de las formas de acercamiento al estudio del sonido, dejando elementos y vislumbrando ayudas y trabajos multidisciplinarios si se quiere, a partir de ellos, trabajar sobre la segunda perspectiva. En lo que respecta
a lo educativo, hemos tratado de no utilizar analogías del tipo
"ondas en el agua" debido a que son numerosos en el mundo
los estudios de investigación educativa en el área de
física que describen los problemas de compresión que tales
analogías producen en los estudiantes, en particular cuando se
trabaja sobre sonido y luz; vale como ejemplo esta cita:
Los conceptos más importantes que consideramos deberían ser tratados como objetivos educativos a través de estos módulos son los siguientes: • modelos micro y macroscópicos de la materia en relación a los fenómenos sonoros. • características físicas (frecuencia, timbre, intensidad, velocidad de propagación y energía). • emisores y receptores del sonido.
Una escultura hecha mediante caños de unos 10cm de diámetro y de gran longitud, entrelazados entre sí, pintados de muy vivos colores. Los dos extremos de cada caño terminan en bocinas, una junto a la otra, de modo que se pudiera hablar y escuchar al mismo tiempo. La gran longitud de los caños haría que se notara un retardo entre el instante en que se escucha en forma directa la voz con respecto al instante en que se escucha el sonido emitido que se transmitió por el interior de los tubos.
Dos grandes espejos parabólicos ubicados en extremos distantes de la plaza, de modo tal que quien hable en el foco de uno de ellos es claramente escuchado por quien se ubique en el foco del otro espejo, a pesar de la distancia existente entre los mismos. • Escultura de hilos metálicos Una gran madeja de hilos rígidos, sin movimiento, con muchos extremos y nudos dobles, triples y cuádruples; algunos de estos hilos debieran ser de distintos materiales (metal, madera, etc.). Todos los extremos de los hilos terminan en bocinas para hablar y escuchar. Este viejo juego de "telefonía con hilos y latas" permite trabajar ciertas nociones sobre la naturaleza del sonido y sobre las energías puestas en juego en la transmisión sonora, como así también sobre las características de los medios materiales en cuanto a la propagación de las ondas mecánicas.
Una gran maqueta de los tres huesos del oído encargados de la transmisión sonora, que servirá para evidenciar sus funciones y además servirá de trepadora.
De igual modo que en el módulo anterior, se realizará una maqueta del aparato fonador de los seres humanos, con el fin de evidenciar las partes y funciones del mismo.
• Diapasones gigantes Juego de enormes diapasones metálicos que podrán ser golpeados para producir los sonidos característicos de esos instrumentos. Sobre el piso, en la base de cada diapasón, se dibujará a escala 1:1 la longitud de onda del sonido que cada uno de ellos emite; esto permitiría contrastar una de las ideas más comunes que refiere la longitud de onda del sonido emitido por un diapasón a la oscilación de sus brazos (de unos pocos milímetros), siendo que por ejemplo la longitud de onda del La 440 Hz es de unos 76cm.
Este módulo está pensado para comparar las velocidades del sonido y de la luz. En un lugar de la plaza debe ubicarse un yunque u otro objeto que al golpearlo emita un fuerte sonido; en el otro extremo de la plaza, lo más alejado posible aunque a la vista (y a una distancia conocida con precisión, lo que estaría indicado claramente), se marcaría una zona en el piso donde pararse. Desde esta ubicación, será posible notar un retardo entre la imagen de una persona golpeando el yunque y el sonido por él emitido; conocida la distancia y la velocidad de la luz, con sólo medir el tiempo es posible medir indirectamente la velocidad de propagación del sonido en el aire.
Un grueso riel metálico estaría inserto en el piso, desde algún sector en la plaza hasta llegar a introducirse en la calle, de modo que sobre él pasen los autos. El extremo del riel ubicado en la plaza saldría del piso y terminaría en una bocina acústica o parlante, de modo que al escuchar por ella se oirían las vibraciones producidas por los vehículos en la calle.
Una zona de la plaza en la que se construiría un gran pentagrama (o sea un gráfico frecuencia vs. tiempo), sin indicación de clave y con algunas figuras sobre el mismo, con el fin de ser utilizado como trepadora. El módulo se completaría con la construcción en la zona de grandes figuras propias de la notación musical actual y antigua (cuadradas, redondas, fusas, silencios, claves, etc.).
Diseminados por distintos lugares de la plaza habría hilos gruesos de distintos largos tensados entre dos palos de corta altura, de vivos colores y con algunos colgantes (plásticos o telas) en distintas partes del hilo. El
hilo tenso funcionaría como una cuerda de guitarra, vibrando
en sus modos naturales de vibración en respuesta a la perturbación
que el viento al nivel de la plaza le produzca; las
telas colgando indicarían los nodos y vientres de la onda estacionaria
sobre el hilo. Un sube y baja no tradicional, hecho mediante varias gruesas barras metálicas de distinto largo, distribuidas en forma radial y fijas en una estructura central de cemento. Cada una de las barras oscilaría al sentarse un chico en su extremo libre, dependiendo el período de oscilación del largo de la barra, de su geometría y del material.
• Rayuela de las escala Una rayuela clásica que recorrerá las notas de una octava completa, en la tonalidad que se desee (se sugiere la escala central del piano, que incluye al La 440).
Se dibujaría en el piso, sobre una gran superficie de la plaza, un pentagrama con una melodía fácilmente incorporada en los chicos, como por ejemplo el "Arroz con leche" u otra por el estilo. Caminar por el pentagrama sobre la clave, sobre las notas, alteraciones y silencios, sería como "musicalizar" el paseo, a la vez que permitiría familiarizarse con la escritura musical.
Una calesita que sirva de estroboscopio, del mismo modo que el control de frecuencias de las bandejas reproductoras de discos de vinilo. Sobre el piso de la calesita se marcarán franjas de distinto grosor y en distintos círculos concéntricos al eje de la misma; lo mismo se hará sobre el borde de la calesita. Al girar ésta, algunas franjas parecerán moverse en un sentido, otras en el sentido contrario y otras parecerán estar fijas, dependiendo de su velocidad de rotación. • Hamacas variadas Distintas hamacas serán incorporadas a la plaza, considerándolas como osciladores; hamacas de distintos largos permitirán trabajar y jugar con los distintos períodos de oscilación. Es posible imaginarse con estas hamacas cómo es el movimiento de las moléculas de aire en estado estacionario: siempre oscilando (no quietas) en torno a una posición de equilibrio propia del sistema.
Se indicará en un gráfico sobre el suelo o bien sobre una pared una escala comparativa de las frecuencias de los sonidos naturales emitidos por los distintos animales de nuestro planeta, comenzando por los de frecuencias más bajas, pasando por las voces humanas, hasta llegar a los sonidos emitidos por murciélagos y ballenas, inaudibles para el hombre. Es posible incorporar aquí algunos sonidos naturales no producidos por seres vivos, como por ejemplo el sonido de las hojas de los árboles o del viento, etc.
La idea de este módulo es la de proveer a la plaza de una actividad muy requerida por los chicos de hoy, como es la de tener un lugar donde patinar, pero incorporando en su diseño algunas características que permitan que en al menos una pared se produzcan ecos audibles desde algún lugar dentro del patinódromo, lugar que estaría claramente indicado en el piso.
Una estructura pensada para que los chicos se trepen por ella, hecha de un gran marco metálico, una grilla de gruesas sogas y nudos o esferas de unión entre las sogas.
Al treparse los chicos a esta estructura la perturbarán haciendo que comience a oscilar. Este módulo brindaría un modelo molecular o atómico de un medio y de su respuesta a perturbaciones externas, permitiendo trabajar sobre ondas longitudinales, transversales y muchos otros fenómenos propios de las ondas mecánicas. • Campanas tubulares Zonas de la plaza en la que existan campanas tubulares colgando de estructuras arquitectónicamente bellas o bien de árboles, de modo que suenen con la propia brisa existente en la zona de la plaza.
Esta es una propuesta preliminar, como elemento motivador para permitirse pensar en esta Plaza del Sonido. Obviamente, debería estar incluida en la misma un anfiteatro para espectáculos públicos, y otros elementos que posibilitarán una dinámica plena de la Comunidad en el entorno de la Plaza. En el espíritu de la construcción de los módulos está el incluir en su diseño, emplazamiento, etc., a profesionales (físicos, músicos, luthiers, etc.). Asimismo, la utilización didáctica de la Plaza deberá ser diseñada fundamentalmente por docentes especializados en Educación Musical, como así también por investigadores en Didáctica. Un problema serio, sin resolver hasta el momento, es que hay módulos que podrían tener mucho interés pero revisten algunos inconvenientes para un lugar público, al aire libre, como por ejemplo: • No se pueden poner aparatos para que los chicos soplen, por razones de salud e higiene. • Trabajé sobre módulos que no necesitaran ningún tipo de sistema eléctrico, mecánico o de difícil mantenimiento. Por esta razón, se redujo la posibilidad de producir chorros de aire a presión para otros módulos, como la "calesita de Caignard": una calesita que al girar produce un sonido parecido al de una sirena de bomberos, variable según su velocidad de rotación, o como para tubos de órgano. También se redujo la posibilidad de construir tubos resonadores con agua dentro de ellos, de modo que al hacer sonar diapasones cerca de los mismos, sólo resuenan los de la frecuencia correspondiente al diapasón; etc. • Otro módulo que habría que incorporar es uno que trate con el efecto Doppler; por ejemplo, una "calesita Doppler": una calesita de gran diámetro con una fuente de sonido fija en su exterior de modo que al girar los chicos notaran la variación de frecuencia (debe estudiarse si este módulo requiere gran velocidad de rotación, lo que lo tornaría peligroso, debiendo desecharlo).
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