En esta unidad se estudian los sistemas ecológicos contemplados como niveles de organización superiores al de individuo. Por esa razón se incluye al principio el estudio de los niveles de organización, que se mantendrá como hilo conductor en la primera parte de la unidad, a medida que se vayan estudiando los componentes del ecosistema.
El centro de la unidad es el estudio del funcionamiento de los ecosistemas, y en esa parte juega un importante papel el uso de simulaciones y modelos matemáticos.
Se proponen básicamente los mismos principios metodológicos sugeridos paraotras unidades: partir de las ideas previas de los alumnos, que deberían serdetectadas y, en caso necesario, sometidas a un proceso de fisuración paraeliminar concepciones alternativas, contextualizar el conocimiento que se va adesarrollar y fomentar el aprendizaje mediante indagación, utilizandoactividades del tipo "qué pasaría si..." o modelos con los que realizarmanipulaciones de variables para simular condiciones diferentes.
1. Detección de ideas previas
Teniendo en cuenta la limitación de tiempo para este tipo de actividades, sepropone, como en otras ocasiones, la realización de una prueba tipo test cuyaspreguntas incluyen como distractores las principales concepciones alternativasdetectadas en los estudios pedagógicos. De nuevo, para paliar la imposibilidadde entrevistas en profundidad con los alumnos se sugiere un debate en grangrupo de las principales concepciones detectadas.
2. Contextualización del conocimiento: enfoque ciencia - tecnología- sociedad.
La ecología es una ciencia joven, y sus raíces históricas están bastantedifuminadas, aunque es posible encontrar algunos precursores interesantes comoHumboldt. Por este motivo parece más interesante que la orientación Ciencia -Tecnología - Sociedad que es recomendable para toda la materia se manifieste eneste caso de un modo distinto. Lo que se propone es una metodología basada enla teoría de los "centros de interés", que en esta ocasión consistiría enseleccionar un problema ambiental y organizar (al menos algunas de) lasactividades de desarrollo de la unidad en torno a ese centro. La propuestaconcreta en este caso se refiere al problema de desertificación, que esimportante en nuestra comunidad autónoma. La secuencia didáctica consistiría enlo siguiente:
Planteamiento del problema/motivación: se plantea el problema con apoyo de material informativo, para reforzar su vinculación con la realidad del entorno. En esta fase se sugiere que se utilice el mapa de riesgo de desertificación en Aragón para que los alumnos tomen conciencia de la gravedad de la situación, al tiempo que se utiliza como actividad didáctica para trabajar sobre el mapa.
Búsqueda de información, que se puede plantear a partir de la propia noticia de prensa, acerca de las causas y de los efectos de la desertificación.
A lo largo de las actividades de desarrollo, una parte de las mismas siempre estará relacionada con la desertificación, sus causas o sus efectos.
La evaluación debería estar relacionada, al menos en parte, con el centro de interés. Se propone para ello que los alumnos realicen un portfolio a partir del cual se evaluaría este aspecto de la unidad didáctica.
3. Uso de simulaciones informáticas
La ecología tiene una dimensión cuantitativa fundamental, pero difícil deintroducir en un aula de secundaria. Para tratar de solventar esta dificultadse propone la utilización de simulaciones realizadas en una hoja de cálculo,sobre las que plantear actividades del tipo ¿qué pasaría si...? manipulando lasvariables que intervienen en cada modelo.
4. Búsqueda de información - comunicación
Los aspectos más descriptivos se desarrollan mediante la búsqueda deinformación y la realización de trabajos que los alumnos presentan al resto delgrupo. En este caso se propone realizar un trabajo colectivo acerca de losecosistemas de Aragón.
5. Proyecto de indagación
Si el tiempo lo permite, una de las propuestas de indagación que puedenhacerse en esta unidad es el estudio de la calidad de un ecosistema. Se proponecomo objeto de estudio el bosque de ribera, en su doble vertiente de sistemaacuático y terrestre, mediante la valoración de dos índices de calidad.
Se han incluido varias hojas de cálculo con diferentes modelos informáticospara su uso en el aula. En algunas de ellas es necesario activar las macros,porque los cálculos se realizan mediante una de ellas.
1. Niveles de organización
El tema sobre niveles de organización se ha incluido en esta unidad, y no enel bloque 2 para relacionar todos los niveles de organización de la materiaviva, tanto los que forman parte de un individuo como las asociaciones de ordensuperior. Sin embargo, se recomienda marcar una división entre los componentesdel organismo y los del ecosistema, basada en la "Teoría de la jerarquía", laderivación de la Teoría General de Sistemas que analiza los sistemasjerárquicos. Según esta teoría, la organización "somática", es decir, la que seextiende desde el nivel subatómico hasta el organismo, es una jerarquíaconstitutiva, porque los componentes de cada nivel son partes físicas del nivelsuperior, mientras que la jerarquía ecológica sería agregativa, porque susunidades son físicamente independientes. A ambos sistemas puede añadirse lajerarquía de ecosistemas, que incluye como niveles de organización ecosistemas,provincias ecológicas, divisiones ecológicas, ecoregiones y la biosfera.
Parece importante insistir no solo en la estructura jerárquica de la vida,sino también en las relaciones que se establecen entre los componentes de losdiferentes niveles de organización. Podría ser interesante poner ejemplos decómo niveles de organización superiores (órganos, aparatos, sistemas...)controlan y regulan el funcionamiento de niveles más sencillos (célula,órgano...). Posteriormente, el análisis de las relaciones entre depredador ypresa se pueden utilizar para volver sobre este estudio, señalando cómo generanuna propiedad emergente del sistema: la autorregulación.
La actividad que se propone guarda relación con la unidad didáctica deestructura y función celular. En este caso se pide a los alumnos que prestenatención a las relaciones entre los diferentes componentes del sistema, paraque observen cómo unos niveles de organización influyen en otros.
A lo largo de la unidad, a medida que se vayan analizando las relacionesentre los componentes del ecosistema, se volverá sobre este mismo aspecto,tratando de reforzar la idea de la interrelación entre los niveles deorganización.
2. Componentes abióticos
Las actividades prestan especial atención al clima y a la disponibilidad deagua. Se propone la realización de un climograma de la localidad en la que seencuentre el centro, mediante el uso de una hoja de cálculo ya elaborada. Siparece adecuado, es posible pedir a los alumnos que elaboren su propia versiónde la misma hoja, aunque la que se proporciona está diseñada para proporcionarcomo resultado la clasificación climática de la localidad, tanto en el sistemade Köppen como en el de Font, más adaptado a la climatología española. La mismahoja de cálculo permite elaborar la ficha hídrica, calculando la disponibilidadde agua en el suelo y el balance hídrico. El archivo que se utiliza en estecaso es el llamado climograma.
El clima y la disponibilidad de agua se relacionan, además, con el estudiodel riesgo desertificación que se mantendrá a lo largo de la unidad como"centro de interés".
3. Componentes bióticos
En el estudio de los componentes bióticos se propone que los alumnosutilicen la hoja de cálculo para representar pirámides ecológicas y comoherramienta de cálculo para resolver problemas de cálculo de diferentesparámetros tróficos. Se considera más importante que los alumnos comprendan elmodo de calcular dichos valores que el aprendizaje memorístico de las fórmulas,por lo que se propone que sean los alumnos quienes introduzcan las fórmulas enla hoja de cálculo. Una buena forma de aprovechar esta actividad para laevaluación sería proponer un "examen" en el que los alumnos utilizaran su hojade cálculo para resolver problemas de esta naturaleza.
Siguiendo con el centro de interés sobre la desertificación se plantea unaactividad para que los alumnos calculen y comparen, a partir de los datosclimáticos, la productividad primaria neta de su localidad y la de una zonaesteparia, como los Monegros.
La tercera actividad de esta parte de la unidad consiste en una típicarepresentación de redes tróficas, pero realizada sobre los ecosistemasaragoneses. Para ello se propone una búsqueda de información sobre la dieta delos organismos que forman parte de esos ecosistemas, y la representación de lared trófica en un formato que el resto de los alumnos pueda ver (cartel oposter, presentación de powerpoint).
4. Los cambios en los ecosistemas
En esta parte también se presta especial atención al uso de modelosinformáticos para conseguir que los alumnos se acostumbren a obtenerconclusiones de sus propia actividad "experimental". En ese sentido, seproponen modelos de crecimiento de la población, para que puedan comprobar elajuste de la variación de la población a los dos modelos matemáticos básicos(exponencial y logístico), un análisis del modelo de depredador-presa y unmodelo sobre la sucesión ecológica en las islas. Los archivos que contienen losmodelos son "actividad crecimiento" e "islas". También se propone, de nuevo,que los alumnos busquen información sobre la desertificación, en este caso comoproceso de regresión ecológica, y la expongan a otros.
5. El flujo de energía y el ciclo de materia
De nuevo se trata de realizar una modelización cuantitativa de estosaspectos del funcionamiento del ecosistema. En este caso se plantea a losalumnos que elaboren su modelo a partir de los datos numéricos de flujo que seles proporcionan, y que luego lo utilicen para calcular la energía disponibleen los diferentes niveles tróficos de los ecosistemas de su comarca.
Los ciclos de materia se analizan con un modelo elaborado en la hoja con esenombre. Se trata de un modelo teórico y simplificado, en el que se pretendeestudiar el modo en que se van estabilizando los valores de la cantidad demateria acumulada en cada depósito. Se propone también que los alumnos apliquenel modelo a algún ciclo utilizando datos reales.
6. Estudiando los ecosistemas
En este último apartado se proponen, por una parte, dos trabajos a realizarcolectivamente: el primero de ellos sobre los ecosistemas aragoneses y elsegundo sobre los grandes biomas del mundo. Como en otras ocasiones, el esquemapropuesto consiste en repartir los distintos objetivos entre los alumnos, ypedirles que realicen el trabajo individualmente o en grupo.
Para finalizar, se plantea la realización de dos actividades prácticas allevar a cabo en el medio natural próximo. En todas las localidades es posibleencontrar un río y un bosque de ribera, por lo que la propuesta es analizar sucalidad mediante la identificación de los macroinvertebrados acuáticos y de losindicadores de calidad del bosque. Ambas son actividades bien conocidas,propuestas en multitud de ocasiones. En este caso se ha optado por utilizar talcual las que propone el Ayuntamiento de Zaragoza, en cuya página web seencuentran todos los materiales necesarios. Si se desea, puede descargarse unaversión informática de las claves de macroinvertebrados desde el sitio web dela Universidad de Murcia.
A lo largo de la unidad se propone la realización por parte de los alumnosde varias actividades que suponen la elaboración de documentos escritos oinformatizados, por lo que la evaluación mediante portfolio parece una buenaopción.
