Els éssers vius es relacionen amb el seu medi (funció de relació)

Els éssers vius es relacionen amb el seu medi (funció de relació)

Montse Cabello, Mariona Domènech, Anna Marbà, Teresa Pigrau i Neus Sanmartí.

Idees generals

Les idees bàsiques per treballar

"Bones" preguntes i activitats per afrontar les dificultats en l'aprenentatge
Idees clau

Les idees que volem recordar al final del procés.

Idees generals

Els éssers vius tenen la capacitat de captar estímuls, de processar-los i d’elaborar una resposta. També, en l’exercici d’aquesta funció, coordinen els seus aparells i sistemes per tal que puguin funcionar correctament.

Els estímuls són canvis en el medi deguts a la transferència d’energia (la llum, un so, calor, pressió...) o a interaccions entre materials (una olor, un sabor…). Poden ser externs (per exemple els que capten els sentits en els animals, o els que donen lloc a que els estomes d’una planta es tanquin quan l’ambient és sec), o interns (per exemple, canvis en la concentració de glucosa o d’oxigen a la sang que promouen la sensació de set, de gana o que el cor bategui més ràpidament).

Tots els éssers vius es relacionen, des dels unicel·lulars que responen a la llum o la salinitat, fins els ecosistemes en els que gràcies a aquesta funció es produeix la floració o la migració de les aus. Sense aquesta funció no seria possible la supervivència.

Vertebrats

En els vertebrats, la funció de relació es coordina per dos sistemes: el sistema nerviós i el sistema endocrí.

El sistema nerviós rep informació, la interpreta, elabora respostes i les transmet als efectors de manera que coordina el cos dels animals. Una de de les respostes és el moviment que es produeix quan els músculs es contrauen i es relaxen, és a dir, quan l’aparell locomotor executa la resposta.

El sistema endocrí està format per un conjunt de glàndules endocrines que segreguen hormones -missatgers químics-, responsables de processos com el creixement, la producció de llet per les mames, la menstruació, la metamorfosi d’alguns animals o la regulació d’algunes substàncies a la sang (el nivell d’insulina o d’altres).

Per relacionar-se:

Nombre 1.png

Capten els estímuls, que en el cas dels estímuls externs ho fan a través de receptors, que són cèl.lules nervioses específiques que poden agrupar-se formant els sentits.

Font imatge: https://foro.portalpez

Alguns organismes aquàtics tenen un òrgan sensor anomenat línia lateral, que capta el moviment i vibracions de les aigües que els envolten.
Nombre 2

Els estímuls es transporten fins a un centre de coordinació (l’encèfal o la medul·la) i es processen. 

 

En els actes involuntaris o reflexes és la medul·la la que processa l’estímul i envia la resposta.

Font d’ambdues imatges: https://elracodelabiologia.wordpress.com

En els actes voluntaris és l’encèfal el que processa l’estímul i envia la resposta que passa per la medul·la.  (imatge inferior)

Nombre 3

I es genera una resposta a través d’algun òrgan (efector) que dóna lloc a una acció (saltar, sensació de fred, veure una imatge, riure, salivació…), que pot ser un acte voluntari o un acte involuntari -reflex condicionat o no, o instintiu-. 

Invertebrats

En els invertebrats, el sistema nerviós pot ser una xarxa difusa de cèl·lules nervioses distribuïdes per l’organisme, on els estímuls que arriben es transmeten per tot el cos de l’animal. També poden tenir un sistema ganglionar, on les hormones són segregades per cèl·lules nervioses que regulen el creixement i desenvolupament i poden controlar canvis de color i mimetitzar-se.

Imatge: Els porquets de sant Antoni, s’enrotllen sobre si mateixos a partir de rebre estímuls (pressió, llum) Font: http://florencisalesaspla.blogspot.com

Plantes
Els gira-sols es mouen en funció de l’estímul de la llum del sol.

En les plantes, que no tenen sistema nerviós com els animals, hi ha mecanismes que els permeten detectar els canvis en l’ambient en el qual viuen i respondre als estímuls (lluminosos, gravitacionals, mecànics, químics, tèrmics, hídrics…). També segreguen hormones vegetals, que no es produeixen en glàndules però circulen per l’interior del vegetal amb la saba bruta i actuen per promoure el creixement de les arrels, tiges, fruits….

Adaptació de: https://blocs.xtec.cat/naturalsom/2n-eso/5-la-funcio-de-relacio-en-animals-i-plantes/

 

"Bones" preguntes i activitats per afrontar les dificultats en l'aprenentatge
Com es relacionen els éssers vius amb el medi?

La funció de relació és la menys intuïtiva a l’hora d’explicar com es duu a terme i, per tant, el seu aprenentatge requereix temps i propostes didàctiques diferents de les habituals. A l’escola serà important reconèixer que tots els éssers vius realitzen aquesta funció (habitualment només es treballa en relació als humans). Ens podem preguntar: Com ho fan les plantes per saber don ve la llum? o, com detecten les sardines el moviment de les aigües que les envolten? i, en què es diferencien amb la manera com ho fan els humans? .

També, ja des de petits, cal afrontar l’estudi de la funció de relació interrelacionant el coneixement sobre els sentits (que capten estímuls), el sistema nerviós (que possibilita processar-los) i l‘aparell locomotor (que dona respostes). La tendència és treballar aquests diferents coneixements de manera separada i en cursos diferents, i centrar-se en els estímuls externs, obviant els interns. A més, sovint es concreta en aprendre vocabulari sense que possibiliti a l’alumnat entendre com els éssers vius es relacionen i perquè aquesta funció és tan important per a la vida. Així doncs no cal perdre temps en nomenar i descriure les parts dels òrgans dels sentits o dels ossos de l’esquelet i sí referir-nos-hi quan necessitem utilitzar els termes per donar resposta a alguna pregunta. 

Preguntes interessants poden ser: Com explico que quan em punxo retiro la mà ràpidament? Què passa dins del meu cos quan capto una olor desagradable? Què deu passar en el meu cos que fa que els meus peus corrin cap a la pilota i la impulsin amb precisió? Com ho fan els peixos (o d’altres organismes) per relacionar-se quan han de trobar parella, preveure depredadors…? Per què li serveix a l’ocell cantar? Per què li serveix a una planta aromàtica emetre olors intensos o tenir colors bonics? Com ho fan les plantes per saber d’on ve la llum?, quina és la diferència sobre com ho fan els animals?...

En tots els casos és necessari partir de l’observació de fenòmens que conviden a preguntar-se com explicar-los.  

Com és que notem lolor de lencens tot i estar lluny del lloc on crema?

Alumnes buscant d’on prové una olor i provant quina és la sensació al punxar-se en diferents parts del cos.

Font: T. Pigrau Esc. Coves d’en Cimany, 5è, i C. Márquez (dreta).

Per què a lestimular la pell dalguna part del cos amb una agulla de dues puntes només notem una punxada, i com és que no totes les parts del cos tenen la mateixa sensibilitat?

Atès que l’explicació és complexa, pot ser difícil que els alumnes l’expressin en un text escrit. Per tant, serà necessari partir d’utilitzar altres modes comunicatius abans de passar a l’escrit com: dibuixar el procés, representar-lo, elaborar una maqueta, i explicar-ho oralment. Per exemple, els infants sovint creuen que el cervell i els òrgans dels sentits es connecten a través d’uns tubs que estan plens de sang, però a partir de les seves representacions gràfiques es pot ajudar a regular el seu pensament. 

Alumnes elaborant una representació inicial per respondre a la pregunta: Com és que els elefants poden percebre abans que les persones l’arribada d’un tsunami? Es pot observar com creuen que el centre propulsor del moviment és el cor. La comparació entre diferents representacions i la discussió posterior propicia revisar la funció del cervell i la del cor, la diferència entre venes i nervis, el paper de la medul·la, etc.

Font imatges: T. Pigrau, Esc. Coves d’en Cimany, 5èP

Com actuen els estímuls i com es generen les respostes?

En general, els infants tenen clar per on entra l’estímul al cos, però no què passa a dins d’ell. Els dibuixos mostren diferents representacions de nenes i nens de 1r., quan se’ls demana pel camí d’una olor dins del cos. Quan comparen diferents representacions del què creuen que passa, es desperta el dubte i l’interès per saber quina és una bona explicació científica i quines proves hi ha de que és idònia. Per exemple, en aquests dibuixos s’observa que alguns infants inclouen el cervell (o el cap) com a òrgan necessari per reconèixer les olors i podem posar de relleu que hi ha persones que el nas els funciona bé però que no noten els olors perquè el seu cervell no els identifica.


Les 3 imatges provenen del projecte : “Colònies, cremes i potingues
V. Carbó, Esc. Josep Ma. De Segarra i M. Padern, Esc. l Trama, 1r

En aquest altre exemple, una alumna de 5è explica com sap una au que hi ha un incendi i ha de fugir. Inicialment responia sense cap argumentació fonamentada en coneixements (ho nota i sen va”), mentre que més endavant ja dóna una explicació més àmplia: “Quan hi ha un incendi lau capta diferents estímuls: olor, calor i llum, i tot sen va al cervell i dóna resposta, Lestímul el rep pels sentits, la vista, el tacte, lolfacte”. Tot i així, quan se li va demanar com arribava la informació des dels sentits al cervell, va dir: “per la sang”.

Aquesta resposta mostra com la construcció del model necessita temps i anar-ho reelaborant.

Imatge. Projecte : “Pertorbacions en el bosc mediterrani”. T. Pigrau Esc. Coves d’en Cimany, 5è

La maqueta més ben valorada entre les elaborades pels diferents grups. Els alumnes van representar la part del cervell on s’elaboren les sensacions, la columna vertebral, els corpuscles que reben la pressió de l’agulla, el nervis, el múscul…

En aquest cas, els alumnes (3r ESO) van dissenyar maquetes per respondre a la pregunta: Per què en algunes parts del cos, quan estimulem la pell amb una agulla de dues puntes, només notem una punxada? Com que són més grans, ja tenen en compte la funció de la medul.la i com els nervis promouen que els músculs es contreguin o s’estirin (l’aprenentatge progressa al llarg dels cursos). 

La resposta d’una alumna, elaborada a partir de la reflexió i discussió entorn les diferents maquetes construïdes, va ser: “Notem la punxada perquè els corpuscles (receptors de la pell) perceben lestímul de les punxades. Aquest estímul és transportat pels impulsos nerviosos fins la medul.la, i de la medul·la al cervell. El cervell processa que ens han punxat sense mala intenció i dóna lordre de no moure el braç. A vegades, en canvi, es produeix un acte reflex, donat que limpuls nerviós només va a la medul·la i aquesta és lencarregada de, inconscientment, fer-nos apartar el braç”.

Font imatges: A. Sardà, Esc. Avenc, 3r ESO.

Per sabrer-ne més: Sardà, A., & Márquez, C. (2008). El uso de maquetas en el proceso de enseñanza aprendizaje del sistema nervioso. Alambique, 58, 67–76.

Idees clau de la funció de relació

Les idees que volem recordar al final del procés.