Què passa quan els nutrients i l’oxigen arriben a cadascuna de les ‘peces’

Què passa quan els nutrients i l’oxigen arriben a cadascuna de les ‘peces’

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

Les idees bàsiques per treballar

Idees per revisar

Les idees habituals de l'alumnat per revisar

"Bones" preguntes

Que ajudin a la construcció d'aquestes idees

Idees per treballar

A l’escola la cèl·lula és com una caixa negra on obtenim, gràcies als nutrients i a l’oxigen, material per fer més ‘peces’, energia per fer-les funcionar, i també diòxid de carboni i altres residus que s’eliminen. Aquestes ‘peces’, per tant, deixen entrar i sortir algunes substàncies, tot i que unes no poden entrar i d’altres no poden sortir.

La respiració permet obtenir l’energia emmagatzemada als nutrients. L’oxigen és indispensable perquè es realitzi aquest procés que es porta a terme a la cèl·lula (tot i que hi ha alguns bacteris que no l’incorporen ni el produeixen i obtenen l’energia per d’altres mecanismes). 

Idees per revisar
Font: T. Pigrau. Esc. Coves d’en Cimany 5è de primària.

Generalment l’alumnat identifica la respiració com l’acció de prendre aire (oxigen) del medi (i eliminar diòxid de carboni) -se’n diu intercanvi de gasos-, però de fet és un canvi químic que té lloc a totes les cèl·lules, que és on es fa la veritable respiració, tant en els animals com en les plantes o els fongs. Quan hi arriba l’oxigen, reacciona amb els nutrients, transferint energia i produint uns residus -el diòxid de carboni i aigua- que són expulsats a l’exterior. 

 També cal incidir en les maneres diferents d’intercanviar gasos segons els tipus d’éssers vius. Per exemple, en els animals n’hi ha que l’intercanvi té lloc a través de la pell (cucs, mol·luscs, amfibis…) o, en el cas dels peixos, de les brànquies (molts alumnes dibuixen pulmons als peixos). En aquest cas, a través d’elles absorbeixen l’oxigen dissolt a l’aigua. Un error habitual és creure que l’oxigen prové de la molècula d’aigua (H2O), donat que sovint es diu que ‘‘respiren l’oxigen de l’aigua’. 

En el cas de les plantes, una de les dificultats és reconèixer que respiren totes i cadascuna de les parts de la planta que són vives (les arrels, la tija i el tronc, la llavor…). Per exemple, els infants poden plantejar-se perquè es necessita remoure la terra quan es planten llavors o esqueixos, i observar que una planta es mor quan es rega massa. Per respondre, han d’imaginar que hi ha aire entre les partícules del terra i que si el substrat és molt compacte o els ‘forats’ s’omplen d’aigua, no n’hi pot haver i les arrels no podran respirar.  

Exemples d'activitats I "bones" preguntes
Per què els 3 arbres del pati de l'escola no creixen igual de bé?

En relació a aquesta pregunta, uns nens i nenes van observar que comparant tres arbres del pati de l’escola un creixia bé, l’altre no tant i el tercer s’estava morint, i es van preguntar per les possibles causes. Van sortir diferents prediccions, i van buscar proves i deduir explicacions. Tot el procés el van resumir en un escrit que van adreçar al conserge.

Font: C. Márquez, Escola Bellaterra, 3r P (adaptació d’una proposta de National Science Education Standards, NRC, 2000)

Com podem comprovar que el llevat respira?

En el cas dels fongs, als alumnes els costa relacionar la respiració amb fenòmens que observen. Per exemple, en el cas del llevats es pot comprovar que al posar en dos erlenmeyers la mateixa quantitat d’aigua i llevat, i només sucre a un d’ells, al tapar-los amb un globus aquesta darrer s’infla. Per explicar-ho els aprenents necessiten pensar que el llevat, al ser un ésser viu, respira, és a dir, obté l’energia per viure (reproduir-se...) a partir del sucre. Aquest es transforma (canvia químicament) en alcohol i diòxid de carboni (fermentació) allibera energia que utilitza el llevat. El diòxid de carboni és el gas que fa que el globus s’infli.

Font: J. Chivite. Escola. St Josep-El Pi, CS

Per exemple, uns alumnes dibuixen la seva observació i escriuen “A l’ampolla 1 amb el sucre, el llevat ha respirat i s’ha produït gas i el globus s’ha inflat”.

Font: T. Pigrau. Escola Coves d’en Cimany 5è de primària.

Exemples de bones preguntes

“Com ho fan els peixos per respirar dins de l’aigua?”, “Com és que hi ha animals que viuen a l’aigua i necessiten sortir a l’exterior de tant en tant per respirar i als peixos no?”, “D’on prové l’oxigen que respiren els peixos?, I el que respiren les persones?, I les plantes?, I els fongs?”, “Com és que en alguns rius i llacs moren els peixos tot i haver-hi aigua que no té substàncies nocives? (fenomen de l’eutrofització)” “Com ho fa el pollet per respirar dins de l’ou?”. “Com ho fa el tronc d’un arbre -o la seva arrel- per respirar?”, “Com és que cal llaurar la terra (esponjar-la) abans de plantar una llavor”, “Les llavors respiren? Com ho podem comprovar?”, “Com és que una planta es mor si les seves arrels queden negades d’aigua perquè les reguem massa?”.

La circulació
Idees per treballar
Idees per revisar

La circulació possibilita que els materials necessaris per a la respiració i el creixement arribin a totes les cèl.lules (absorció) i es recullin els de rebuig de tot el procés (excreció). El transport, en alguns éssers vius, té lloc a través de dos sistemes: el circulatori i el limfàtic. En ell vertebrats, i alguns invertebrats com els anèl·lids o  els pops i les sípies, la sang viatja a través d’una xarxa de conductes (venes, artèries i capil·lars) i el circuit és tancat. En canvi, en d’altes animals invertebrats com els crustacis, les aranyes, els insectes o els cargols, el circuit és obert i el líquid que transporta els materials (hemolimfa) és bombejada pel cor de manera que irriga directament les cèl.lules.   

 Sovint l’alumnat (i moltes imatges de llibres) expliquen per una banda el camí i els canvis dels aliments al llarg del tub digestiu, i per l’altra la circulació de la sang, però no s’incideix en la connexió entre els dos sistemes

Exemples d'activitats I "bones" preguntes
Exemples de bones preguntes

Preguntes interessants són: “Com arriben els nutrients que s’obtenen al llarg del procés de digestió a totes les parts del cos? (o, com van a parar els nutrients d’una poma al dit gros del peu)? Si els insectes no tenen sang, com ho fan per fer arribar els nutrients a totes les parts del seu cos?

Font: Sputnik C.S. 1. Ed Onda (1994)

Com és que les parts de les diferents cavitats tenen gruixos diferents?

Es pot observar un cor, de xai o de porc, a partir de fer-ne la dissecció. Cal evitar que es limiti a identificar o posar noms a les parts i, en canvi, plantejar preguntes que facin pensar en la funció de cadascuna d’elles. Per exemple, “Com és que les parts de les diferents cavitats tenen gruixos diferents?”, “Quina funció tenen les vàlvules?”, o “Com és que la sang circula per dos camins diferents?” Què passaria al xai si li faltés una de les vàlvules?

Font: Sputnik C.S. 1. Ed Onda (1994)

Des de ben petits poden auscultar els batecs del cor, comptar els que es fan en un minut, comparar si tots els cors bateguen igual i si el nombre canvia després de córrer, i preguntar-nos per què. Es pot fer el mateix amb el número d’inspiracions i construir la idea que quan fem activitat física, el cor es mou més ràpid i fem més intercanvis de gasos. Per justificar-ho hem de pensar que a les cèl·lules (parts petites) dels músculs cal que hi arribi més oxigen i més nutrients per obtenir l’energia necessària per poder córrer. Consegüentment necessitem incorporar més aire i que la sang el transporti més ràpid. També creem més residus (diòxid de carboni) i n’expulsem més.

Font: M. Paderm, Escola Bellaterra P5.

Font: M. Paderm, Escola Bellaterra P5.