Unidad didáctica de la clasificación de animales vertebrados

Sesión 1:

El objetivo de esta primera sesión será que los alumnos conozcan dos de los cuatro criterios que se emplean para diferenciar los cinco grandes grupos de animales vertebrados: mamíferos, aves, peces, anfibios y reptiles. Los dos criterios que se pretende trabajar en esta sesión son el que diferencia a los animales ovíparos de los vivíparos y el que distingue entre animales con pelaje y sin pelaje.

Tarea 1:

-Comenzaremos la sesión 1 con una tarea que se basa en una serie de preguntas para activar los conocimientos previos sobre los animales vertebrados y para dirigir el pensamiento de los alumnos hacia las diferencias existentes entre animales ovíparos y vivíparos y animales cubiertos de pelo o no:

               ¿Qué animales conocéis?

               ¿En qué se diferencian los animales que habéis mencionado?

(Descartamos las diferencias que no responden a criterios para clasificar los animales en mamíferos, aves, peces, anfibios y reptiles, tales como altura o peso)

CRITERIO OVÍPAROS O VIVÍPAROS:

¿Y los huevos que coméis en casa de dónde vienen?

¿Y los dependientes del supermercado de dónde sacan los huevos?

¿Y todos los animales ponen, como las gallinas, huevos?

¿Y qué animales no ponen huevos entonces?

¿Cómo nacen entonces los animales que no salen de un huevo?

Por ejemplo, ¿los humanos salimos de un huevo o nacemos de otra manera? ¿De qué manera entonces?

CRITERIO TIENEN PELO O NO:

¿Nosotros los seres humanos tenemos pelo no?

¿Qué animales tienen pelo como los seres humanos?

¿Pero todos los animales tienen pelo?

¿Y qué animales no tienen pelo?

                Tarea 2:

-Vídeos sobre la reproducción animal para diferenciar visualmente entre animales vivíparos y animales ovíparos.

Ponemos un vídeo sobre la reproducción de varios mamíferos sin haberles comentado nada previamente para no condicionar su pensamiento y tras ello les preguntamos qué creen que ha ocurrido, de dónde han salido los animales que han nacido. El link es el siguiente: http://www.youtube.com/watch?v=iYg8R6Y4eKo

Después les ponemos un vídeo sobre un pollo naciendo de un huevo y, de la misma manera que en el vídeo anterior, no les explicamos nada previamente sino que, tras haber concluido el vídeo, les preguntamos qué es lo que ha pasado esta vez y que nos expliquen la diferencia entre la forma de reproducción del primer vídeo respecto del segundo. En este caso, el link a emplear es éste: http://www.youtube.com/watch?v=Vvo7-4ZBxZY

                Tarea 3:

                -Diferenciación mediante fotografías de animales con pelo y sin pelo:

Les ponemos a los alumnos unas fotografías en las que aparecen animales con pelo y otros animales sin pelo, por ejemplo con plumas o escamas. Y les vamos preguntando las diferencias entre las fotografías que vamos poniendo de dos en dos (enfrentamos un animal con pelo con un animal con escamas, por ejemplo), para conseguir que finalmente nos digan que algunos tienen pelo y otros no y podamos establecer el segundo criterio para la diferenciación en que se basa la clasificación de los animales.

Sesión 2:

En esta segunda sesión nos centraremos en trabajar el tercer criterio para la diferenciación de los cinco grandes grupos de animales vertebrados. Este criterio trata sobre el tipo de respiración a desarrollar por el animal en cuestión, a saber: respiración pulmonar, respiración branquial y/o respiración cutánea.

                Tarea 1:

- Realizamos una serie de preguntas a los alumnos para dirigir su pensamiento hacia lo que nosotros pretendemos que descubran: el tercer criterio de clasificación de animales (respiración pulmonar o branquial). Para ello, nuestras preguntas partirán de los conocimientos que ya tienen acerca de la realidad para que ellos mismos vayan deduciendo a través de razonamientos propios que algunos animales respiran a través de los pulmones y otros a través de las branquias. Las preguntas serán las siguientes:

(Dirigida a cualquier alumno/a) ¿Tú como respiras?

¿Si te metes debajo del agua puedes respirar?

¿Y los peces por qué si pueden respirar debajo del agua?

¿Y si a los peces los sacas fuera del agua pueden respirar?

¿Por qué creéis que no pueden respirar fuera del agua y sí dentro de ella y nosotros los seres humanos al contrario? ¿Será porque los peces tienen algo diferente de nosotros para que eso ocurra?

Entonces, una vez llegados al punto de que los alumnos han descubierto que peces y seres humanos (mamíferos) tienen sistemas respiratorios diferentes, pasamos a mostrarles una foto de las branquias de un pez, tal como la que mostramos a continuación, aunque sin explicarles nada. Simplemente dejamos que ellos vayan diciendo lo que creen que tiene el pez para poder respirar que nosotros no tenemos.

Una vez que todos los alumnos han puesto su atención sobre las branquias del pez, les pregu

ntamos si nosotros tenemos en el cuello branquias como los peces.

¿Vosotros tenéis branquias en el cuello como el pez de la foto?

¿Entonces será que el pez puede respirar debajo del agua gracias sus branquias?

¿Y qué tenéis vosotros entonces para poder respirar fuera del agua que el pez no tiene?

Es decir, ¿el aire que respiráis por la boca y por la nariz hacia qué órganos se dirige?

Mostramos a los alumnos entonces una foto del sistema respiratorio del ser humano aunque sin explicarles hacia dónde se dirige el aire que respiramos, sino que preguntándoles paso por paso por dónde creen que va pasando el aire que entra por la boca y la nariz hasta que ellos mismos lleguen a la conclusión de que son los pulmones el destino de la respiración de los mamíferos. Evidentemente, no explicaremos el proceso de manera detallada y minuciosa, porque los alumnos son aún de segundo ciclo y porque abarcaríamos un tema que no es el que nos corresponde, sino que explicaremos lo suficiente como para que los alumnos lleguen a la conclusión de que son los pulmones lo que nos diferencian respecto a otros tipos de animales en lo que al criterio respiratorio se refiere.

                ¿Por dónde cogemos el aire que respiramos?

Y viendo la foto que tenéis ante vosotros, ¿por dónde creéis que puede ir ese aire que hemos cogido del exterior?

Y después, al introducirse en ese segmento que se llama faringe, ¿hacia dónde irá el aire? ¿Con qué conecta la faringe en el dibujo?

¿Y a su vez, la laringe y la tráquea hacia dónde dirigirán ese aire?

De esta manera, dirigiendo las respuestas de los alumnos hacia donde nos interesa, lograremos que lleguen por sí mismos a la conclusión de que los pulmones y la respiración pulmonar es lo que nos diferencia de la respiración braquial de los peces.

Tarea 2:

- Con esta tarea vamos a lograr que los alumnos descubran que existe otro tipo de respiración a parte de la pulmonar y la branquial. Y que sirve como criterio para diferenciar los diferentes tipos de animales. En este caso vamos a hacer que descubran la respiración cutánea propia de los anfibios. El profesor les mostrará para ello un vídeo sobre un renacuajo en el medio acuático. Posteriormente, y sin decirles nada previamente, les mostrará un vídeo sobre una rana en el medio terrestre. Después, mostraremos a los alumnos la siguiente fotografía para recordarles que el renacuajo es el anterior a la rana.

Tras ello, el profesor planteará una serie de preguntas con las que guiar los pensamientos y razonamientos de los alumnos para que lleguen a la conclusión de que los anfibios tienen un tipo de respiración diferente del que presentan mamíferos, aves y peces. Las preguntas a realizar serán las siguientes:

El renacuajo que hemos visto en el primer vídeo, ¿en qué medio se movía, agua o tierra?

Sin embargo, la rana (que no podemos olvidar es resultado del proceso evolutivo del renacuajo) ¿en qué medio se movía?

¿Por qué el renacuajo puede respirar debajo del agua?

¿Será que el renacuajo tiene la misma cualidad que los peces?

¿Y cómo respiraban los peces, que vimos en la pasada clase?

Entonces, ¿podemos deducir que los renacuajos tienen branquias o el mismo aparato respiratorio que los peces?

¿Por qué, entonces, la rana que es resultado del renacuajo, no respira dentro del agua y sí fuera?

¿Qué es necesario para respirar dentro del agua y que por lo tanto podemos deducir que las ranas han perdido en su evolución tal como la cola?

¿Qué animales respiran fuera del agua? ¿Vosotros respiráis fuera del agua?

¿Qué es necesario para respirar fuera del agua, y que vimos en la clase pasada?

¿Entonces, será que las ranas desarrollan pulmones para poder respirar fuera del agua como hemos visto en el vídeo?

A partir de que los alumnos han llegado a la conclusión de que las ranas (y por tanto los anfibios) a través de su metamorfosis desarrollan aparatos respiratorios diferentes del resto de animales vertebrados, el profesor llevará un renacuajo a clase y lo irán observando a lo largo del semestre para que vean que el razonamiento que han seguido en la clase era correcto.

Sesión 3:

En esta tercera sesión de nuestra unidad didáctica, abarcaremos el cuarto y último criterio por el que los animales vertebrados se dividen en cinco grandes grupos. Este criterio se basa en la manera en que los animales regulan la temperatura corporal, es decir, si disponen de un sistema de autorregulación térmica (que se da en los animales de sangre caliente) o si, por el contrario, toman su temperatura del medio ambiente (caso de los animales de sangre fría).

Tarea 1:

- Trataremos de lograr que los alumnos descubran el cuarto y último criterio principal de clasificación de animales: la sangre caliente o la sangre fría de los mismos. Para ello, igual que en las sesiones anteriores, haremos reflexionar a los alumnos a través de una serie de preguntas con las que guiaremos los pensamientos de estos para que, siguiendo nuestros razonamientos de una manera puramente lógica, sean ellos mismos los que descubran lo que queremos enseñarles y no por argumentos de autoridad basados en la jerarquía del enseñante. Las preguntas a realizar serán las siguientes:

¿Os habéis fijado alguna vez que algunos animales necesitan comer más veces que otros? ¿Qué animales son los que más veces necesitan comer y por tanto más salen de caza?

¿Y qué animales habéis visto alguna vez  que comen algo y después se quedan al sol digiriendo la comida y no vuelven a comer hasta que pasan unos meses?

Nosotros los seres humanos, por ejemplo, ¿podemos comer cada varios meses o tenemos que comer cada poco tiempo?

¿Y por qué nosotros o los animales que habéis dicho antes tenemos que comer más veces que esos otros animales que habéis comentado como los cocodrilos o las serpientes?

¿Será que la energía que obtenemos de los alimentos nosotros la empleamos en algo diferente que esos animales que no necesitan comer muchas veces al mes?

¿Y para qué puede servir la energía que nosotros conseguimos de los alimentos, que los peces, reptiles y anfibios que habéis nombrado no necesitan?

(Aquí es posible que lleguemos a un punto muerto, por lo que relacionaremos la energía que se obtiene de los alimentos y que los mamíferos y aves empleamos para producir calor con el hecho de que el resto de animales emplean el exterior para calentarse)

¿Habéis visto alguna vez en documentales que algunos animales, precisamente como los que habéis comentado antes (cocodrilos, serpientes etc.) toman el sol y otros como los peces van de un mar a otro en algunos periodos del año? ¿Y por qué hacen eso?

¿Nosotros los seres humanos hacemos eso?

¿Por qué pensáis que nosotros no necesitamos hacer eso para producir calor en nuestro cuerpo?

¿Podría ser que la energía que obtenemos de los alimentos nosotros la empleemos precisamente en generar calor y en regular nuestra temperatura corporal?

Además de eso, cuando nosotros o un perro, por ejemplo, corremos mucho y nos acaloramos, ¿qué hacemos?

¿Y otros animales como ranas, peces, serpientes o cocodrilos jadean cuando corren o nadan muy deprisa?

¿Por qué ellos no jadean al realizar esfuerzos considerables y sí nosotros los mamíferos?

¿Por qué jadeamos nosotros al hacer grandes esfuerzos? ¿Qué expulsamos de nuestro cuerpo y nos sirve para reducir la temperatura del cuerpo?

                Tarea 2:

- Pasamos a los alumnos una serie de fotografías en las que se observa a un animal vertebrado de cada tipo: un mamífero, un ave, un pez, un anfibio y un reptil. Los animales que aparezcan pueden ser, por ejemplo, los siguientes: un león, un águila, un pez, una rana y una serpiente.

 Lo que haremos será preguntar a los alumnos qué animales disponen de alguna característica física y visible que les permita autorregular su temperatura corporal para llegar a la conclusión de que algunos de los animales que aparecen son de sangre caliente y otros de sangre fría. Para ello, iremos analizando uno a uno cada animal de los que aparecen en las fotografías. De esta manera, pronto advertirán que el león dispone de pelaje y que, como a nosotros, lo protege del frío y de las temperaturas ambientales. Y siguiendo un razonamiento parecido, se darán cuenta de que el águila real tiene un plumaje que cumple una función parecida. En cuanto al resto de animales, no encontrarán nada que los induzca a pensar que se protegen de las temperaturas ambientales con sistemas de autorregulación térmica.

Tarea 3:

- Daremos a los alumnos el siguiente link para que observen las fotografías que aparecen. En ellas podemos observar imágenes infrarrojas termales de animales de sangre caliente y de sangre fría. Lo que pretendemos es que los alumnos aprecien las diferencias significativas entre el color de los animales de sangre caliente respecto de la temperatura ambiente (que debe ser bastante diferente) así como el color de los animales de sangre fría respecto de la temperatura ambiente (que será bastante parecido, pues los animales de sangre fría toman la temperatura de su medio ambiente). El link será el siguiente: http://legacy.spitzer.caltech.edu/espanol/edu/ir_zoo/coldwarm.html

Sesión  4:

Esta sesión final servirá para englobar todo aquello que los alumnos han visto en las tres sesiones anteriores de una forma analítica, de modo que puedan tener una visión de conjunto y entiendan que todas las sesiones de la unidad estaban interrelacionadas. De esta forma, advertirán ellos solos que todos los criterios trabajados en clase sirven a un fin común: la diferenciación de animales vertebrados en cinco grandes grupos: mamíferos, aves, peces, anfibios y reptiles.

En esta última sesión los alumnos realizarán  una visita a un zoo en el que podrán experimentar en directo todo aquello que han trabajado en las tres sesiones anteriores, pues podrán ver de cerca diferentes tipos de animales en los que se pueden apreciar los criterios de diferenciación. En el mismo el profesor repartirá unas fichas a los alumnos en las que deben ir apuntando las cualidades de cada animal que vean en el zoo: ovíparos o vivíparos, si tienen pelo o no, el tipo de aparato respiratoria y si son de sangre fría o caliente.

Al acabar la visita al zoo el profesor explicará a los alumnos que con la ficha que han rellenado de las características de los animales deberán el próximo día de clase clasificar  los animales observados entre mamíferos, aves, peces, reptiles o anfibios.

Para la clasificación utilizaremos una tabla parecida a la siguiente: